Small Liga Mozgás vezérlő rendszere Tervezet

Kis méretű robotok, melyek fociznak egy pályán. 4v4, max 15 cm magas, alakjuk henger alakú, és 180 mm a kerülete. 4 kerekük van, ezeken motorok, így sokkal jobban irányíthatóak. Céljuk egy narancssárga labda berúgása az ellenség kapujába. A robotok tetején ált színes pontok szoktak lenni (lehet egyéni), amit csapat, és egyéni robot meghatározáshoz használnak, mivel egy kamera látja felül az egész pályát. A pálya felett 4 méteren elhelyezkedő, lefele néző kamera segítségével lehet koordinálni a robotokat. A képi információkat a külső számítógép kapja meg. Ez a számítógép végzi el a szükséges műveleteket: labda meghatározás, robotok meghatározása, csapatjáték, stb. Ezután a feldolgozott adatokat vezeték nélküli kommunikáción át küldi ki az egyes robotokhoz. Ezután a robotokba lévő mikroprocesszor feldolgozza az adatokat és végrehajtja az utasítás, (lövés, mozgás, forgás). Lehetséges a vissza kommunikáció, pontosítás céljából.

Bemutatásra kerül Kerekek Motor: FAULHABER 1524TD12SR Encoder: IE2-16 Vezeték nélküli kommunikáció: RXQ2 Mikroprocesszor: Arduino Uno, melybe egy ATMega8 van

Kerék A kerekek előnye hogy 4 irányban mozoghat, így a robot gyorsan irányt tud változtatni, de akár egyhelyben is meg tud fordulni. Ezek a kerekek a robot 4 oldalán helyezkednek el. Ez nem teljesen 90 fok, ezért marad hely elöl a labdalövőnek, és a terelőnek.

Motor FAULHABER 1524TD12SR 2 W-os teljesítmény, és 3-24v működhető. Ez egy kefés motor aminek az anyaga egy speciális fém. Elméletileg 20e órás működési idő. A ferde tekercselés miatt mérete ellenére nagy teljesítményű. Ezen helyezkedik el az encoder.

Encoder IE2-16 A motoron elhelyezkedő encoder feladata hogy a vezérlő egységet értesítse hogy éppen hol jár a motor, vagyis pontosan annyit fordul amennyit a vezérlő szeretne. A kommunikáció a processzorral digitális jelekkel történik 2 vezetéken át, így nem pazarolja nagyon az I/O lábakat. A vezetékekben lévő jelszint változás idő adja meg épp hol jár a motor. Valószínűleg nagy pontosságot lehet így elérni, de nem feltétlenül szükséges az encoder használata.

Vezeték nélküli kommunikáció RXQ2 Alacsony fogyasztás (10-30mA), nagy hatótávolságú, és kis méretű. A kommunikáció sorosan történik. Tartalmaz hibajavítást, így nem fognák hibás adatok kijönni belőle, és a vezérlő csak a valós parancsokat fogja végrehajtani. Adó és vevő, tehát könnyen megoldható a vissza kommunikáció. Több kapcsolás is létezik, pl 1 az 1-hez, vagy 1 a többhöz.

Mikroprocesszor Arduino Uno ATMega8 – 8 bites, 4Mhz A processzor a panelba van forrasztva, a lábak ki vannak vezetve tükre, könnyen csatlakoztathatóak a hardverek. A programozása egyszerű, csak USB-n keresztül rá kell csatlakoztatni a sz.gépre. Maga a processzor nagyon hatékony, tartalmaz időzítőket, melyekkel pontosan lehet végrehajtani az adott utasítást, megszakításokat, nagyon nagy sebességű a többi procihoz képest, 1hz, 1 utasítás (általában), így 4Mhz-en 4 millió utasításra képes, 32 regiszter, EEPROM tárolási képesség. Rengeteg digitális láb, több analóg láb. Hibakeresési lehetőség valós idejű futás közben.

Processzor programozása Bár maga a processzor típushoz rengeteg nyelvhez létezik fordító létezik (Basic, Pascal, c++, stb), de a processzor hatékony kihasználásához szükséges hardver közeli nyelvet választani, vagyis Assembly-t. Bár megvannak a nyelv hátrányai, de a sebesség akár többszörösére is növekedhet. Az Assembly (ASM) utasítások egyszerűek, viszonylag nincs sok belőlük (~100), nagy a hasonlóság az Intel 4048-as processzorhoz. Tartalmaz rengeteg általános céli regisztert, mely adattárolásra alkalmas, és csak ritkán kell hozzányúlni a lassabb memóriához. Tartalmaz beépített soros olvasót a vezeték nélküli kommunikációhoz, és analóg kimenetet a motorokhoz, így ezekhez nincs szükség egyéb hardverelemekre.