Empatyczny robot, iteracja druga

Wymagania

• Konstrukcja

Robot będzie miał średnicę około 8 cm. Będzie złożony z dwóch płytek PCB, połączonych w 'kanapkę'. Dolna płytka (STM32 lub AVR) będzie odpowiadała za sterowanie silnikami itp, a górna (Rpi) od obliczenia i obsługę kamery. Pojazd będzie wyposażony w krańcówki (switch) (około cztery sztuki) wokół swojej obudowy, aby wykrywać zderzenia z otoczeniem.

Góra	Bok

• Sterowanie

Za sterowanie czujnikami, silnikami itp. będzie odpowiedzialny mikrokontroler STM32 lub AVR. Z kolei za obsługę kamery będzie odpowiadał moduł Rasberry Pi Zero v2.

• Napęd

Robot będzie poruszał się z wykorzystaniem silników DC z enkoderami, aby umożliwić dokładne pomiary pojazdu. Niezbędny do tego będzie również sterownik silników, który w raz z enkoderami będzie sterowany przez STM. Dobór odpowiedniego przełożenia silnika wymaga ustalenia z jaką prędkością powinien poruszać się robot.

Koła	Tylne koło	Silnik z enkoderem

• Kamera

Kamera będzie osadzona statycznie przy wieży LED. Serwomechanizm dodaje niepotrzebną złożoność, robot może obrócić się cały, aby wykonać zdjęcie.

• LED

Wieża LED oparta będzie o diody WS2812B (lub kompatybilne), w ośmiu rzędach, po dwie lub trzy diody.

• Zasilanie

Do zasilania pojazdów można zastosować cylindryczną baterie litowo jonową 18650 osadzoną w środku wieży LED, lub baterię litowo polimerową. W obu przypadkach wymagany będzie jeszcze układ ładowania ogniwa. Aby uzyskać napięcie zasilania 5V, należy zastosować przetwornicę. Możliwości są dwie: - przetwornica podwyższająca napięcie - niższa sprawność - jedno ogniwo, stąd prostszy układ ładowania ogniw - przetwornica obniżająca napięcie - wyższa sprawność - dwa lub więcej ogniw, bardziej skomplikowany układ ładowania

	Li-ion 18650	Li-Po
Zalety	Wydajność prądowa (nawet 30A)	Wydajne prądowo ogniwa są zazwyczaj duże
Zalety	Tania	Gotowe zabezpieczenie przeciw rozładowaniu
Zalety	Prosta wymiana w razie potrzeby	Płaska
Wady	Podwyższa środek ciężkości	Trudno dostępna o wymaganych parametrach
Wady	Wymaga modyfikacji wieży	Wymiary ograniczają możliwości
Wady	Wymaga dodatkowego układu zabezpieczającego	-

Li-ion 18650	Li-Po

• Ładowanie

Do ładowania robotów zostaną wykorzystane pady kontaktowe, które będą w odpowiedni sposób wykrywane przez pojazdy. Do wypozycjonowania pojazdu względem padów można zastosować magnesy neodymowe, które naprowadzą robota wprost na pady. Pady kontaktowe mogłyby znajdować się pod obudową lub na jej boku.

• Wybudzanie

Mikrofon ultradźwiękowy, który ma ne celu wybudzenie robotów z trybu uśpienia. Jedna zewnętrzna płytka na arenie (np. ESP32/8266) będzie na stałe podłączona do internetu i będzie wyposażona w głośnik na ultradźwięki. Po otrzymaniu informacji po WiFi, wyemituje ona dźwięk, który wybudzi STM przez mikrofon, który z kolei wybudzi Rpi. W przypadku niepowodzenia, można zastosować diody i fototranzystory/odborniki IR.

• Czujniki

Warto wyposażyć robota w dodatkowe czujniki: żyroskop, kompas i akcelerometr. Umożliwią one dokładniejsze odnajdowanie się robota w przestrzeni.