Robotfreak Blog » Sensor http://www.robotfreak.de/blog Robotik, Elektronik, Arduino und mehr Fri, 02 Jul 2010 19:09:09 +0000 en hourly 1 http://wordpress.org/?v=3.0 HD-Bot Linienfolger 1. Versuch http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-linienfolger-1-versuch/33 http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-linienfolger-1-versuch/33#comments Sat, 01 Dec 2007 17:55:30 +0000 admin http://www.robotfreak.de/blog/allgemein/hd-bot-linienfolger-1-versuch/33 HD-Bot Linienfolger
Der HD-Bot mit seinen bis jetzt verfügbaren Baugruppen wurde zusammengebaut und in Betrieb genommen. Die ersten Versuche mit dem Liniensensor verliefen auch soweit erfolgreich. Wenn man die Referenzspannung der beiden Komparatoren mit Hilfe der beiden Potentiometer abgeglichen hat, wird eine schwarze Linie auch problemlos erkannt.

Zum Abgleich positioniert man den Roboter auf einer weißen Fläche und dreht solange am Poti bis die zugehörige LED ausgeht. Dann kontrolliert man, ob die LED auf der schwarzen Fläche angeht. Dasselbe macht man mit dem anderen Sensor.

HD-Bot assembled

Durch das Logik Board lassen sich 2 verschiedene Arten von Linienfolgern realisieren.

  • Der Standard Linienfolger. Dazu muß der Ausgangs Umschalter auf gekreuzt stehen. Hier müssen sich beide Sensoren auf der Linie befinden , damit der Roboter gerade aus fährt. Liegt der rechte Sensor daneben, wird der linke Motor gestoppt und umgekehrt. Liegen beide Sensoren daneben, werden beide Motoren gestoppt.
  • Der Kantenfolger. Dazu wird einer der beiden Umschalter auf invertiernd gesetzt, der andere auf nicht invertierend. Der Ausgangsschalter steht auf nicht gekreuzt. Hier muß ein Sensor immer auf der Linie sein und der andere daneben, damit der Roboter geradeaus fährt. Sind beide Sensoren auf der Linie oder beide Sensoren neben der Linie wird eine Kurve gefahren. Der Roboter bleibt stehen, wenn sich der Sensor, der auf der Linie sein soll, daneben liegt, und der andere Sensor, der sich neben der Linie befinden soll, auf der Linie befindet.

    Youtube-Video des Kantenfolgers

    Probleme

    Leider versagt die Steuerung schon bei den ersten engeren Kurven. Das Problem, die Antriebsräder und der Liniensensor liegen zu dicht beisammen. Der Roboter schafft keine engen Kurven. Verliert er die Linie, bleibt er einfach stehen. Der Kantenfolger erwies sich als die bessere Methode, weil er hier auch mal die Linie verlieren kann und sie auch wiederfindet.
    Folgende Änderungen könnten hier Besserung verschaffen:

  • den Roboter umbauen, sodaß der Liniensensor am anderen Ende, vor dem Stützrad angebracht wird. Beim Roboter werden also vorne und hinten vertauscht.
  • Zwei zusätzliche Liniensensoren anbringen. Damit der Roboter nicht so leicht die Linie verliert. Genug Platz wäre auf der Platine noch vorhanden. Allerdings müßte man dann jeweils 2 Sensoren zusammenschalten (verodern?).

    • Das zweite Problem: Die Schaltung reagiert noch sehr stark auf Änderungen der Beleuchtung. Im Prinzip muß man immer vor jedem Start die Liniensensoren neu abgleichen. Dann dürfen sich aber die Belichtungsverhältnisse nicht mehr groß ändern. Auch hier könnte einige Änderungen Verbesserungen bringen:

  • Die Linienensoren gegen Fremdlicht abschirmen.
  • Statt jeden Komparator einzeln abzugleichen, die Eingangssignale auf beide Komparatoren legen (am einem Komparator Signal links auf dem positiven Eingang und Signal rechts auf den negativen Eingang und umgekehrt beim anderen Komparato)r. Diese Lösung könnte Probleme bereiten, weil dann bereits geringen Differenzen zwischen den beiden Liniensensoren den Komparator schalten lassen. Eine Hysterese wäre notwendig. Die läßt sich aber nicht ohne weiteres einstellen
    • ]]>     http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-linienfolger-1-versuch/33/feed 0     HD-Bot Elektronik http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-elektronik/26 http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-elektronik/26#comments Fri, 30 Nov 2007 22:12:24 +0000 admin http://www.robotfreak.de/blog/robotik/hd-bot-elektronik/26 HD-Bot mit Trägerboard
    Die ersten Eletronik Boards für den HD-Bot sind fertig. Neben dem Motor Treiber gibt es den Liniensensor und ein Logik Board. Damit lassen sich schon die ersten Experimente anstellen.

    Motor Treiber

    Motor Controller

    Der Motor Treiber besteht aus zwei Treibern für die beiden Motoren. Jeder Treiber besteht aus einem Logik Level FET (IRL2203), einer Freilaufdiode und dem Gate Widerstand. Es gibt wie gesagt keinen Rückwärtsgang und keine Geschwindigkeitsregelung.
    Motor Controller small

    Liniensensor

    Liniensensor
    Der Liniensensor ist ebenfalls recht einfach aufgebaut. 2 Opto Reflex Koppler (CNY70) mit je einem Vorwiderstand für die IR LED und einem Pullup Widerstand für den Fototransistor.
    Liniensensor small

    Logik Board

    Logik Board

    Wenn man es so nennen will, das Gehirn des HD-Bots. Das Logik Board besteht aus einem Doppel Komparator (LM393N), einem 6fach invertierendem Schmitt Trigger (74HC14), sowie einer Reihe von Miniatur Schaltern zum “Programmieren”. So kann man über einen Wechselschalter die beiden Eingangssignale der Sensoren entweder über die Komparatoren schleifen oder über die Schmitt Trigger Gatter.
    Über zwei einzelne Umschalter kann das Signal nochmals über Schmitt-Trigger Gatter ein weiteres mal invertiert werden. Zu guter letzt können dann noch die beiden Ausgangssignale gekreuzt oder direkt ausgegeben werden.
    Logik Board small

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