Yaptığımız aracın yere çizilen bir çizgiyi tanıması ve bu çizgiyi takip etmesi.



Benzer belgeler
Çizgi İzleyen Robot Yapımı

Robot Bilimi. Robot Aktüatörler (Çıkış Elemanları, Uygulayıcılar) Öğr. Gör. M. Ozan AKI. r1.0

SEVİYE MODLU ARDIŞIL DEVRELER 1- GENEL TANITIM. KTÜ Mühendislik Fakültesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Sayısal Tasarım Laboratuarı

IŞIK ĐZLEYEN ROBOT PROJESĐ FOLLOWĐNG ROBOT SĐNOP LIGHT PROJECT. Proje Yürütücüleri Bünyamin TANGAL, Sinop Ünv. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Bölümü

OTONOM ÇĐM BĐÇME MAKĐNESĐ GELĐŞTĐRĐLMESĐ DEVELOPING OF AUTONOMOUS LAWN MOVER. Danışman: Prof.Dr. Koray TUNÇALP, Marmara Üniversitesi Đstanbul

mikroc Dili ile Mikrodenetleyici Programlama Ders Notları / Dr. Serkan DİŞLİTAŞ

Sensörler. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

5.BÖLÜM ÇİZGİ İZLEYEN ROBOT

5.57. KIZIL ÖTESİ IŞIK KONTROLLÜ ARAÇ. Abdulkadir Şengür

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ DERSİ. Proje Adı Proje No


MEKATRONİĞİN TEMELLERİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ DERSİ. Işığı Takip Eden Kafa 2 Nolu Proje

Robotik AKTUATÖRLER Motorlar: Çalışma prensibi

5.13. SONDAJ MAKİNESİ PROJESİ

ENGELDEN KAÇARAK SESE YÖNELEN PALETLĐ ROBOT PROJESĐ ROBOTVOICETRACKTOWARDSFLEEFROM OBSTACLE. Ömer AYAN ÇANKIRI KARATEKĐN ÜNĐVERSĐTESĐ, ÇANKIRI

Alıcı Devresi; Sinyali şu şekilde modüle ediyoruz;

UPSLIFT ASANSÖR KURTARMA GÜÇ MODÜLÜ KULLANIM KILAVUZU

MAKİNE ELEMANLARI - (8.Hafta) VİDALAR -1

5. (10 Puan) Op-Amp devresine aşağıda gösterildiği gibi bir SİNÜS dalga formu uygulanmıştır. Op-Amp devresinin çıkış sinyal formunu çiziniz.

Robotus ile Robotik Eğitimi

PIC 16F877A ile DA MOTOR KONTROLLÜ ROBOT UYGULAMASI DC MOTOR CONTROLLED ROBOT APPLICATION WITH USING PIC 16F877A

5.5. GÜNEŞİ İZLEYEN KOLLEKTÖRE AİT BENZETİM PROJESİ

ANAHTARLI RELÜKTANS MOTORUN SAYISAL HIZ KONTROLÜ

Hazırlayan: Tugay ARSLAN

1.Endüksiyon Motorları

5.2. OTOMATİK ARABA YIKAMA PROJESİ

GÜNEŞ ENERJİLİ CEP TELEFONU ŞARJ CİHAZI KULLANMA KILAVUZU

Yumuşak Yol Vericiler - TEORİ

İleri Diferansiyel Denklemler

S Ü L E Y M A N D E M İ R E L Ü N İ V E R S İ T E S İ M Ü H E N D İ S L İ F A K Ü L T E S İ O T O M O T İ V M Ü H E N D İ S L İ Ğ İ P R O G R A M I

MEKATRONİĞE GİRİŞ (EEP251)

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

Alternatif Akım; Zaman içerisinde yönü ve şiddeti belli bir düzen içerisinde değişen akıma alternatif akım denir.

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

5.34. VİDA YUVASI AÇMA OTOMASYONU

MİKROİŞLEMCİ İLE A/D DÖNÜŞÜMÜ

Derste Neler Anlatılacak? Temel Mekatronik Birimler,temel birim dönüşümü Güncel konular(hes,termik Santral,Rüzgar Enerjisi,Güneş

PWM Doğrultucular. AA/DA güç dönüşümü - mikroelektronik devrelerin güç kaynaklarında, - elektrikli ev aletlerinde,

Doğru Akım (DC) Makinaları

DC motorların sürülmesi ve sürücü devreleri

ENSTRÜMANTASYON Çelik

Hacettepe Robot Topluluğu

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ DERSİ IŞIĞA DÖNEN KAFA PROJESİ(PROJE 2)

Çizgi İzleyen Robot Yapımı ve Teknik Bilgiler

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

YILDIZ TEKNIK ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK - ELEKTRONİK FAKULTESİ ELEKLTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

O-bOt ile Uygulamalı Deneyler

DİNAMİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

KUMANDA DEVRELERİ Örnek 1: Stop öncelikli Start Stop Devresi (Klasik Mühürleme Devresi):

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. DİNAMİK SİSTEMLERİN MODELLENMESİ ve ANALİZİ

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

ÇİZGİ İZLEYEN ROBOTU YAPIMI

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ RÜZGAR ENERJİSİ KULÜBÜ RÜZGAR ENERJİSİYLE ÇALIŞAN ARABA PROJESİ RAPORU

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ PROJE : SUMO ROBOTU PROJE RAPORU

5.48. KALİTE KONTROL OTOMASYONU

IŞIK ĐZLEYEN ROBOT PROJESĐ LIGHT FOLLOWĐNG ROBOT PROJECT. Hasan ALTAŞ, Sinop Ünv. Meslek Yüksekokulu Mekatronik Bölümü, SĐNOP

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ


Fizik 101-Fizik I Statik Denge ve Esneklik

ÜÇ-FAZ SENKRON MAKİNANIN SENKRONİZASYON İŞLEMİ VE MOTOR OLARAK ÇALIŞTIRILMASI DENEY

Mikroişlemcilerde Aritmetik

Birinci Seviye Robot Eğitimi Bölüm 4

Giriş Nanobot düşük fiyatlı her yaş grubuna hitap eden bir robot ki dir. Kurulumu ve kullanımı çok basi r.

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Fatih University- Faculty of Engineering- Electric and Electronic Dept.

ELE 201 DEVRE ANALİZİ I ARA SINAV 1 11 Ekim 2011, Salı,

ÖZEL EGE LİSESİ FİLTREN DÖNDÜKÇE ELEKTRİK ELDE ET

İşlemsel Yükselteçler

OTOMATİK KONTROL

DC ac. Bu sistem, güneş panellerinden ürettiği DC elektriği inventör aracılığıyla 230V AC elektriğe çevirip. akülerde depolamaktadır.

Sayın Velimiz, Saatler. 1 tam gün 08:10-15:00. ½ (yarım gün) 08:10-11:00 12:00-15:00. 1 tam gün 08:10-15:00 08:10-12:45

PATĐNAJ ÖNLEME SĐSTEMĐ(ASR)

İçİndekİler. 1. Bölüm - Mİkro Denetleyİcİ Nedİr? 2. Bölüm - MİkroDenetleyİcİlerİ Anlamak

Deney Esnasında Kullanılacak Cihaz Ve Ekipmanlar

KATI CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

EdHokey Robotunuz 1. Sen bir yaratıcısın. meetedison.com. ( tarafından yapılmıştır.

BÖLÜM 17 RİJİT ROTOR

Çizgi İzleyen Robot Tasarımı

SEYYAR BALANS MAKİNESİ KULLANIM KILAVUZU

Kumanda Kolu. Güç. Yürüyüş Donanımı. Çatal Düzeneği

Toplam çevrim oranının kademelere paylaştırılması

SATIŞLARIMIZ JENERATÖRLER EMSA JENERATÖR

Basınç farkı=çalışma basıncı (PA,B)-Şarj basıncı (PSp)+Güvenlik payı Ayar Diyagramı

MİKROTEST ŞİRKETLER GRUBU;

SU DALGALARINDA GİRİŞİM

Bir motorun iç yapısı çok farklı gözükse bile, motorun uç davranışını bu iki türün birisi cinsinden tanımlamak her zaman mümkündür.

F AKIM DEVRELER A. DEVRE ELEMANLARI VE TEMEL DEVRELER

326 ELEKTRİK MAKİNALARI LABORATUVARI II ÜÇ-FAZ SİNCAP KAFESLİ ASENKRON (İNDÜKSİYON) MOTOR DENEY

Mekanizma Tekniği. Fatih ALİBEYOĞLU Ahmet KOYUNCU

APPLE BİLGİSAYARI İCAT EDEN TEKNİSYEN: STEVE WOZNIAK

Masaüstü Bilgisayarlar

TRİFAZE VOLTAJ REGÜLATÖRLERİ

PIC MİKROKONTROLÖR TABANLI ADIM MOTORU KONTROLU

İçerik. Ürün no.: MLD500-T1L Güvenlik tek ışın fotoelektrik sensör verici

ROKART VER 3.1 AYRINTILI MONTAJ KILAVUZU MALZEME LİSTESİ. DEVRENİN MONTAJINDA KULLANILAN ARAÇLAR Lehim teli watt havya Yankeski Maket bıçağı

5.14. ŞİFRELİ OTOMATİK GARAJ KAPISI KONTROL PROJESİ

Yükseltici DA Kıyıcılar, Gerilim beslemeli invertörler / 12. Hafta

Transkript:

ÇİZGİ İZLEYEN ARAÇ PROJESİ: Amaç: Yaptığımız aracın yere çizilen bir çizgiyi tanıması ve bu çizgiyi takip etmesi. Kullanılan Parça ve Malzemeler: Araçta şasi olarak genelde elektronik devreleri kutulamak amacı ile kullanılan plastik bir kutu kullanılmıştır. Araç üç tekere sahip ve tekerlerden biri serbestçe dönebilirken diğer iki teker araca hareket veren ayrıca aracın dönüşü için de kullanılan iki motora bağlı hareket edebiliyor. Motorlara güç sağlamak için iki adet 12V 1,3 Ah akü, kontrol devresine ve sensörlere güç sağlamak için ise üç adet 9V kuru pil kullanılmıştır. Araç Çalışma Mantığı: Araçta önde bir adet serbest tekerlek ve arkada iki adet birbirinden bağımsız hareket eden iki elektrik motoruna bağlı iki tekerlek bulunuyor. Öndeki serbest tekerlek herhangi bir motor veya hareketlendirici mekanizmaya bağlı değil. Yani ön tekerlek aracın dönmesini etkilemiyor, aracın dönmesinden etkileniyor. Araçtaki dönme hareketini arkadaki birbirinden bağımsız hareket edebilen motorlara bağlı tekerlekler sağlıyor. Bu iki tekerlek arasındaki açısal hız farkı aracın bir daire çizmesini sağlıyor. Kontrol ve motor sürücü devremiz bu iki motora farklı hızlarda dönecek şekilde güç verdiği zaman araç dönme hareketi yapıyor. 1

Şekilde de görüldüğü üzere tekerlekler farklı hızlarda döndüğünde aynı zamanda tekerleklerden biri x1 yolunu kat ederken diğer tekerlek x2 kadar yol gidiyor ve böylece araba dönmüş oluyor. Aslında bu araç döner iken tekerleklerin farklı hızlarda dönmesi, araçlarda karşılaşılan bir sorundur. Eğer ön tekere aracı yönlendirecek bir mekanizma kurmuş, aracı ileri yönde hareket ettirmek için arka tekerlere bir motor takmış olsa idik bu sorunun tersi ile karşı karşıya kalacaktık. Yani arka tekerleri farklı hızlarda çevirmek zorunda kalacaktık. Kullandığımız dört tekerli araçlarda bu sorun mekanik olarak diferansiyel ile çözülmüştür. Araca hareketi diferansiyel adı verilen bir mekanizma ile verilmektedir. Bu mekanizma iki tekere uygulanan momenti eşit tutar böylece tekerler yolda kaymadan farklı hızlarda dönebilirler. Elektrikli arabalarda diferansiyel elektronik olarak gerçeklenebilir. Buna elektronik diferansiyel adı verilir. Bizim kullandığımız sisteme de elektronik diferansiyel adını vermek mümkün. Biz elektronik diferansiyeli dönen aracın tekerlerini farklı hızlarda çevirmek için değil, aracı döndürmek için kullanıyoruz. Mekanik Kısım: Mekanik kısım iki farklı redüktörlü elektrik motorunun bir kutuya monte edilmesi ile gerçeklenmiştir. Kutuya ayrıca bir adet serbest tekerlek de monte edilmiştir. Tekerlekler ise motor miline montelidir. Aküler, piller ve devreler de aynı kutuya yerleştirilmiştir. Kutunun plastik olması kutulama işlemini oldukça kolaylaştırmıştır. Ayrıca aküler ve piller için kesici anahtarlar da kullanılmıştır. İlk kullandığımız araçta yeterli performansı yakalayamamamız nedeniyle yeni bir tasarım yoluna gittik. Bu tasarım beklentilerimizi karşılasa bile araçtan daha çok tekerlekli bir güç kaynağına benzemesi nedeniyle biraz komik görünmektedir. İkinci aracı gerçekler iken en zor bulduğumuz parça tekerlekler oldu. Hatta tekerlekleri bulamayıp, tornacıya yaptırmak zorunda kaldık. 2

Aşağıda daha önceki tasarımlara ve yeni tasarıma ait fotoğraflar bulunmaktadır. İlk tasarım oldukça basit düşünüldü. Tekerlek olarak kullandığımız parça aynı zamanda motordan tekere hareket aktaran dişlidir. 3

İkinci tasarım pratik olması açısından hazır bir uzaktan kumandalı arabadan alınmıştır. Fakat bu tasarım istenen performansı verememiştir. Gerek dişli aktarım oranı gerek tekerleklerin yola tutunması bizim için yeterli değildi. Yine de ODTU Robot Topluluğunun düzenlediği yarışmaya elimizde sadece bu tasarım olduğu, ve vaktin de dar olması nedeniyle bu araçla katıldık. Son tasarımda bu iki tasarımda kazandığımız tecrübe sayesinde fazla zorlanmadık. Aracın tasarımı, parçaların temini ve montajı bir gün ve o günün gecesinde sabaha kadar tamamlandı sayılabilir. Sadece sensörlerin yerleşimi ertesi gün tekrar düzenlenmiştir. Aşağıdaki resimde kutunun üzeri açık halde görülmektedir. Sensörler aracın altında, ön tarafta bulunmaktadır. Bu son tasarım dişli oranlarının yüksek olması sayesinde diğer tasarımlardan daha iyi bir performans göstermiştir. Tekerlekler ise yola diğer tasarımdan daha iyi bir tutuş sağlamaktadır. 4

Aracın diğer fotoğrafları aşağıda gösterilmiştir. 5

Elektronik Kısım: Aracın çizgiyi tanıyabilmesi için CNY 70 optik (optical reflective) sensör kullanılmıştır. Bu sensör kızıl ötesi ışık ile çalışmaktadır. Entegre bir kızıl ötesi led ile fototransistör barındırmaktadır. Led, yere kızıl ötesi ışık yollamakta, yansıyan ışık ise fototransistörde yansıma miktarına göre akım üretmektedir. Bu üretilen akım farklı renkler için farklı olacaktır. Bu sayede yere çizilen siyah bir çizgiyi algılayabiliyoruz. Bu akımı direnç üzerinde gerilime çevirip, bu gerilimi kuvvetlendirdikten sonra karşılaştırma devresi sayesinde sensörlerden aldığımız bilgileri mikroişlemcinin anlayabileceği sayısal işaretlere çevirmiş oluyoruz. Güç devresi ise mikro işlemcinin ürettiği PWM işareti ile bir mosfet tetiklenerek gerçeklenmiştir. 6

Sensörler: Kuvvetlendrici: 7

Karşılaştırma: Güç: Sistem Modeli ve Kontrolör Hakkında: Araç iki boyutta hareket edebilmektedir. Aracın iki boyutta iki eksende konumu ve ayrıca yönü, konum bilgisi olarak mevcuttur. Aracın bu üç boyuttaki konumunu durum olarak alıp araca ait bir model çıkarmamız mümkün. Fakat bu model doğrusal olmayacaktır. Modeli doğrusallıktan çıkaran sadece sinüsoidal fonksiyon olması değil, ayrıca aldığımız modellerin birbiri ile çarpım durumunda olmasıdır. Aracın modelini yaklaşık olarak bile bulamıyoruz. Ancak biliyoruz ki geri besleme işareti olarak kullandığımız işaret aracın konumu ile ilgili bir işaret. Araca hareket verirken ise motorların gerilimlerini, dolayısı ile hızlarını değiştiriyoruz. Yani sonuç olarak sisteme giriş 8

işareti ile sistemden aldığımız geri besleme işareti arasında, konum ve hız arasındaki ilişkiden ötürü serbest integratör mevcut. Bu nedenle bir çeşit PD kontrolör kullanmayı düşündük. PD kontrolörü tasarlamamız mümkün değil. Çünkü sisteme ait modeli bilmiyoruz. Bir çeşit PD diyoruz çünkü kontrolörümüz tam bir PD değil. Fakat kontrol işaretini hata işaretinin büyüklüğüne ve değişimine bağlı belirliyoruz. Sisteme kontrol işareti olarak tekerleklerin açısal hız farkı kullandığımızı düşünebiliriz. Ayrıca aracın hata sıfır iken hareket ediyor olması gerekli. Sistemden okuduğumuz, geri besleme olarak kullandığımız işaretin kelime derinliği oldukça düşük. Geri besleme işareti 19 farklı büyüklükte olabiliyor. Bu işareti sistemdeki 9 tane sensörden okuyoruz. Bu dört sensörden bir ya da iki tanesini aynı anda çizgiyi görebiliyor. PD kontrolörün tasarımında farklı kombinasyonlar deneyerek bulduğumuz en iyi kontrolörü kullandık. Kontrolörün Uygulanması: Kontrolör uygulamak için PIC 16F877 mikro denetleyici kullandık. Bu denetleyiciyi kullanma nedenlerimiz bu işlemciyi biliyor olmamız, işlemcinin PWM çıkışı olması ve işlemci üzeride yeteri kadar giriş portu olmasıdır. İlk olarak hata işaretini üretmemiz gerekli. Bunun için sensörlerden okuduğumuz bilgiyi bizim için anlamlı sayılara çevirmemiz gerekti. Sensörlerden aynı anda bir veya iki tanesi çizgiyi görüyor. Ayrıca çizginin araca fazla eğimli olması halinde daha fazla sensörün de çizgiyi görmesi mümkün. Çizgiyi normalde bir veya iki sensör gördüğü için 19 farklı durum oluşabiliyor. Bu durumlardan iki tanesi hiçbir sensörün çizgiyi görmemesi durumu. Bu iki durumu birbirinden ayıran ise bir durumda aracın sağdan, diğer durumda soldan çıkmış olması. Bu amaçla her sensöre belli ağırlıklar vererek (ardışıl sensörlere ardışıl tek saılar denk düşecek şekilde) ortalama alarak sensörlerden gelen verileri 0 ile 18 arası bir veriye denk düşürdük. 9

Kullandığımız işlemci ile zaman kesmesi kullanarak aslında doğrusal olmayan bir kontrolör kullandık. İşlemcide çarpma işlemi yapmamız mümkün olduğu halde işlemcide vakit aldığı için geri besleme işaretimizin kelime derinliğinin düşük olmasından da faydalanarak bir dizi değişkeni kullandık. 10