2Weak4U

2Weak4U – robot klasy minisumo

Konstruktorzy: Mateusz Michalak, Aleksander Sil

 

Robot 2Weak4U powstał w ramach rekrutacji do Koła Naukowego Robotyków KoNaR i debiutował na Robotic Arenie 2015. Był to nasz debiut w konstruowaniu robotów, ponieważ wcześniej żaden z nas tego nie robił.

Mechanika 

Głównym założeniem mechaniki robota było wykorzystanie w pełni maksymalnej dopuszczalnej masy oraz skupienie jej w podstawie. W osiągnięciu tego celu pomógł nam projekt Autodesk Inventor, w którym to został wykonany szczegółowy projekt robota uwzględniający wszystkie drobne elementy mechaniczne.
 
Podstawa robota została wykonana z trzech elementów:
– ostrze z węglika spiekanego
– płytka stalowa 3mm
– płytka górna, 2mm, która łączyła dwa elementy wymienione wyżej

W płytkach zostały wycięte otwory, w których następnie umieszczone były małe, okrągłe płytki z czujnikami białej linii. Stal była cięta laserowo oraz później frezowana.

Napęd robota stanowiły znane i lubiane silniczki Pololu HP z przekładnią 50:1 przykręcone bezpośrednio do podstawy za pomocą dedykowanych mocowań. Podpięte do elektroniki były przy pomocy złączy ARK co umożliwiło ich łatwy demontaż w celach serwisowych.

 

 

 

 


Obudowa robota została wykonana z laminatu 1mm. Na obudowie znajduje się nazwa robota oraz nasze imiona i nazwiska. Obudowa mocowana jest do podstawy za pomocą śrub, a jej elementy są do siebie lutowane. Dach robota wykonaliśmy z 2 mm przeźroczystego szkła akrylowego.

Finalnie robot mierzy w najwyzszym miejscu 33,7 milimetra od podstawy
do dachu, a od podłoza do dachu 37,2. Jego podstawa ma wymiary 98,9 mm
na 99,6 mm. Masa waha się od 490 do 499g w zależności jak bardzo nakarmimy robota przed zawodami :)

 

Elektronika 

Priorytetem projektu robota była jego dobra konstrukcja mechaniczna, w wyniku czego wymiary płytki z elektroniką były z góry narzucone. Elektronika została zaprojektowana w programie KiCad po zaimportowaniu wymiarów przeznaczonych na nią z programu Inventor.

Elektronika robota dzieli się na dwie płytki: główną, która znajduje się tuż nad podstawą robota oraz dodatkowej, na której umieściliśmy włącznik zasilania, interfejs komunikacyjny oraz złącze na moduł startowy. Płytki połączone zostały ze sobą taśmą FFC.

Mała płytka widoczna na zdjęciu nad płytką główną służy nam jako podstawka pod akumulator LiPo 7.4V, którym zasilamy robota.

Sercem naszego robota został mikroprocesor STM32F1. Wybór tej rodziny wynikał z łatwości ich programowania przez początkujących.

 

Czujniki odległości wykorzystane w robocie to znane i lubiane cyfrowe Sharpy 40cm. Umieściliśmy je 4, dwa z przodu oraz po jednym na bokach. Na czujniki białej linii użyliśmy dwa KTIRy 0711S. Jak wcześniej wspomniano zostały one umieszczone na małych płytkach, które umieściliśmy w wycięciach w podstawie.

Na sterowniki silników wybraliśmy dwa, podwójne mostki H TB6612. Zostały one dobrane ze względu na ich dobrą wydajność prądową, co umożliwiło nam skuteczne wysterowanie silników Pololu bez obawy o to, że przy pełnym zwarciu mostki ulegną uszkodzeniu.

Płytki zostały wykonane metodą termotransferu oraz wyfrezowane za pomocą Dremela i pilników ręcznych.

 

Software 

Kod robota został napisany w środowisku System Workbench for STM32 (SW4STM32) z użyciem generatora kodu konfiguracyjnego STM32CubeMX.
Program podzielony był na dwie sekwencje: startową i walki. W pierwszej ustawiana była konfiguracja algorytmu robota oraz dostępne były funkcje testu czujników (widoczny na zdjęciu poniżej – cztery czerwone diody, które odpowiadały za pokazanie aktualnego stanu czujników) oraz czyszczenia kół (drobna funkcja pomocnicza ustawiająca małą prędkość na kołach). Sekwencja walki załączała się po otrzymaniu przez robota sygnału startowego z modułu.

Większa część algorytmu walki opierała się na prostych if-ach z odpowiednio dobranymi nastawami silników w każdym przypadku, co okazało się wystarczające w większości starć. Następnie zostały dodane pewne udoskonalenia, o których już rozpisywać się nie będę :)

 

Osiągnięcia

– II miejsce Robomaticon 2016
– I miejsce Robotic Tournament 2016
– III miejsce Festiwal Robotyki Cyberbot 2016
– II miejsce [Minisumo] oraz I miejsce [Minisumo Deathmatch] Trójmiejski Turniej Robotów 2016
– II miejsce Opolski Festiwal Robotów 2016
– I miejsce Robotic Day 2016 [Praga]

A poniżej kilka filmów z udziałem robota:

2Weak4U vs Hellfire

2Weak4U w Wiedniu

2Weak4U vs Dzik