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PRESENTAZIONE ROBOT CALCIO SQUADRA : ROBO MAGUT a cura di Mozzali Hermes.

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Presentazione sul tema: "PRESENTAZIONE ROBOT CALCIO SQUADRA : ROBO MAGUT a cura di Mozzali Hermes."— Transcript della presentazione:

1 PRESENTAZIONE ROBOT CALCIO SQUADRA : ROBO MAGUT a cura di Mozzali Hermes

2 Nome squadra: ROBOMAGÜT VINCITRICE DEL 1° PREMIO VINCITRICE DEL 1° PREMIO alla manifestazione RoboCup 2009, tenutasi presso il Lingotto a Torino nei giorni 21, 22 e 23 Maggio POLO TECNOLOGICO DI TREVIGLIO (BG) Componenti della squadra: Simone Finardi 5^A Automazione Matteo Moro 3^A Automazione Daniele Casella 3^A Automazione Mattia Rossi 3^A Automazione HERMES MOZZALI 3^A Meccanica Stefano Corna 4^A Automazione

3 Progettazione completa del robot, utilizzando Autodesk Inventor 2009

4 PIC 18F452 BUS I2C DIAGNOSTICA WIRELESS PC M1M2M4M3 MD22 COMPARATORE CMPS03SRF08 RGB AMPLIFICATORI BPV11F fototransistor AMPLIFICATORI BPV11F fototransistor AMPLIFICATORI BPV11F fototransistor AMPLIFICATORI BPV11F fototransistor AMPLIFICATORI BPV11F fototransistor SR DRIVER KRELE KICKERROLLER ORIENTAMENTO RICERCA DELLA PALLACONTROLLO DELLA PALLA MOTO OMNIDIREZIONALE

5 Il sensore presente sulla bussola rileva il campo magnetico terrestre. Il sensore presente sulla bussola rileva il campo magnetico terrestre. Viene utilizzata dal robot per orientarsi allinterno del campo, la porta è posizionata a grado 0° rispetto alla posizione iniziale del robot. Viene utilizzata dal robot per orientarsi allinterno del campo, la porta è posizionata a grado 0° rispetto alla posizione iniziale del robot. Torna al menu principalePer saperne di più

6 Serve per controllare la velocità e la direzione dei motori. Serve per controllare la velocità e la direzione dei motori. Tensione logica 5 V Tensione logica 5 V Corrente nominale per logica max 50 mA Corrente nominale per logica max 50 mA Corrente nominale per motori max 5 A Corrente nominale per motori max 5 A Tensione motori max 50 V Tensione motori max 50 V Comunicazione I2C Comunicazione I2C Modello MD22 Modello MD22 Problematiche riscontrate: Le schede sono molto sensibili ai disturbi provocati dalle spazzole dei motori. E stato necessario filtrare tali disturbi utilizzando dei condensatori ceramici. Torna al menu principale

7 E utilizzato per misurare la distanza del robot dai margini del campo di gioco, per poter individuare lavversario o eventuali ostacoli. E utilizzato per misurare la distanza del robot dai margini del campo di gioco, per poter individuare lavversario o eventuali ostacoli. Torna al menu principalePer saperne di più

8 Permette la comunicazione seriale sincrona di più periferiche sullo stesso bus. Permette la comunicazione seriale sincrona di più periferiche sullo stesso bus. Utilizza solo 2 linee: SCL e SDA. Utilizza solo 2 linee: SCL e SDA. SDA utilizzata per la trasmissione dei dati SDA utilizzata per la trasmissione dei dati SCL utilizzato per il segnale di clock SCL utilizzato per il segnale di clock La comunicazione è possibile solo tra 2 dispositivi alla volta (un master e uno slave) La comunicazione è possibile solo tra 2 dispositivi alla volta (un master e uno slave) Utilizziamo solo un master e più slave Utilizziamo solo un master e più slave Modalità dindirizzamento a 7 bit Modalità dindirizzamento a 7 bit Velocità di trasmissione 100 kbit/s Velocità di trasmissione 100 kbit/s Torna al menu principale

9 Sensore sensibile al colore utilizzato per riconoscere le linee bianche tracciate sul campo. Sensore sensibile al colore utilizzato per riconoscere le linee bianche tracciate sul campo. Converte la luce in R,G,B in tre tensioni duscita Converte la luce in R,G,B in tre tensioni duscita Regolatore interno di tensione da 5V a 3.3V Regolatore interno di tensione da 5V a 3.3V 12x12 array di fotodiodi 12x12 array di fotodiodi Modello Agilent HDJD-S831-QT333 Modello Agilent HDJD-S831-QT333 Torna al menu principale

10 MICROCONTROLLOREMICROCONTROLLORE E il cervello del robot serve per coordinare e gestire i movimenti. E il cervello del robot serve per coordinare e gestire i movimenti. Tensione Operativa 2V- 5.5V Tensione Operativa 2V- 5.5V Program Memory Flash (KB) 32 Program Memory Flash (KB) 32 RAM bytes RAM bytes Data EEPROM (bytes) 256 Data EEPROM (bytes) 256 ADC 8ch, 10-bit ADC 8ch, 10-bit Modello PIC 18F452 Modello PIC 18F Pin 40 Pin Torna al menu principale SOFTWARE

11 MOTORIDUTTORE Motore elettrico in corrente continua. Tensione di alimentazione: 12V Velocità MAX: 8000rpm Coppia MAX: 10mNm Corrente MAX: 0.94 A Per ridurre il numero di giri del motore abbiamo utilizzato un riduttore. Rapporto di riduzione 19:1 Carico radiale massimo 50 N Torna al menu principale

12 SENSORE INFRAROSSO E un fototransistor che permette di captare i segnali infrarossi emessi dalla palla di gioco. E un fototransistor che permette di captare i segnali infrarossi emessi dalla palla di gioco. Torna al menu principalePer saperne di più

13 WIRELESSWIRELESS Il collegamento wireless essendo senza fili è più comodo ed è stato utilizzato per la diagnostica del robot, soprattutto nella fase di progettazione. Il collegamento wireless essendo senza fili è più comodo ed è stato utilizzato per la diagnostica del robot, soprattutto nella fase di progettazione. Tensione Operativa (2.8 – 3.4)V Tensione Operativa (2.8 – 3.4)V Corrente del trasmettitore 270mA Corrente del trasmettitore 270mA Corrente del ricevitore 55mA Corrente del ricevitore 55mA Frequenza 2.4GHz Frequenza 2.4GHz Modello XBee-PRO Modello XBee-PRO Torna al menu principale

14 Ruotando, permette di controllare la palla senza trattenerla fisicamente. Ruotando, permette di controllare la palla senza trattenerla fisicamente. Torna al menu principalePer saperne di più

15 KICKERKICKER E un solenoide che eccitato crea un campo magnetico che permette lo spostamento di un pistone che andrà a colpire la palla, simulando una calciata. E un solenoide che eccitato crea un campo magnetico che permette lo spostamento di un pistone che andrà a colpire la palla, simulando una calciata. Max tensione ammissibile 160V DC Max tensione ammissibile 160V DC Potere di chiusura 10W Potere di chiusura 10W Isolamento 1kv 50Hz Isolamento 1kv 50Hz Modello Serie 122 black knight Modello Serie 122 black knight Torna al menu principale

16 AMPLIFICATOREAMPLIFICATORE Serve per amplificare il segnale che arriva dai fototransistor in modo tale da poter essere letto dal PIC come segnale digitale. Serve per amplificare il segnale che arriva dai fototransistor in modo tale da poter essere letto dal PIC come segnale digitale. Torna al menu principale

17 DRIVER K Serve per aumentare la tensione della batteria da 12V a 50V per permettere cosi al kicker di calciare la palla. Serve per aumentare la tensione della batteria da 12V a 50V per permettere cosi al kicker di calciare la palla. Torna al menu principale

18 COMPARATORE Serve per amplificare il segnale analogico uscente dal sensore RGB ed ottenere un segnale digitale ON/OFF. Torna al menu principale

19 Tensione Operativa 5V Tensione Operativa 5V Corrente nominale 20mA Corrente nominale 20mA Risoluzione 0.1° Risoluzione 0.1° Accuratezza 3-4° circa, dopo la calibrazione Accuratezza 3-4° circa, dopo la calibrazione Uscita I2C, o Uscita I2C, o Connessione I2C Connessione I2C Modello CMPS03 Modello CMPS03 Torna al menu principale

20 Tensione Operativa 5V Tensione Operativa 5V Corrente Nominale 15mA – 3mA Standby Corrente Nominale 15mA – 3mA Standby Frequenza 40kHz Frequenza 40kHz Portata da 3cm a 6mt Portata da 3cm a 6mt Massimo guadagno analogico variabile da 94 a 1025 in 32 steps Massimo guadagno analogico variabile da 94 a 1025 in 32 steps Distanza esperessa in uS, mm o pollici Distanza esperessa in uS, mm o pollici Comunicazione I2C Comunicazione I2C Modello SFR08 Modello SFR08 Torna al menu principale

21 Utilizza solo 2 linee (SCL e SDA) più la linea di massa Utilizza solo 2 linee (SCL e SDA) più la linea di massa SDA utilizzata per la trasmissione dei dati SDA utilizzata per la trasmissione dei dati SCL serve per i segnali di clock SCL serve per i segnali di clock La comunicazione è possibile solo tra 2 dispositivi alla volta (un master e uno slave) La comunicazione è possibile solo tra 2 dispositivi alla volta (un master e uno slave) Utilizziamo solo un master e più slave Utilizziamo solo un master e più slave Lindirizzo è a 7bit Lindirizzo è a 7bit Torna al menu principale

22 Sensibilità radiale molto elevata Sensibilità radiale molto elevata Imballaggio standard T-1¾ ( Φ5mm) Imballaggio standard T-1¾ ( Φ5mm) Filtro IR per emettitore GaAs (950nm) Filtro IR per emettitore GaAs (950nm) Angolo di media sensibilità φ = ± 15° Angolo di media sensibilità φ = ± 15° Base terminale disponibile Base terminale disponibile Connessione allamplificatore per poi collegarlo come ingresso digitale al PIC Connessione allamplificatore per poi collegarlo come ingresso digitale al PIC Tipo NPN Tipo NPN Modello BPV11F Modello BPV11F Torna al menu principale

23 È una struttura meccanica messa in funzione da un motore. È una struttura meccanica messa in funzione da un motore. Il suo funzionamento è controllato dal PIC. Il suo funzionamento è controllato dal PIC. La trasmissione avviene tramite cinghia. La trasmissione avviene tramite cinghia. Torna al menu principale

24 RELE RELE La sua funzione è quella di alimentare il motore necessario alla rotazione del roller. La sua funzione è quella di alimentare il motore necessario alla rotazione del roller. Bobina a 5 V dc Bobina a 5 V dc Corrente carico 8 A Corrente carico 8 A Tensione carico 250 V Tensione carico 250 V Torna al menu principale

25 ATTACCANTEATTACCANTE Schema a blocchi generale Schema a blocchi generale Schema a blocchi Stato 3 Schema a blocchi Stato 3 Stato 0 – Verifica infrarossi Stato 0 – Verifica infrarossi Stato 1 – Avvicinamento Stato 1 – Avvicinamento Stato 2 – Cattura palla Stato 2 – Cattura palla Stato 3 – Orientamento Stato 3 – Orientamento Collegamento blocchi degli stati

26 Scelta Stati Stato 0 Stato 3 Stato 1 Interrupt RGB on Stato 2 Tic 10ms / Dopo valore di T IR Frontali on Tic=10ms / IR Frontali on Tic=10ms / IR Possesso e Frontali off IR Possesso off Tic 10ms / IR Possesso on IR Possesso on o Frontali off Torna al menu principale

27 Stato 3 Orientamento Ultrasuoni Tiro Collegamento blocchi degli stati

28 Stato 0 – Verifica infrarossi Lo Stato 0 prevede lacquisizione dei dati da parte di tutti gli infrarossi. Lo Stato 0 prevede lacquisizione dei dati da parte di tutti gli infrarossi. Quando si attivano i sensori frontali il programma ritorna alla scelta degli stati. Quando si attivano i sensori frontali il programma ritorna alla scelta degli stati. Torna alla scelta stati

29 Stato 1 – Avvicinamento Una volta attivati gli infrarossi anteriori, si attiva lo Stato 1. In questa parte di programma il robot si avvicina alla palla facendo in modo da mantenere attivi i sensori frontali. Una volta che si sono attivati i sensori di vicinanza il programma torna alla scelta degli stati. Torna alla scelta stati

30 Stato 2 – Cattura palla Una volta che i sensori di possesso si attivano, lo Stato 2 rimane attivo per un certo tempo e al termine torna alla scelta degli stati. Una volta che i sensori di possesso si attivano, lo Stato 2 rimane attivo per un certo tempo e al termine torna alla scelta degli stati. Torna alla scelta stati

31 INTERRUPTINTERRUPT LRGB richiede al microcontrollore un interrupt del programma principale per evitare che il robot portiere esca dalla propria area. LRGB richiede al microcontrollore un interrupt del programma principale per evitare che il robot portiere esca dalla propria area. Torna alla scelta stati

32 Questo stato permette al robot di orientarsi sul campo attraverso gli ultrasuoni e la bussola. Una volta fatto questo, si passa alleventuale posizionamento verso la porta. Infine si passa al tiro. Questo stato è composto dunque da due sottostati: Questo stato permette al robot di orientarsi sul campo attraverso gli ultrasuoni e la bussola. Una volta fatto questo, si passa alleventuale posizionamento verso la porta. Infine si passa al tiro. Questo stato è composto dunque da due sottostati: Lettura ultrasuoni Lettura ultrasuoni Tiro Tiro Stato 3 – Orientamento ultrasuoni, porta e tiro Torna alla scelta stati

33 ORIENTAMENTO Un robot che si muove su di un piano possiede 3 gradi di libertà (X, Y, α). Il robot ha la necessità di orientarsi allinterno del campo, per poterlo fare è dotato di 4 sensori ultrasuoni e di una bussola. Gli ultrasuoni permettono al robot di calcolare la sua posizione rispetto alle pareti (coordinate X e Y). La bussola determina il grado di inclinazione del robot rispetto al campo magnetico terrestre (coordinata α). Torna al menu principale

34 MOTO OMNIDIREZIONALE Il robot essendo dotato di 4 ruote omnidirezionali può muoversi sul piano in tutte le direzioni possibili. Durante il gioco sfruttiamo diversi tipi di movimento: - rettilineo (destra- sinistra, avanti- indietro, diagonali) - circolare (orario ed antiorario con perno sul baricentro) - composto (cicloidi, con perno su una delle 4 ruote) Torna al menu principale

35 CONTROLLO DELLA PALLA Con lutilizzo di kicker e roller possiamo controllare e calciare la palla. Quando i sensori infrarossi di vicinanza rilevano la presenza della palla, il robot attiva il roller e diminuisce la propria velocità consentendone un miglior controllo. Torna al menu principale

36 RICERCA DELLA PALLA Avviene attraverso i 14 infrarossi, disposti sulla piastra inferiore, a seconda del lato che rileva la palla il robot ruota in quella direzione avvicinandosi. A questo punto passiamo alla fase del controllo della palla. controllo della palla Torna al menu principale


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