Je malý, je výkonný, je rychlý, má mnoho možností a poslouchá na slovo. Přesně tyto vlastnosti charakterizují robot IRM-2 a jednak i nový PICAXE 08M2, který ho oživuje. IRM-2 může fungovat v autonomním režimu, nebo ho můžeme na dálku ovládat pomocí infračerveného ovladače.
Malý, ale šikovný
Přes nevelké rozměry své i hlavního mikroprocesoru si IRM-2 poradí i s náročnějšími úlohami a s pokročilými prvky elektroniky. V jeho osmivývodovém mozku, tvořeném mikrokontrolérem PICAXE 08M2, se skrývá velká síla.
V době, kdy se robot zrodil, byl PICAXE 08M2 novinkou na trhu. V maličkém pouzdře se skrývá výkonný mikrokontrolér s hardwarovým sériovým portem, hardwarovou I2C komunikací, rozšířenou pamětí a možnost vícevláknového programování, spolu s dalšími funkcemi.
Aby se IRM-2 dobře orientoval, je vybaven dvěma ultrazvukovými dálkoměrnými senzory SRF08. Robot má být vždy poslušným služebníkem a proto IRM-2 přijímá rozkazy z dálkového infraovladače kdykoliv během své činnosti, i v autonomní režimu.
IRM-2
Elektronika
Protože je IRM-2 malý robot, neunese mnoho vybavení. Jak již bylo zmíněno, tím hlavním je na robotu mikrokontrolér PICAXE 08M2, osazený v desce AXEboard 08. Pro ovládání motorů využívá IRM-2 modul sériového převodníku a modul H-můstku s integrovaným obvodem SN754410. Infračervená komunikace probíhá přes čidlo SFH5110, osazené na pomocné destičce společně s filtračním obvodem.
Ultrazvukové dálkoměry jsou připojeny přes modul pro I2C zařízení. Na sériovém výstupu má IRM-2 zapojenu LED. Celá tato elektronika je napájena šesti články velikosti AAA. Pro napájení motorů nese IRM-2 dalších šest AAA článků, které robotu zajišťují dostatečnou čilost.
Než bylo napájení takto rozděleno, nebyl IRM-2 schopen kvůli rušení od motorů přijímat povely z infračerveného ovladače.
Provedení
Nosnou a pohybovou částí IRM-2 je robotický podvozek Tank-01. Ten je sestaven bez úprav a na jeho vrchní desce je připevněn oboustrannou lepící páskou modul H-můstku a sériového převodníku. Přes čtyři distanční sloupky je přidáno další patro z kovové děrované destičky ze stavebnice Merkur, která nese zbytek elektronických obvodů.
Zadní bateriový držák je sestaven na pomocném plošném spoji s montážními otvory a proto je přišroubován přes úhelníčky, které také pocházejí z Merkuru.
Přední bateriové držáky jsou připevněny pomocí stahovacích pásku.
Hlavní elektronika IRM-2
Proč IRM-2 vznikl?
IRM-2 jsem sestavil především kvůli odzkoušení principů infračerveného přenosu pomocí mikrokontrolérů PICAXE. Když jsem ale do IRM-2 osadil mikrokontrolér PICAXE z nové série M2, rozhodl jsem se přidat robotu i některé nové vlastnosti, abych vyzkoušel nové možnosti mikrokontroléru.
Například obsluha I2C sběrnice funguje stejně skvěle jako u větších mikrokontrolérů PICAXE, nová obsluha infračerveného přijmu s možností timeoutu se už také zbavila nepříjemných vlastností, které ztěžovaly programátorovi život v předchozích verzích PICAXE.
Obě tyto vlastnosti, společně s blikáním LED a sériovou obsluhou, jsem se rozhodl spojit do dvou programových vláken. Úkol to byl nelehký, protože obsluha infračerveného vstupu zablokuje na chvíli činnost celého mikrokontroléru. Výsledek ale stojí, zato IRM-2 se dokáže plynule pohybovat podle údajů ze senzorů a zároveň naslouchat příkazům z infra ovladače. Docílil jsem toho nastavením dostatečně malého timeoutu při čekání na infračervený příjem. To ovšem mělo za následek výrazné prodloužení pauz na druhém vlákně. Proto nyní čeká IRM-2 na výsledek z ultrazvukových dálkoměrů podle programu jen 30 milisekund místo 65, ve skutečnosti ale čeká mnohem déle.
I přesto se domnívám, že maličký osmy vývodový mikrokontrolér to zvládl dobře. Ukazuje se, že na přesné a složité úlohy nebude jeho výkonnost už postačující, ovšem pro takové úkoly je určen spíše počítač třídy PC.
Pro malou robotiku, ale také pro sofistikovanou obsluhu senzorů a akčních členů velkých robotů a strojů je PICAXE 08M2 ta správná součástka.
Kompletní fotogalerii robota naleznete zde.
Veškerý materiál pro konstrukci lze zakoupit v tomto e-shopu.