czech english

Clara

nejsnazší způsob, jak postavit robota

Clara je (měl bych říct byla, protože už byla rozebrána) robot postavený ze stavebnice Merkur. Byla postavena pro soutěž Eurobot 2002 a byl to první robot nově vzniklého česko-irského týmu Short Circuits. Cílem bylo ukázat, že i s minimálními prostředky lze postavit robota, který je konkurenceschopný na mezinárodních soutěžích. Clara na soutěži Eurobot 2002 vyhrála cenu za kreativitu / inovaci.

Základní informace

Tělo robota bylo postaveno ze stavebnice Merkur. Pohon zajišťovaly dva motory Maxon s převodovkami. Inteligence robota byla ukryta v mikrokontroléru Hitachi H8/3048, kontakt s vnějším světem zprostředkovaly nárazníky a infračervená čídla CNY–70 pro detekci čar. Míčky byly zvedány za pomoci bateriového vysavače. Software byl napsán na míru pro soutěž Eurobot 2002.

Hardware

Některé části Clary byly zapůjčeny sponzorskou společností Haptica: dva 12V motory Maxon s převodovkami a řídící deska s mikrokontrolérem Hitachi H8/3048. Za zmínku stojí, že nebylo zapotřebí řídit rychlost, protože motory byly relativně silné a Clara se pohybovala poměrně pomalu (asi 0,15m/s).
Pro detekci čar jsme použili infračervená čidla CNY-70, která se osvědčila už při konstrukci našeho prvního robota Alena pro soutěž Eurobot 2001. Naneštěstí, čidla se na zeleném hřišti chovala hůře než v roce 2001 na černém. Proto byla připojena na analogové vstupy a rozhodování (bílá čára/zelená plocha hřiště) se řešilo programově. Každému zápasu pak předcházela krátká kalibrace. Původně bylo v plánu použít čidlo CNY-70 i pro detekci barvy míčku, ale s ohledem na rychlost robota od toho bylo upuštěno. Ve finální konstrukci tak byla čidla tři: dvě uprostřed pro sledování čáry a jedno po straně pro pocítání překřížených čar.
Pro manipulaci s míčky byl použit bateriový vysavač. Ten byl původně koupen až pro následující soutěž (uklízecí soutěž ve Švýcarsku), ale ukázalo se, že může být užitečný i zde. Tato konstrukce upoutala pozornost a získala pro náš tým cenu za inovativní design. Zapínání a vypínání vysavače bylo vyřešeno pomocí relé.
Další typ čidla – mikrospínače – byl použit hned na několika místech: detekce koncových poloh ruky, detekce kapsy na míčky a detekce přisátí míčku.
Pro zvedání ruky s vysavačem posloužilo servo modifikované pro kontinuální otáčení (s odstraněným potenciometrem a mechanickými dorazy). Signál pro řízení serva byl generován přímo mikrokontrolérem H8.

Program

Program byl napsán v jazyce C pro mikrokontroléry H8. Snažili jsme se ho udržet tak jednoduchý, jak jen to bylo možné. Výsledkem byl následující stavový automat:
  1. zapni vysavač a počkej půl sekundy
  2. sleduj čáru a počítej překřížení
  3. pokud byl nabrán míček, zvedni ruku do horní polohy
  4. na devátém křížení čar odboč doleva
  5. po detekci kapsy vypni vysavač
Tímto postupem jsme byli schopni sebrat červený míček, který ležel přímo před startovní pozicí a dopravit ho do správné kapsy. Původně byl program poněkud složitější – po úspěčném umístění prvního míčku se Clara měla pohybovat „náhodně” po hřišti a hledat další míčky. Jak už to bývá, vyskytly se komplikqace, takže jsme nakonec zůstali jen u první části. Jedním z problémů např. bylo, že servo zvedající ruku se zničeho nic začalo točit pouze jedním směrem (nahoru). Na soutěži nebyl čas zjišťovat příčinu, později se ukázalo, že na vině byl studený spoj na upraveném potenciometru. další problémy se vyskytly v systému sledování čáryobjevilo se i zablokování způsobené zachycením dalších míčků pod ruku.

Výsledky

Clara skončila na sedmnáctém (bohužel prvním nepostupovém) místě. Chvíli to vypadalo nadějně (na šestnácté místo), protože finský tým vypadl pořadatelům ze seznamu, chyba byla objevena doslova několik minut před začátkem „velké show”… Na druhou stranu jsme získali cenu za kreativitu, což je pravděpodobně to nejlepší, v co jsme mohli doufat .

Členové týmu

Martin Dlouhý (md)vedoucí týmu, software, testování
Jan Hradil (jhr)ruka s vysavačem, elektronika, mechanika
Ludvík Tesař (ludvik)kompletní přestavba merkurové části, elektronika
Bernard Michael Tyers
Derek Cassidy

Financování

Stavba robota Clara byla financována ze soukromých prostředků členů týmu za podpory irské robotické společnosti Haptica, která zapůjčila motory a řídící desku s mikrokontrolérem H8.

V případě dalšího zájmu o tento projekt, případně pokud máte nějaké připomínky, kontaktujte nás prosím pomocí tohoto formuláře.