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

Chyby a mozna uprava

Motor

Nema pripevnenia ku stavebnici a nema dobru stabilnu polohu na ktorej by mohola krabicka stat. Tieto chyby chcem prerobit v dalsich prototypoch pridanim pripevneni a zvacsenia podstavy.

Joystick + Senzor

Pripevnenie poklicky na krabicke je slabe a jednoducho sa odpaja, joystick zle sedi na panloch a hybe sa.
Ponukaju sa jednoduche riesenia: namiesto zasuvania sa do panelov, tak sa joystick priskrutkuje do krabicky.
Dalej jednoduchuj poklicku co sa "len tak" pripevni ku celku vymenim za poklop so zubami na zacvaknutie.

Ďalšie moznosti do buducna

Pre rozsirenie prototypu stavebnice chcem spravit hlavnu riadiacu jednotku ktora bude napjena na litiove baterky a bude riadi celu stavebnicu.
Ta bude z plosneho spoju Raspebby RP2040-zero, ktory bez problemu bude riadit celu stavebnicu.

Dalej je urcite dobry napad zakomponovat gyroskop ktory bude zaznamenavat natocenie robota (pripadne auticko).

Záver

Na zaver mam dobry zaklad na roboticku stavebnicu pre Roboticku ligu, z ktorej sa deti budu moct ucit. //todo dopln

Video