DVT Bot endlich fertig

DVT-Bot

Bild hier  

DVT steht für Datenverarbeitungstechnik und ist der Name für meinen ersten, selbst gebauten Roboter. Dieses Projekt habe ich für mein Abitur gemacht im Rahmen einer besonderen Lernleistung am Technischen Gymnasium. Der Roboter ist im Laufe von ca. einem Jahr entstanden und wurde mit der vollen Punktzahl benotet.

Technische Details:
Größe: ca. 30x30 cm und 50 cm hoch
Gewicht: ca. 8 Kg
Material: Aluminium
Motoren: CNC Schrittmotoren mit 1,3 Ampere (L297/L298)

Der gesamte Roboter wird über drei AVR Mikrocontroller gesteuert, die vollständig in Assembler programmiert sind. Der PDA übernimmt keinerlei Steuerungsfunktion.
Die Hauptaufgaben des Roboters sind Linienverfolgung, autonom im Raum bewegen, mit dem Greifer Tennisbälle einsammeln sowie die Fernsteuerung über den Computer. Für die letztere Aufgabe habe ich auch eine Software für den PC geschrieben. (mehr Infos auf meiner Homepage)

Angetrieben wird der Roboter mit Schrittmotoren und er besitzt ein Funkmodul für die Verbindung mit dem PC. Die Sensorik besteht aus drei Sharp Abstandssensoren und einigen Bumpern sowie CNY 70 Liniensensoren.

Umfangreichere Informationen gibt es auf ----- sowie viele Bilder und Detailinformationen.

Würde mich über ein Feedback freuen. :P

Links nicht mehr aktiv, gelöscht, Manf 17.4.2017

Der sieht ja echt klasse und beeindruckend aus ;)
Aber ist der nicht n bischen instabil bei den langen Gewindestangen? Der schwangt doch beim anfahren und abbremsen, oder?

Vielen Dank
Also die Gewindestangen mit den Aluplatten sind sehr stabil, man kann es sogar als Stuhl verwenden und durch die relativ geringe Bodenfreiheit und die beiden Stützräder schwankt er kaum. Ist eigentlich alles ziemlich stabil gebaut :mrgreen:

Na denne ;)
War das bewusst, dass du die Platten so hoch bzw. mit dem Abstand angebracht hast? Etwas um besser an dieElektronik zu kommen?
Vieleicht könntest du noch sone Art Schubfach zur Seite ausziehbar basteln, dann kann der Abstand geringer und die Gewindestangen gekürzt werden ;)
Wie schnell fährt der Bot an nen Tennisball ran? Ich hätte bedenken, das der Ball durch den Anstoß wieder rausrollt. Oder bremst der durch die Lichtschranke rechtzeitig ab?

Du hast recht, den Abstand hab ich gelassen um besser an die Elektronik heran zu kommen. Außerdem hab ich noch ein paar Erweiterungen im Kopf für die ich den Platz reservieren will.
Der Greifer schließt sofort wenn der Ball die Lichtschranke passiert. Der Roboter ist aber auf Grund des hohen Gewichtes und der Schrittmotoren nicht auf Geschwindigkeit sondern eher auf Präzision ausgelegt. Habe noch nicht getestet wie schnell er fährt wenn ich die Motoransteuerung optimiere. Muss ich noch testen :)

Für solche Aufgaben wie Linien fahren und Objekte einsammeln ist der schnell genug, denke ich ;)

Sehr schönes Teil! Glückwunsch zu deinen 15 Punkten.

Vielen Dank @ Hacker

Könntest du nicht mal ein Video von den verschiedene Funktionen machen? Würde mich sehr interessieren.

Ich habe hier zwei Videos allerdings ist die Qualität nicht ganz so berauschend. Ist MP4 und läuft mit Quicktime. Der Roboter hatte da noch kein Funkmodul.

Linie abfahren


Tennisball einsammeln auf Linie:


Links nicht mehr aktiv, gelöscht, Manf 17.4.2017

berauschend ist das video nicht, sagtest du ja auch.

wie spürt er die tennisbälle auf?

welche aufgabe hat der pda?

wie findet er sich im raum zurecht?

was heisst bei deinen wenigen sensoren "autonom im Raum bewegen"?

die button der delphi-steuerconsole sehen so flach aus. geht es nicht anders?

nur mit schrittmotoren alleine kann man den robby nicht präzise navigieren, welche hilfen befinden sich darauf zusätzlich.

mit welcher sprache hast du die avr geproggt?

ich stelle immer wieder fest, das an der karosserie zuviel zeit verschwendet wird, es gibt ein programm, das heisst "blender".

es geht auch einfacher.

die elektronik kommt ein bisschen zu kurz, funkcam mit videocapture in delphi wäre angebracht.

Das sind ja eine ganze Menge fragen. Ich versuch mal alle zu beantworten.
1. Also in dem Video sieht man das er die Tennisbälle auf der Linie findet und mittels einer Lichtschranke den Greifer steuert. Außerdem befindet sich vorne unter dem Greifer noch ein Sensor, mit dem ich den Grauwert vom Hindernis ermitteln kann und somit ungefähr weiß, ob es sich um einen gelben Tennisbll handelt oder etwas anderes.
2. Der PDA (Palm m500) ist einfach an die Serielle Schnittstelle des Controllers angeschlossen (parallel zu Funkmodul). Wie du in der Steuersoftware erkennen kannst, kann er verschiedene Aufgaben bewältigen wie Linie fahren oder autonom und mit dem PDA sende ich einfach nur über die serielle Schnittstelle, welchen Modus ich wählen möchte. Dies war besonders günstig als ich noch kein Funkmodul hatte. Außerdem sehe ich so, was der Roboter gerade zum PC sendet.
3. Natürlich ist es relativ schwer ohne Kompassmodul sich zu orientieren. Dies kommt noch wenn ich mal bischen Geld übrig habe.
4. Es kommt nicht auf die Quantität sondern Qualität der Sensoren an. Mit drei Abstandssensoren und einer guten Software kann ich schon relativ gut durch mein Zimmer fahren. Mit einem feuchten Tuch und dem richtigen Algorithmus (Streifen oder Chaos) ist er ein toller "Staubsauger".
5. Ja das sind normale Standardbuttons. Ist mir eigentlich auch völlig egal wie die aussehen solange sie ihre Aufgabe erfüllen?!?! Besser als fette Leuchtbuttons oder?
6. & 8. Ja wenn man den Roboter halt präzise aufbaut und nicht alles auf ne Spanholzplatte zimmert, ist das alles schon sehr genau. Ich habe noch ein paar Radencoder aber bisher hab ich die wirklich nicht gebraucht weil er nun mal keine Schritte verliert und völlig zuverlässig arbeitet. (200 Schritte je Radumdrehung sind für mich genau genug)
Außerdem weiß ich nicht was an Aluplatten die mit Gewindestangen verbunden sind, so eine blendwirkung haben soll?
7. Hab ich oben schon erwähnt. Alle Controller (1x Atmega8 / 2x Tiny 26) sind in Assembler programmiert. Kein C, kein Pascal, kein Basic sondern ganz normales Atmel AVR Assembler. (ca. 1800 Zeilen Code für Hauptcontroller)
8. Ja wie ich schon am anfang gesagt habe, ist das mein erster Roboter und von daher kann der noch nicht alles haben und ich habe leider hier auch keine funkcam rumligen. Außerdem soll der Roboter eher autonomer werden als immer mehr abhängig vom Computer.
Ich hoffe ich konnte alle Fragen beantworten.

Wie hast du die 3 µCs miteinander verbunden? I²C oder SPI oder einfach über Rx/Tx?

Die Tinys übernehmen die Sensorauswertung. Da der Liniensensor nur 1 oder 0 zurückgibt hab ich ihn über normale Portleitungen angebunden, damit der Hauptcontroller nicht so viel Arbeit hat. Werde bald einen weiteren ATMega über ISP anbinden.

Wirklich beeindruckend ;)