Snobot: historie

Snobot je s námi necelý rok a spoustu toho prožil. V tomto článku se vám pokusím nastínit první část jeho historie. Jeho příběh začíná prvním zapůjčením podvozku a v prvním díle končí přestavením na poloautomatického robota s generátorem zvuků.

Prvním krokem v projektu Snobot byly domácí pokusy s robotickým podvozkem Tank-03. Byl leden roku 2011 a já chtěl pevnějšího robota, který by mohl jezdit venku ve sněhu. Odtud název Snobot (snow + robot = Snobot). Nelenil jsem tedy a na Tank-03 namontoval nosnou konstrukci ze stavebnice Merkur a na ní připevnil plastovou krabičku s víčkem. Do ní, opět přes nosnou konstrukci z Merkuru, vložil elektroniku v podobě mikrokontroléru Picaxe 20X2 a H-můstku Sabertooth2x5. Do krabičky jsem z boku vystřihl dva otvory pro protažení vývodů motorů a ty ke krabičce přilepil tavným lepidlem, pro utěsnění otvorů. A hurá do sněhu. Kromě hlubokého sněhu Snobot jezdil lépe, než jsem očekával. I na ledu, do kopce a všude kde se nezabořil a nezůstal s protáčejícími pásy. Po důkladném vysušení přežil robot bez jakékoliv závady.

Další, už větší úprava Snobota byla stále v rámci domácího kutění. Na přední část jsem Snobotu přimontoval upravený manipulátor Beta ze stavebnice Merkur. Na zadní část dostal manipulátor sběrací košík pro uschování sebraných prvků.

Snobot na pásovém podvozku a na předku s manipulátorem.

Snobot na pásovém podvozku a na předku s manipulátorem.

Řídící jednotkou byly v tomto případě už dva mikrokontroléry Picaxe 20X2. Jeden hlavní pro výpočet směru a sběr dat z infra přijímače a druhý pro obsluhu manipulátoru. Rozdělení řídící jednotky na dva mikrokontroléry jsem zvolil kvůli snadnější obsluze manipulátoru. Takto jsem kromě řízení manipulátoru, předepsal do mikrokontroléru několik pohybů, např. pro sběr prvků a jejich naložení. A ty poté mohl jediným příkazem provádět stále znovu.

Pohrál jsem si, ale už se blížila výstava Electron 2011, na které se měl Snobot předvádět. To byla první úprava, která už si zasloužila víc než jen domácí kutění. V dílně Hobbyrobotu jsem navrhly počáteční systém s nosnými deskami Merkur na distančních sloupcích. Na takto vzniklou mechanickou konstrukci přišlo místo Picaxů jako hlavní řídící jednotka Arduino, především pro snadné spojení se síťovým modemem. Picaxe zůstal jen jeden, zato se přesunul na AXEboard a povyrostl na typ 28×2. Zde začal fungovat jako koprocesor pro připojení periferií, čímž dostál svému jménu PIC – Periferal Industrial Controller.

Modře podsvícený Snobot.

Modře podsvícený Snobot.

K Arduinu byl přes rozhraní ethernet připojen WiFi router pro bezdrátovou komunikaci. Senzorové vybavení Snobota v té době čítalo tři dálkoměrné infračervené senzory typu GP2Y0A21 umístěné na prvním patře směrem vpřed a tři dálkoměrné ultrazvukové senzory typu SRF 05 na vrchním patře také hledící směrem vpřed. Celá řídící elektronika byla v té době napájena jen z jedné baterie. Tím vznikl hlavní koncept elektroniky Snobota. Pro větší efekt Snobot dostal modře svítící LED pásky.

Snobot se sloupem. Připravený na účast v soutěži.

Snobot se sloupem. Připravený na účast v soutěži.

Dalším mezníkem v historii Snobota byla výprava na naše první robozávody. Cílem byla soutěž Robotem Rovně pořádaná v Píseckém parku. Pro účel soutěže jsem se rozhodl zněnit podvozek Snobota z pásového na kolový. Vcelku oprávněně jsem předpokládal, že v polovině června mnoho sněhu nenapadne a kolový podvozek je přeci jen pro jízdu na parkové cestičce vhodnější. Pro venkovní použití bylo také nutné sundat všechny infračervené senzory, které by mohly být na přímém slunci zdrojem mnoha chyb. Ponechal jsem mu na předku jen dva ultrazvukové dálkoměry. Podle nich detekoval případné překážky na trati. Aby robot držel správný směr dostal do výbavy GPS lokátor a kompas, oboje umístěné v plastové krabičce na hliníkovém sloupu, dlouhém 80 cm.

To z důvodu odstínění rušivých elektromagnetických polí a ruchů, které vznikají jednak v elektrických obvodech Snobota a v jeho motorech, ale jsou i generovány většími feromagnetickými předměty v okolí. Zvláště kanálové poklopy a plechové odpadkové koše jsou zrádné. Pro detekci překážek zůstaly jen dva dálkoměrné ultrazvukové senzory typu SRF 05. Oba namířené směrem vpřed a umístěné na vrchním patře. A hurá na soutěž.

Prozatím posledními úpravami je vybavení Snobota samostatnou baterií pro napájení WiFi routeru, demontáž sloupu s GPS a kompasem, který při běžných jízdách hodně překážel a přidání elektronického generátoru zvuků.

Pokračování jeho historie bude již brzy. Ještě se můžete těšit na vylepšení konstrukce z Merkur, návštěvu kanálů v Pardubicích a účast na zajímavých výstavách.

Snobot ve své současné podobě. Na kolech bez naváděcího sloupu a se zvukovým modulem.

Snobot ve své současné podobě. Na kolech bez naváděcího sloupu a se zvukovým modulem.

V předešlém článku najdete více o jeho konstrukci robodoupe.cz/2011/snobot.