Robotická stavebnica pre Robotickú ligu - Sebastián Horváth

Cieľ projektu

Cieľom môjho projektu bolo navrhnúť základy prototypu robotickej stevebnice pre novú kategóriu v Robotickej Lige.
Táto stavebnica budé prínosná ako didaktická pomôcka pre rozvíjanie detskej predstavivosti a kompetetivnosti v oblasti robotiky.
Hlavná inšpirácia boli stavebnice ako Lego Mindstorms, Totem a Merkur. Stavebnica má základné stavebné "kostičky", od ktorých sa odvíjajú rozmere všetkých modulov stavebnice.

Realizácia projektu

Vlastnosti stavebnice

• Modularita - aby stavebnica sa dokázala prestavať pre iný typ úlohy
• Jednoduchosť - na pochopenie a použitie
• Možnosť ju vytlačiť 3D tlačiarňoou

Moduly

Moduli (zatiaľ prototypy) pre túto stavebnicu som vybral:

• Základné kocky
• Motor
• Joystick
• Senzor na diaľku

Prototypy

Základné kocky

Hlavné rozmery základných kociek boli velkosti dier pre skrutky M3, osová vzdialenosť 8mm a vyzerali ako základné diely v stavebnici Merkur.
Tieto "kocky" sa dajú jednoducho vytlačiť na 3D tlačiarni a na konci dokumenu prikladám printables stránku so vsetkými 3D modelmi.

Motor

Krabička (prototyp modulu) je jednoducho vytlačiteľná, kompaktná a ergonomická.
Servo motorček sa dá vložiť zo spodu krabićky a následne zašróbované pomocou pridelenými šróbmi ku servo motorčeku.
Ozubené kolo je spravené tak aby sa nepretáčalo pri pripevnení na rameno serva (je tu možnosť aj ozubené koleso priskrutkovať).

Hlavnou vlastnosťou motoru čo som chcel dovŕšiť boli:

• možnosť vytlačiť ako jeden celok,
• aby sa pevne otáćala os otáčania
• aby bolo jednoduché vymeniť motorček pri jeho prípadnom zhoraní.

Joystick

Tento prototyp je jeden z prvých čo má možnosť pripevnenie sa ku "kockám" a prepojiť tak ku celej stavebnici.
Diery na bokoch sluzia pre matice do ktorych sa zaskrutkuje kocka. Matice sa nebude pretacat, kedze diera je priamo na velkost M3 matice.
V nutri su vystupky presne pre uchytenie joysticku.

Hlavné vlastnosti:

• Jednoduchosť
• Ľahké vloženie joysticku do krabičky
• Jednoducho pripojiťeľné ku "kockám"

Senzor

Jednoduchý ale nevyhnutny komponent v stavebnici je senzor vzdialenosti. Pre zakladne uceli nasej stavebnice chcem aby sa dal prepojit ku celej stavebnici.
To sa umoznilo pomocou dier ako pri joysticku. Dalej jeho pevnost, krabicka je dostatocne odolna proti narazom. Pre pinout sluzi aj diera pre piny na spodku krabicky.
Taktiez ma aj vystupky pre uchytenie samotneho ultrazvukoveho senzora.

Hlavne vlastnosti: //todo dopln podla opysu vyssie

Záver

V závere mám úplne funkčnú robotickú ruku, ktorá dokáže namáčať jahodu do čokolády, dostatočne ju odkvapkať rôznymi pohybmi špecifickými pre hustú čokoládu a špecifiká čerstvého namáčaného ovocia a vrátiť ju naspäť na pôvodné miesto. Vo vnútri kódu som nechal komentáre, aby bolo ľahké orientovať sa v jednotlivých častiach.

Ďalšie nápady

• Pohyblivá sieťka v dvoch osiach x a y - na držanie napichnutého ovocia s väčším počtom pozícii, ktorá robotovi umožní spracovať samostatne kompletnú sadu ovocia.
  
• Sekcia pre posypanie jahôd posýpkami (napr. jemne namleté orechy)
  
• Naprogramovať ruku, aby vedela vyschnuté ovocie doplnkovo očokoládovať drobnými čiarkami čokolády kontrastnej farby (biela, čierna), čiže vytvoriť ornamenty na jahodách.
  

Fotografie a popisy

Ruka po úpravách

CCPM Servo Consistency Master (servo-tester) – Veľmi užitočná pomôcka s ktorou som sa vedel uistiť, že moje servo-motory sú na neutrály a skontrolovať si range of motion.

Source Code

RoboArm.zip