Eurobot 2005 - Pilotní Projekt

I - Obecný popis

  • Obecný popis robotů

Tým MART sestrojí pro letošní ročník dva roboty identické konstrukce.

Jeden z robotů je “obranný” - jeho úkolem je kontrolovat vlastní polovinu hřiště a stavět kuželky, které shodil soupeřův robot. V prostřední části má rameno zakončené magnetem, jímž dovede uchopit kuželku ležící před ním a postavit ji za sebe. Kuželka přitom prochází vnitřkem robota. Pokud to bude z hlediska strategie výhodné, dokáže udržet 1-2 kuželky uvnitř svého půdorysu, obsahuje ovšem zařízení kterým dokáže kuželky uvolnit.

Druhý z robotů je “útočný” - jeho prvořadým úkolem je dostat se na druhou stranu hřiště (vždy po jednom z náhodných mostů) a srazit své kuželky tím, že přes ně přejede, resp. najede nad podstavec s kuželkami. Může být též vybaven mechanizmem, který mu umožní vystřelit až 8 míčků na své kuželky.

  • Jednoduché schéma/náčrtek Vašeho robota

Wireframe schematic of Lojza and Liza

Rendered schematic of Lojza and Liza

Work-in-progress shot of Lojza


  • Krátce popište alternativní strategie, které jste zvažovali.

Od začátku bylo rozhodnuto, že použijeme roboty stejné konstrukce, alternativní strategie pouze upravují role jednotlivých robotů. Výše uvedená strategie je verze s největší specializací - každý robot obsahuje zcela jiné zařízení pro hru a vlastní algoritmus.

Druhý extrém jsou pak 2 roboti, jejichž HW i SW jsou zcela identické a dovedou tedy podle potřeby stavět i srážet kuželky a tuto svou snahu efektivně synchronizovat. Je zřejmé, že tato úloha je mnohem těžší a dá se říct, že konečné řešení bude ležet někde mezi těmito dvěma extrémy.

II - Technický popis

V tuto chvíli Váš robot nemusí být ještě hotový. Pokud jste některé aspekty ještě nezrealizovali, popište, co ještě máte v úmyslu dodělat. Pokud se hodláte obejít bez řešení některého z následujících kroků, zmiňte to.

Oba roboti mají přibližně obdélníkový půdorys (upravený tak, aby se při startu oba roboti vešli do předepsaného obvodu) a hliníkový rám, který nese následující komponenty:

  • Pohyb robota: motory: typ a předpokládaná rychlost; řízení pohybu.

Pohonná jednotka (symetricky po obou stranách) - jedno kolo v každém z rohů robota, přičemž zadní dvě kola jsou hnaná a přední kola se mohou nezávisle natáčet v rozsahu +/-90°. Pro pohon jsou použity stejnosměrné motory (Graupner Speed 500E). Pohyb je řízen diferenciálně, přičemž přední kola se natáčejí pro zachování přesného směru. Maximální rychlost: cca 1,5ms-1. Světlá výška robota nepřesahuje 2cm (musí jezdit přes mosty).

  • Inteligence robota: typ řídícího systému (analogový počítač, mikroprocesory, PC main board…), programovací jazyk. Krátce načrtněte a popište algoritmy. Jakou herní strategii jste zvolili?

Řídící jednotka (v horní části robota) - sestává z počítače architektury x86, který zpracovává informace z kamer a komunikuje po sériové lince s kontrolérem HW. Ten sestává z několika čipů rodiny PIC propojených sběrnicí I2C. Počítač provozuje Linux a další SW napsaný v C/C++. Robot se lokalizuje na základě informací z kamery a případně dalších senzorů a sestavuje dlouhodobý plán, jehož dílčí úseky posílá kontroléru. Komunikace probíhá rytmicky (výměnou paketů dat pevné velikosti v pevně daných intervalech). Kontrolér HW je napsán v jazyce C a kromě zpracování dat ze senzorů a komunikace řídí motory algoritmem PID. HW je kompletní, SW zatím nebyl implementován.

  • Zdroj energie: typ, čas regenerace a oddělitelnost zdroje.

Baterie (symetricky po obou stranách) - set modelářských baterií NiCd o kapacitě 1700mAh a jmenovitém napětí 12V. Každý robot může obsahovat až 1-2 sady, které mohou být měněny za běhu. Čas běhu: cca 30 minut, regenerace: 2-3 hodiny.

  • Zacházení s míčky a kuželkami: zařízení pro detekci, sběr, transport, střelbu.

Zvedání kuželek - uvnitř robota je rameno, na jehož konci je permanentní magnet. Robot najede na kuželku tak, aby se její kovová část zachytila za magnet, pak ji vtáhne dovnitř a tím postaví (šrouby směřují do vzduchu). Pokud zjistí, že náhodou vtáhl kuželku svojí barvy, vyhodí ji ven. Pokud soupeřovu, postaví ji na zem za sebe. Srážení kuželek - robot najíždí na kuželku, případně skupinu kuželek a sráží je svou přední stranou. Útočný robot může též střílet míčky (buď pomocí stlačeného vzduchu nebo rotujících válců). Tyto mechanizmy zatím nejsou implementovány.

  • Pozice robota na herní ploše: Jak ji bude Váš robot zjišťovat? Bude-li používat majáčky, jaké to budou a jaký druh přenosu informace jste zvolili? Jak bude Váš robot detekovat kuželky, míčky, mosty? Jakým způsobem bude Váš robot shazovat kuželky? Bude Váš robot schopen detekovat soupeřova robota? Pokud ano, jak?

Podstavec pro majáček s kamerou a zrcadlem (nahoře uprostřed) - slouží pro orientaci robota a hledání kuželek. Nebudou použity aktivní majáčky. Mohou být použity výrazně barevné majáčky, které budou detekovány kamerou (jak pro sebelokalizaci, tak detekci soupeře). Detekce všech objektů bude probíhat z obrazu kamery. Z bezpečnostních důvodů budou použity infračervené dálkoměry (pro detekci příkopu a blízkých překážek).

III - Organizace

Rozvržení úkolů a kompetencí mezi členy týmu (elektronika, mechanika, software, řízení projektu…)

  • Jan Benda - software (zpracování obrazu pro lokalizaci a globální plánovač)
  • Ondřej Luks - hardware (konstrukce robota, pohonná jednotka, mechanika herních zařízení, kabeláž)
  • ing. Jiří Vojtek - elektronika (výkonová elektronika, řízení motorů, senzory)

Časový rozvrh projektu

Projekt je veden rozvrhem “maximální snahy”. Každý ze členů pracuje podle svých možností tak, aby nejprve vytvořil funkční řešení a pak jej mohl postupně optimalizovat. Společným termínem je pak 20. březen, tedy měsíc před českým kolem, kdy musí být robot schopen homologace.

Vybavení týmu (zajišťovaná organizací nebo z vlastních zdrojů).

Mateřská organizace poskytuje týmu prostory a dílčí podporu. Vybavení zajišťuje každý ze členů týmu podle úlohy, kterou řeší.

Sponzoři a partneři týmu: materiál (komponenty, suroviny…), finance…

Hlavním partnerem týmu je Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy, která podpořila tým nákupem výpočetní techniky a dalšího materiálu pro elektroniku (včetně pohonu). Firma Neovision poskytla pár hyperbolických zrcadel pro všesměrový obraz. Další náklady jsou hrazeny členy týmu.

 
  mart/2005/pilot_project.txt · Last modified: 2005/09/23 11:53
 
Recent changes RSS feed Driven by DokuWiki