czech english

Kloubák

flexibilní 4WD polní robot

Je na čase začít dokumentovat úvodní krůčky mobilního robota „Kloubák”, který vzniká na zemědělce (ČZU/TF). Přestože myšlenka kloubového podvozku je již poměrně stará, teprve Jakub a spol. projekt uvedl do pohybu. A jsem za to moc rád. Blog update: 15/11 — Kloubák K3, preview

První zmínky o „Kloubákovi” již na robotice najdete a to v sekci soutěží (SubT Challenge). Plán vytvořit si na škole (ČZU/TF) svého menšího mobilního robota je již prastarý, jen nikdy nebyl dostatečný impulz, který SubT Challenge zajistila. Univerzita je součástí týmu Robotika a existující platformy jsou prostor tunelů nevhodné … je čas experimentovat.
Proč kloubový podvozek? Na SubT testování v dubnu jsme měli trojkolku Eduro a smykově řízeného čtyřkolového robota Robík. Eduro nebylo dostatečně terénní (i když hlavním důvodem byl spíše nízký výkon motoru) a smykový podvozek není zase příliš vhodný na pole, což má být pro Kloubáka primární aplikace. A konečně jsme v podzemí viděli krásné důlní stroje, které kloubový mechanizmus používaly.

Návrh a konstrukce

Obrázky návrhu a první fotografie bych drze zkopíroval už ze SubT 8/5 ať je to i zde …
Odkazoval jsem se tam ještě na pěkné kloubák-like video od Seqway z roku 2012: ARTI platform.

Soutěž „Robotem rovně”

Svůj první křest měl robot „Kloubák” v Písku na soutěži Robotem rovně. Kloub byl fixován, aby měl pár dní po vzniku vůbec šanci soutěžit (konstrukce je tak flexibilní, že i jízda rovně není triviální záležitost). Řízení zajištovalo Arduino, které po CANu posílalo dvěma vESC driverům (zadní kola nebyla zatím zapojena) příkazy na proudové řízení. Arduino si dále hlídalo otáčky (zjednodušená verze PWM) a brzdilo na STOP tlačítko. Robot ujel rovně 87m, což mi přijde jako užasný první milník!

Robotické soustředění 1. června 2019

Asi další milník byl dosažen včera na „víkendovém robotickém soustředění”. Studenti ještě v pátek zapojili všechny motory včetně Halových senzorů, vESC drivery a druhou krabici „vzadu” s cílem udělat první testy s flexibilním kloubem.
Na rovinu nebylo to lehké, přesněji psychicky to bylo dost vyčerpávající. Teď po boji je už jasné co jsme měli udělat jinak, ale kombinace množství parametrů vESC driverů, slabá/nevhodná baterka a nedostatek zkušeností s BLDC motory se nějak projevit musel. Ale konec dobrý, všechno dobré … jenom jsme dočasně opustili regulaci otáček přímo na vESC, revertovali na řešení z Písku (dva motory táhnou a dva se vezou jako vozík) a při změně směru si to prohodí. Ale pomalé rozjezdy a ta ladná přizpůsobivost terénu opravdu stojí za to.

Video

Předpokládám, že s časem bude množství nahrávek s Kloubákem přibývat, tak bych z toho rovnou udělal malý playlist (jedna nahrávka má typicky pár sekund).

Blog


3. červenec 2019 — Kloubák 2

Na světě je další Kloubák! Nevím, zda datum narození robota se počítá od prvního autonomně ujetého metru nebo když už je hotová mechanická konstrukce s koly?? Motivací pro jeho vznik bylo hned několik: Jakub nechtěl jet do států s kloubem bez ložiska, já chtěl záložní variantu, když se něco pokazí, a především se dvěma platformami je možné intenzivněji testovat a až tolik se nebát dále experimentovat (nové baterky, nové APU4, PCAN interface a pod).

15. červenec 2019 — Kloubák 2/kabeláž


25. červenec 2019 — Kloubák 1 + 2

Minulý týden jsem se moc nerozepsal a nezveřejnil ani fotografie od Standy a MartinaS. Takže bych dnes začal resty — „dokumentace” níže je z kalibrace Kloubáka 1. Měl jsem v programu samozřejmě chybu ve znaménku, takže se přední a zadní kola o sebe třela, ale pro neznalého pozorovatele to vypadalo, že robot prochází samočistícím cyklem. Minimálně stopa byla následně krásně měřitelná.
Největší posun je ale pozorovatelný na druhém robotu — Kloubák 2, pracovně označovaný jako K2. Tentokrát byl striktně dodržen plán, aby bylo možno robota operativně rozdělit na dva (do letadla) a následně zase spojit. Zatím je zprovozněna „přední” polovina (Kloubák nakonec není symetrický — předku teď říkáme části s větší krabicí na elektroniku), je třeba zapojit APU4 (nová verze se čtyřmi Ethernety) a udělat první test „ujet metr”. V rámci modularity by mělo být možné snadno vyměňovat celá kola i s motorem, Hall senzory i napájení používají konektory.
Mezi roboty jsou jisté rozdíly, kde asi nejmarkantnější je palubní napětí: K2 používá originální 36V baterie z kolonožek (hoverboardů).

15. listopad 2019 — Kloubák K3, preview