Eurobot 2006 - Pilotní Projekt

I - Obecný popis

  • Popište na několika řádcích chování Vašeho robota během zápasu

Tým MART sestrojí pro letošní ročník robota s třídícím mechanizmem založeným na elektrickém vysavači. Robot má na přední straně dvířka, pomocí nichž vybírá, jestli bude sbírat míčky z povrchu hřiště, nebo je bude vysávat z jamek. Po nasátí míčku je zkontrolována jeho barva a je uložen do príslušné přihrádky. Robot převáží nejvýše 4 míčky od každé barvy.

Strategie robota v principu spočívá v periodické kontrole jamek – najede nad jamku a zkontroluje míček, který je v ní umístěn. Pokud má správnou barvu (tedy bílý v jamce “bodující” barvy nebo černý v jamce soupeře), vrátí ho tam nebo ho vůbec nebude vyndavat. Pokud ne, umístí tam míček opačné barvy.

  • Jednoduché schéma/náčrtek Vašeho robota
Kubikovo šasi Kubikův vysavač

  • Krátce popište alternativní strategie, které jste zvažovali.

Jedna z možností je dávat vytříděné míčky do oddělených “kapes”, ze kterých by mohly rovnou padat do děr, pokud nad nimi robot přejede správnou “kapsou”. V současnosti se ale stavíme k variantě mechanizmu, jehož kapsy jsou zespodu uzavřené a tedy je třeba z nich jednotlivé míčky explicitně vyndat a umístit do jamky (opět s použitím vysavače – ovšem tentokrát ne pro vysání míčku z jamky, ale z “vnitřní kapsy”). Robot má tak lepší kontrolu nad tím, kdy umísťuje který míček.

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.

Robot má přibližně obdélníkový půdorys 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 1cm (v případě zapadnutí jednoho kola do jamky jede po ostatních 3 kolech).

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

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

  • Zacházení s míčky: zařízení pro detekci, sběr, transport, umisťování.

Robot detekuje barvu jamky pomocí kamery. Přítomnost a barvu míčku zjistí až s použitím detektoru ve vysavači. Robot najede nad jamku a zkontroluje míček, který je v ní umístěn. Pokud má správnou barvu, vrátí ho tam, pokud ne, umístí tam míček opačné barvy (pokud má takový v zásobníku).

Míček by měl spadnout do jamky stejnou cestou, kterou jí ten původní opustil. Pokud se to nepodaří, robot sebere míček stejným způsobem, jakým sbírá ostatní míčky z povrchu hřiště. Pokud má nějaký zásobník plný, musí z ležícího míčku “zcouvat” – nemá mechanismus pro zahození míčku za sebe.

Tyto mechanizmy zatím nejsou zcela implementovány.

  • Pozice robota na herní ploše: Jak ji bude Váš robot zjišťovat? Bude-li používat majáčky, které to budou a jaký druh přenosu informace jste zvolili? Jak bude Váš robot detekovat míčky, díry a totemy? Jakým způsobem bude Váš robot spínat totemy pro vypouštění dalších míčků na hřiště?

Podstavec pro majáček s kamerou a zrcadlem (nahoře uprostřed) – slouží pro orientaci robota a hledání jamek. Nebudou použity aktivní majáčky. Mohou být použity výrazně barevné majáčky, které budou detekovány kamerou (jak pro sebelokalizaci, tak detekci soupeře). Z bezpečnostních důvodů mohou být také použity infračervené dálkoměry (pro detekci blízkých překážek).

Detekce všech objektů bude probíhat z obrazu kamery. Robot by tedy měl být schopen určit svou přibližnou polohu na hřišti, polohu soupeře, směr a vzdálenost k nejbližším jamkám. Zřejmě nebude možné z obrazu určit, jestli je jamka obsazena – robot to bude muset vyzkoušet vysavačem. Totemy budou spínány pomocí svazku pružných lanek vedoucích z boku robota cca 10 cm daleko, tedy pouhým průjezdem kolem totemů.

  • 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 jednoho, případně více čipů rodiny PIC (nebo ATmega) propojených sběrnicí I2C. Počítač provozuje SW napsaný v C/C++. Robot se lokalizuje na základě informací z kamery a případně dalších senzorů a po hřišti se pohybuje “informovanou náhodnou procházkou”, t.j. náhodně s využitím případné informace z kamery pro najetí nad jednotlivé jamky. Kontrolér HW je napsán v jazyce C a kromě zpracování dat ze senzorů a komunikace řídí motory zpětnovazebním algoritmem. Části HW a SW zatím nebyly implementovány.

III - Organizace

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

  • Jan Benda - software (zpracování obrazu pro lokalizaci, strategie)
  • Ondřej Luks - hardware (konstrukce robota, pohonná jednotka, mechanika herních zařízení, elektronika)

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.

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/2006/pilot_project.txt · Last modified: 2006/01/19 16:09
 
Recent changes RSS feed Driven by DokuWiki