- •Использование по назначению
- •Содержание
- •1Robotino® – обучающая система по мобильной робототехнике и технологии автоматизации
- •1.1Сферы применения мобильных роботов
- •1.2 Промышленные задачи, решаемые посредством автоматизированной управляемой транспортной системы
- •2Обучающая система Robotino®
- •2.1Целевые группы и темы
- •2.2Интересные факты о Robotino®
- •2.3Экспериментальная методика
- •2.4Упражнения
- •2.5Темы и содержание программ обучения
- •2.6Цели обучения
- •3Кардинально иная форма обучения
- •3.1Темы
- •3.2Опытное обучение
- •3.3Преимущества для ученика
- •3.4 Преимущества для учеников/центр обучения
- •3.5Задачи учителя
- •3.6Методологическая помощь преподавателю
- •3.6.1Дополнительные примеры
- •3.7Социальные темы, соревнования
- •3.8Дистанционное управление Robotino® на занятиях
- •Упражнения и решения
- •Упражнения и решения
- •Цели обучения
- •Описание задачи
- •Проектное задание
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Проверка двигательного поведения Robotino®
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Основные условия
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Регулирование работы двигателя для перемещения роботизированной системы вперед
- •Функция защиты от столкновений
- •Программа обратного хода
- •Рабочая последовательность
- •Всенаправленный привод, все направления с использованием Control Panel (Панели управления)
- •Omnidrive, движение вперед
- •Omnidrive, движение вбок
- •Omnidrive, круговое движение
- •Всенаправленный привод, разнонаправленные колеса
- •Перемещение вперед под углом 45° к оси движения
- •Перемещение вперед под углом 135° к оси движения
- •Рабочая последовательность: перемещение по ромбовидной траектории
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Общие условия
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Перемещение на расстояние в прямом направлении без применения функционального блока Оmnidrive
- •Обеспечение стабильности позиционирования и абсолютной точности
- •Перемещение на расстояние 1 м с применением функционального блока Оmnidrive
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Общие условия
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Возможные дополнительные упражнения
- •Составление плана работ
- •Подключение диффузионных оптических датчиков к источнику питания
- •Настройка диффузионных оптических датчиков
- •Подсоединение вводов и выводов оптических датчиков
- •Разработка программы для управления датчками
- •Установка значений датчиков для отдельных вводов
- •Разработка стратегии управления
- •Разработка программы управления
- •Тестирование программы управления
- •Реализация программы управления
- •Рабочие материалы
- •Возможные дополнительные упражнения
- •Определение положения датчиков расстояния
- •Запись графика характеристик
- •Представление графика характеристик в ms Excel
- •Линеаризация графика характеристик
- •Создание тестовой программы и тестирование программы управления
- •Тестирование точности процесса остановки
- •Составление проектной документации
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Общие условия
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Приближение на расстояние 60 мм и корректировка
- •Перемещение вдоль стены
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Общие условия
- •Проектные задания
- •Рабочие материалы
- •Выполнение начальных условий
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Составление программы
- •Рабочие материалы
- •Подготовка к работе
- •Монтаж датчика и соединение с интерфейсом ввода-вывода
- •Эксперимент: считывающее поведение датчика
- •Запись графика характеристик
- •Разработка стратегии управления
- •Анализ сопутствующей программы управления
- •Создание программы управления с обратной связью
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Общие условия
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Программирование регулятора двигателя
- •Функции параметров пид-регулятора
- •Настройка пи-регулятора
- •Воздействие колебаний на двигательное поведение
- •Программирование визуализации трех двигателей
- •Выравнивание камеры
- •Программирование функции обнаружения линии
- •Описание и испытание функционального блока обнаружения линии
- •Получение кривой значения для обнаружения линии
- •Разработка стратегии для движения по траектории и создание программы управления с обратной связью
- •Цели обучения
- •Описание проблемы
- •Проектное задание
- •Рабочие задания
- •Рабочие материалы
- •Оценка изображения с камеры
- •Разработка стратегии с подфункциями
- •Внедрение последовательной программы
Рабочие задания
Ввод Robotino® в эксплуатацию.
Проверка двигательного поведения Robotino®.
Рабочие материалы
Техническая документация к Robotino®
Ввод Robotino® в эксплуатацию
Создайте контрольный лист внешнего осмотра для проверки комплектности системы.
Чтобы узнать, какие детали должны быть в составе системы, см. техническую документацию.
Некоторые из основных деталей: 3 двигателя постоянного тока
2 аккумуляторные батареи на 12В со сменными элементами
Пластина основания с бампером
Датчики расстояния
Рабочая платформа с веб-камерой (камера)
Встроенный регулятор
Заполните контрольный лист и поставьте отметку, если комплект полный.
Количество |
Описание |
OK |
3 |
Двигатель постоянного тока |
ОК |
3 |
Редуктор с передаточным отношением 32:1 |
ОК |
3 |
Зубчатый ремень |
ОК |
1 |
4 аккумуляторные батареи 12В, 2 из которых запасные |
ОК |
1 |
Пластина основания с бампером |
ОК |
9 |
Инфракрасный датчик расстояния |
ОК |
3 |
Инкрементный датчик положения, по одному на двигатель |
ОК |
9 |
Разнонаправленное колесо |
ОК |
1 |
Датчик защиты от столкновений (бампер) |
ОК |
1 |
Индуктивный датчик приближения, аналоговый |
ОК |
2 |
Электрический датчик, цифровой (диффузионный датчик) |
ОК |
1 |
Блок управления с дисплеем, встроенным регулятором и интерфейсами (=корпус регулятора) |
ОК |
1 |
Камера |
ОК |
1 |
Беспроводной USB-адаптер |
ОК |
3 |
Защитные крышки |
ОК |
Дата
Сегодняшняя дата |
Подпись
ФИО |
Проверьте работоспособность деталей и оформите полученные вами результаты документально.
Выполняйте приведенные ниже рабочие задания в соответствии с описанием в технической документации в разделе "Ввод в эксплуатацию”.
Установите систему на подставки так, чтобы колеса могли свободно вращаться.
Подключите Robotino® к источнику питания и включите системный контроллер.
Оформите полученные вами результаты документально в рабочем листе.
Результаты |
|
Дата ввода в эксплуатацию |
дата |
Ввел в эксплуатацию |
ФИО |
Отображение состояния и электропитания |
ОК |
Уровень заряда аккумуляторных батарей |
ОК |
Дата |
дата |
Подпись |
ФИО |
Проверка двигательного поведения Robotino®
Протестируйте двигательное поведение Robotino®, для чего выполните демонстрационные программы Forward (вперед), Circle (круг), Rectangle (прямоугольник) и Roaming (свободное движение).
Установите сисетму на подставки.
Включите Robotino®
Подсоедините любое устройство с сетью Robotino® (напр. “Robotino.300.022”)
Откройте Веб-интерфейс, введя IP-адрес в любой браузер (по умолчанию172.26.1.1)
Выберите “Program” (Программа) в главном меню.
Запустите одно из имеющихся приложений.
Наблюдайте за двигательным поведением в приподнятом положении и в движении по поверхности.
Убедитесь, что в процессе выполнения программы Roaming (Свободное движение), Robotino® избегает препятствия на уровне пола! Иначе возможны повреждения.
Запустите программы Circle (круг), Forward (вперед), Rectangle (прямоугольник) и Rectangle (свободное движение) по одному разу в приподнятом положении и в движении.
Выполняйте задания в соответствии с описанием в технической документации в разделе "Тестирование демонстрационных программ". Выберите подходящую программу в экранном меню.
Опишите поведение каждого из трех разнонаправленных колес с точки зрения движения и направления перемещения во время выполнения программ движения Circle (круг), Forward (вперед), Rectangle (прямоугольник) и Rectangle (свободное движение). Наблюдайте за «зрительной осью» Robotino® во время движения.
Какие датчики срабатывают?
Объясните поведение. Какая взаимосвязь между вращением колес и двигательным поведением?
Описание: поведение во время выполнения демо-программы Forward (вперед) |
|
На подставках – Поведение роликов |
Вращаются передние колеса. Таким образом, активны М1 и М3.
|
Перемещение – Двигательное поведение – Датчики – Поведение роликов |
Двигается прямолинейно вперед.
Датчик защиты от столкновений (бампер) активируется в случае контакта с препятствием. Вращаются передние колеса. Таким образом, активны М1 и М3. |
Дополнительные наблюдения |
Для движения вперед М1 и М3 должны работать с одинаковой скоростью по линии визирования Robotino®
|
Описание: поведение во время выполнения демо-программы Circle (круг) |
|
На подставках – Поведение роликов |
Все три колеса вращаются. Колеса совершают один оборот вперед, затем один оборот назад с переменными интервалами.
|
Перемещение – Двигательное поведение – Датчики – Поведение роликов |
Ориентация сохраняется таким образом, чтобы Robotino® поддерживал постоянную линию визирования. Датчик защиты от столкновений (бампер)
Вращаются все три колеса |
Дополнительные наблюдения |
Вращаются все три колеса. Колеса совершают один оборот вперед, затем один оборот назад с переменными интервалами.
|
Описание: поведение во время выполнения демо-программы Rectangle (прямоугольник) |
|
На подставках – Поведение роликов |
Вращаются все три колеса. М2 и М3 вращаются в одном направлении, М1 – в другом. Для движения вперед М1 и М3 должны крутиться по линии визирования Robotino®
|
Перемещение – Двигательное поведение – Датчики – Поведение роликов |
Ориентация сохраняется, пока Robotino® направлен лицевой стороной внутрь.
Датчик защиты от столкновений (бампер)
Все колеса вращаются, М1 и М3 вращаются по линии визирования Robotino® |
Дополнительные наблюдения |
Оптимально: линейное перемещение на одинаковые отрезки расстояния, для прохождения каждого из которых меняется направление вращения колес, в результате траектория представляет собой прямоугольник. Однако, ровный прямой угол может не получиться, а отрезки будут не одинаковой длины.
|
Описание: поведение во время выполнения демо-программы Roaming (свободное движение) |
|
На подставках – Поведение роликов |
Вращаются передние колеса. Активны М1 и М3. Для движения вперед М1 и М3 должны вращаться по линии визирования Robotino® . После включения инфракрасных датчиков расстояния 1,2 и 9: М1 изменяет направления движения, включается М2 и запускается маневр уклонения. Уклонение выполняется посредством ускоренного вращения всех колес в одном направлении. |
Перемещение – Двигательное поведение – Датчики – Поведение роликов |
Пытается объехать приближающиеся препятствия и заранее уклоняется от них.
Активны только передние инфракрасные датчики расстояния. В результате, Robotino® обнаруживает препятствия в рабочем диапазоне датчиков 1,2,9. Уклонение выполняется посредством ускоренного вращения всех колес в одном направлении, маневр уклонения выполняется влево. |
Дополнительные наблюдения |
Линейное перемещение, идентичное программе Forward (вперед). После включения инфракрасных датчиков расстояния Robotino® не ждет остановки при столкновении с препятствием, а заранее уклоняется от препятствия. Уклонение выполняется посредством ускоренного вращения всех колес в одном направлении, маневр уклонения выполняется влево.
|
Проект 2 Линейное перемещение мобильной роботизированной системы в любом направлении
