Inleiding.
Een AGV is een Automatisch Geleid Voertuig ook wel Automatic Guided Vehicle. Het is een voertuig dat zonder hulp van buitenaf een traject kan afleggen of een opdracht kan uitvoeren.
Een groot aantal robotontwerpen werden bekeken op haalbaarheid en uitdaging. Voorbeelden van mogelijke robots om te bouwen waren: Pakketjesrobot/ postrobot, Sorteerrobot, Drankautomaat, Terminal, Brand blusrobot, Mijndetector, Robot voor Robotwars, Maanlander/ pathfinder, Metaaldetector, Plantzaaimachine, Voetbalrobot en de Verfrobot.
Uiteindelijk werd gekozen voor het bouwen van een postrobot.
Vraagstelling en hypothese.
Kan er een robot worden gebouwd die: Zelfstandig kan rijden? Een gemarkeerd traject kan afleggen? En die niet radiografisch wordt bestuurd?
Theorie.
1 Programmering van de robot
Voor het aansturen van een robot is een microprocessor nodig. Deze zorgt voor de verwerking van de informatie(input van de sensoren) en voor het aansturen van de hardware. (actuatoren).Uit een aantal mogelijkheden werd gekozen voor een Siemens microcontroller SAB 80c535-N. Deze microcontroller is via een pc te programmeren. De software die werd geschreven in de programmeeromgeving, MicroVision/51 for Windows v1.32. Na een omzetting van de programmeertaal C in machinecode wordt het programma met Hyperterminal op de controller geplaatst.
Het doel is de robot over een lijn te laten rijden. Dit zal gebeuren met behulp van lichtsensoren. Als er een onderbreking in de lijn plaatsvindt dan moet de robot stoppen voor post. Als er niemand is voor de post dan moet de robot weer doorrijden naar een volgende stopplaats. In schema ziet alles er zo uit:
2 Constructie van de robot, de aandrijving
Het frame is opgebouwd uit 4 aluminium platen 100x300mm en +- 3mm dik
Deze platen zijn op elkaar geboord om een recht/strak geheel te krijgen en verbonden door aluminium pijpjes plus strekstangen tot een stijf frame. De pijpjes zijn met een draaibank op lengte gemaakt en zijn haaks. De pijpjes zijn groter genomen dan de trekstangen en gedeeltelijk opgevuld om een groot haaks drukvlak te krijgen en zo een strak geheel.
Bij een Fordsloperij werden 2 oude ruitenwissermotoren gehaald voor de aandrijving. Deze motoren hebben voldoende kracht maar zijn wel wat langzaam < Op de robot zitten in totaal 8 relais waarvan er 7 worden gebruikt. De relais krijgen constant 12 volt van de accu’s. Als de microcontroller schakelt dan wordt het breekcontact gemaakt zodat het andere relais niet kan schakelen. Dit om te voorkomen dat de motor tegelijkertijd voor- en achteruit aan zou kunnen staan.
3 Elektronica en navigatie
Elektronica begint met heel goed het probleem te analyseren en vooral goed te kijken naar "wat heb ik" en "wat wil ik". Dus: wat is de input en wat voor output wil ik straks krijgen. Bij de output poorten is 5 volt en een maximum van 10 mA beschikbaar. Voor de aansturing van de ruitenwisser motoren is 12 Volt en 10 Ampère nodig .
Verschillende mogelijke oplossingen werden getest;
- Solid State Relais
- BD437 transistor
- 4049 Buffer
- 74 HCT541 Buffer
Uiteindelijk werd gekozen voor de 74 HCT541 Buffer
Aansluiting van het relais:
De processor 80c535N geeft een hoog signaal op de ingang van de buffer het uitgangssignaal op de buffer heeft een 700.000 keer hoger vermogen. De transistor verhoogt de spanning en stuurt het relais aan.
Een ander probleem dat zich aandiende was het gebruik van 12 volt en 5 volt: hoe kon ervoor gezorgd worden de microprocessor geen te hoge stromen en spanningen te verwerken krijgt? Bij gewone huis-tuin-en-keuken apparatuur kan dit door middel van een zekering: een draadje dat doorbrandt als de stroom te groot wordt. Bij de microprocessor komt dit iets preciezer.Gekozen werd voor onderstaande oplossing.
Voor de navigatie ven de robot werden net zoals bij de te gebruiken elektronica een aantal mogelijke oplossingen getest. Er werd een afweging gemaakt tussen onderstaande opties.
LDR’s (lichtsensoren), CCD-Camera, Sonar, Radar, Laser, Vaste baan/ rails, Totale voorprogrammering.
Gekozen werd voor de LDR. De lichtsensoren zijn klein, flexibel, gemakkelijk hanteerbaar en goed in combinatie met de andere soft-en hardware.Het aantal LDR’s is vastgesteld op drie. Één blijft constant op het midden van de lijn, en de andere twee vlak naast de lijn aan weerszijde:
Zodra een van de buitenste LDR's boven de zwarte lijn komt verandert de lichtintensiteit. Deze verandering wordt doorgegeven aan een microcontroller (8051). De microcontroller zal de juiste motor aansturen om de basispositie t.o.v. de lijn weer te herstellen.
Resultaten
Niet alle oorspronkelijke plannen zijn gerealiseerd bij dit project.
Het uiteindelijke ontwerp kan echter uit zichzelf rijden en een uitgezet traject volgen.
Discussie
Ondanks de gebruikelijke tegenslagen, opgeblazen microprocessor, wielen die niet met dezelfde snelheid rondraaien, te lichte relais, niet verkrijgbare lichtsensoren werd er met veel plezier gewerkt.en een prima resultaat gehaald.
Er werd veel geleerd niet alleen op het technische vlak maar ook procesmatig
- Maak een goede planning.
- Verzamel voldoende informatie.
- Maak een duidelijk ontwerp.
- Vraag voldoende advies aan mensen die er verstand van hebben.
- Overleg veel met de andere groepsleden
- Maak een goede planning en houdt er rekening mee dat het altijd meer tijd kost dan je gepland hebt.
- Het maken van een verslag kost ook nog veel tijd.
