Druhá generace tříkolky
hezčí, lepší, rychlejší
Proč mi Robůtek I nestačí? Chci mít robota kompaktnějšího, aby se dal i někam přenášet, krásnějšího, aby tam, kam ho přenesu, sklidil jen obdiv, chytřejšího, aby se už před kamarády nemusel stydět, přehlednějšího, abych věděl, co je na desce vlastně propojeno s čím a také menšího. Cílem tohoto článku je usnadnit ostatním začátky s roboty, aby se nenechali odradit tím, že třeba něčemu nerozumí. Já jsem se taky nenechal .
Toto je první díl mého open-end seriálu o vývoji mého nového robota
– Robůtka II. Cílem je osvětlit určité elektronické a mechanické postupy
z pohledu někoho, kdo to všechno původně neznal doufaje, že takovéto
vysvětlení bude pro začátečníky bližší.
Také bych se chtěl na jaře s tímto novým robotem zúčastnit robotické soutěže
na Slovensku, kterou pořádá http://www.robotika.sk/.
U nového robota se chci soustředit hlavně na software
(elektronika je pro mě nutné zlo). Proto bych chtěl používat nějakou jinou
výpočetní jednotku než byl jednočip AVR, který nenabízí dost paměti na
složitější aplikace a navíc se na něm docela těžkopádně ladí.
V čem bude Robůtek II lepší:
- Diferenciálně řízená tříkolka jako u Robůtka I, ale s PWM ovládáním motorů, umožňujícím plynulé regulování rychlosti kol (a tím i ježdění do oblouků)
- Hliníková konstrukce na míru, pevnější než Merkur, možná lehčí
- Lepší výpočetní jednotka
- Větší modularita → snadná rozšiřitelnost
- Používání plošných spojů místo univerzální desky
Robůtek II je volné pokračování Robůtka I, o
kterém jste si již mohli přečíst. Vlastně je to potomek. Zdědil po něm i
některé části – motory, řadič motorů i enkodéry. Informace o těchto věcech tedy
hledejte spíš u R I. Jako každý potomek, má i Robůtek II snahu být o hodně
chytřejší než jeho předek.
Má k tomu nejlepší předpoklady – jeho mozek totiž bude tvořit PocketPC
iPAQ H3100, kterého jsem mu za tím účelem za 3 000kč koupil. Má proti AVRku a
jiným jednočipům několik nesporných výhod – kvalitní programátorské prostředí,
slušná výpočetní síla, touch-screen a infra-port.
Chci, aby se přes infra-port bavil se starým AVRkem, které se bude starat o
ovládání senzorů a motorů. Na rozchození této komunikace právě pracuji. Původní
zapojení okoukané z datasheetu chipu HSDL 7000, kterého, kromě základního
IRDA-chipu HSDL 1001, ke komunikaci na straně AVR používám, bylo ale příliš
citlivé na okolní světlo. Musím ho tedy doplnit něčím na filtrování. Za tím
účelem jsem těmto chipům vyvedl nožičky, aby šly strčit do univerzální desky,
na které chci zkoušet různá zapojení.
Když už jsem u toho vyvádění nožiček, popíšu Vám svůj, v elektronice zatím
asi největší, technologický skok – naučil jsem se vyrábět desky plošných spojů
fotocestou! Nakoupil jsem potřebné chemikálie ze zaplavených zásob GME za
směšné peníze a pomocí horského sluníčka, které máme doma, už leptám jak na
běžícím pásu. Můj postup je následující:
- Pořádně odmastím cuprexitovou destičku (používám houbičku a nějaký čistící prášek). Odmaštěná destička se pozná podle toho, že na ní drží voda po celém povrchu a nedělá ostrůvky.
- Usuším destičku.
- Nastříkám na destičku celistvou tenkou vrstvu fotocitlivého laku ve spreji POZITIV 20 a nechám uschnout do tvrda. Trvá to asi 2 hodiny. Dá se to urychlit na topení…
- Příprava fotopředlohy: Vytisknu si obrazec laserovou tiskárnou na průhlednou folii. Spoje mají černou barvu. Protože má ten tisk na laserovce velkou zrnitost a i v celistvých černých plochách jsou velké póry, je třeba tyto póry odstranit, aby nedošlo k osvícení i na místech, kde to nechceme. K tomu používám stíratelnou fixu na tabule. Vybarvím s ní celý obrazec na folii, nechám chvíli uschnout a pak setřu hadříkem do čista. Fixa se zachytí pouze na potištěné části a tím se póry zacelí.
- Přilepím proužkem izolepy folii na nalakovanou desku. Ještě ji zavřu mezi dvě destičky skla, spojené izolepou, aby předloha dokonale přilnula na desku.
- Pak to dám asi 40cm od horského sluníčka a asi 10 minut osvicuji. Párkrát se mi podařilo na osvicování zapomenout a nechal jsem to tam i půl hodiny a celkem nic se nestalo. I pak vše fungovalo, jak mělo…
- Na osvícené desce je chvíli vidět ten obrazec nazelenalým odstínem fialové barvy (tu má ten neosvícený lak).
- Osvícenou desku dám do vývojky nalité do fotografické misky. Tohle vyvolávání netrvá moc dlouho. Asi 5 minut. Vyvolávám do té doby, dokud není lak jen na místech, kde budou pozdější spoje.
- Pak dám desku do roztoku chloridu železitého, který si předtím trochu v horké vodě zahřeji a přeleji do fotografické misky. Tou miskou potom pohybuji, protože to výrazně urychluje proces odleptávání mědi. To dělám do té doby, dokud není měď jen na místech, kde budou spoje. Nakonec desku vyndám a opláchnu horkou vodou. Jak vývojka tak chlorid se dají používat opakovaně. Pozor na strkání kovových předmětů do chloridu. Je dost agresivní a leptá nejenom měď (ale i vanu, šroubovák, maminčinu lžíci, pračku…)!!!
Místo fotocesty se dá použít nakreslení obrazce fixou (ověřil jsem
Centropen Permanent) přímo na destičku a pak vyleptání v chloridu. Je
to rychlejší pro jednodušší záležitosti. Také se to hodí pro retušování
chyb při vyvolávání.
Jako svoji první desku jsem si vyrobil vlastnoručně navrženou
„vývojovou desku” pro AVR AT90S4433. V podstatě jsou to vyvedené porty,
má kromě resetu dvě tlačítka, na jedne nožičce odpojitelnou LEDku a
odpojitelný display. Deska plošného spoje je oboustranná. To mi dalo
ale docela velkou práci. Na oboustranné desky už to chce asi cvik.
Hlavně je problém s propojováním vrstev. Prokovené otvory se asi
amatérsky dělat nedají. Já jsem na ně používal odstříhané nožičky od
odporů a jiných součástek. Cín na ně docela dobře chytá. Aby chytal i
na měď na desce, je potřeba ji nějak narušit pájecí kapalinou. Buď
koupenou, nebo stačí roztok kalafuny v lihu.
Také jsem se dal do stavby hliníkové kostry. Koupil jsem si v
železářství na Střelničné v Praze hliníkové pásky, 3mm tlusté, 16mm
široké, 3m dlouhé. Z nich chci postavit základní kostru robota.
Základní představu o tom, jak by měl robot vypadat, jsem měl, ale neměl
jsem to rozmyšlené do detailů. Proto jsem nejříve postavil kostru z
lepenkových pásků stejných rozměrů jako má ten hliník. Ukázalo se to
jako chytré řešení. Přišel jsem na několik vylepšení v konstrukci,
které se na lepence daleho lépe ověřují. Také jsem přišel na to, že
nakoupený hliník v původní délce (2m) mi bude stačit jen stěží a je ho
třeba ještě dokoupit.
Zaujal vás tento článek? Našli jste věcnou chybu či překlep? Nebo něčemu
nerozumíte? Napište nám!