Autor: Ionescu Andrei

Proiectul consta intr-un robotel pe 2 roti, controlat din telecomanda, ce isi tine singur echilibrul.

Scopul acestuia este atat unul didactic (invatat despre controlul automat) cat si unul recreational (practic este o jucarie).

Modificat, proiectul poate fi util in diverse moduri. De exemplu, o varianta mai mare a robotului cu un atasament ar putea servi drept o masuta “smart” care poate urmari utilizatorul. Cu arcuri sau alte modificari ale rotilor, ar putea fi un robot biped capabil sa traverseze teren accidentat.

In mod repetat, senzorul de giroscop ofera informatii despre orientarea si acceleratia robotului. Acestea pot fi folosite ca o eroare, diferenta fata de valori tinta, iar un algoritm de control automat PID poate fi folosit de microcontroller pentru a trimite catre driverele motoarelor puterea si directia cu care sa mearga pentru a corecta eroarea mentionata anterior.

Pentru a-si mentine echilibrul, robotul trebuie sa isi mentina centrul de greutate deasupra axei rotilor, iar pentru a se deplasa inainte sau inapoi, robotul trebuie sa isi mentina centrul de greutate in fata, respectiv in spatele axei rotilor. Practic, aceste stari reprezinta valori tinta ale orientarii date de giroscop.

Comenzile robotului sunt transmise prin bluetooth folosind un controller duallshock 4 sau un telefon.

• Teava PVC
• 2 coliere de teava
• Placi de aluminiu
• Suruburi si piulite necesare
• Roti de diametru 10cm
• Conectori de roata cu ax tip D 6mm

• Placa de prototipare
• Pinheaders
• Fire
• Modul S3-DevKitC-1 ce contine un microcontroller ESP32
  • 2 condensatoare de decuplare, 0.1uF si 10uF
• 2 suporti de baterii de 9V
• 2 module de stabilizator de tensiune LM2596 ce folosesc surse in comutatie
• Intrerupator obisnuit cu 3 pini
• Dioda de putere
• Modul giroscop ce contine un MPU6050
  • 2 condensatoare de decuplare, 0.1uF si 10uF
• 2 motoare ce functioneaza la 12V, HG37-060-AA-00
• 2 drivere de motor TB6641FTG
  • Adaptoare/breakout board-uri QFN32
  • 2 rezistente de 20kOhmi
  • 2 condensatoare de decuplare, 0.1uF si 22uF
  • 1 condensator de 1nF

• 2 roti de diametru 7cm (incompatibile cu axul motoarelor)

• Stabilizator liniar de tensiune TS78L03
  • 2 condensatoare, 0.33uF si 470uF
  • 1 dioda de protectie
• Stabilizator sursa in comutatie LM2576T-12
  • 1 bobina 100uH
  • 2 condensatoare, 100uF si 1mF
  • dioda Schottky
• Condensatoare de 1uF (valoare prea mare)

In final, suportul mecanic hardware este terminat, componentele electronice sunt lipite dar lipsesc conexiunile, dat fiind dificultatea cositoririi firelor, iar partea de software este la stadiul de teorie intrucat este greu de implementat/testat fara robotul fizic.

• Tot hardware-ul electronic putea fi pus pe propriul PCB in loc de o placa de prototipare. Acest neajuns corectat ar fi rezolvat la randul lui o multitudine de probleme:
  • Driverele de motor ar fi fost mai usor de lipit.
  • Condensatorii de decuplare ar fi putut fi lipiti mai aproape de pinii lor.
  • Nu ar mai fi fost nevoie de cositorirea multor fire, fapt important deoarece este o activitate ce consuma mult timp si prezinta probleme pentru multitudinea de pini mici si grupati.
• Driverele de motor ar fi putut fi luate intr-o capsula mai usor de lipit de mana.
• Firele ar fi fost mai usor de lipit sub forma de cupru solid, nu manunchi de fire mici.

• Tema a fost aleasa aici.
• Resurse Hardware au fost adaugate.
• (Niste) resurse Software au fost adaugate.
• Schema electrica a fost adaugata.
• Lucruri ce pot fi imbunatatite au fost mentionate.
• Functionarea generala a robotului a fost adaugata.
• Rezultatele obtinute au fost adaugate.
• Concluzia a fost adaugata.

• Documentatie ESP32
• Datasheet si application notes pentru driver-ele de motor
• Datasheet pentru sursa in comutatie (2 folosite: 12V si 5V)
• Datasheet si application notes pentru stabilizatorul LDO liniar 3V3 (in final nefolosit)
• Datasheet giroscop MPU-6050
• Datasheet motoare 12V

• I2C (1) (2) pentru ESP32

Export to PDF