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Scml 01

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Posted 05-12-2013 at 04:17 PM by Caronte

SCML 01 è un robot per.... diserbare!

Progetto: l'unico disegno in pratica che c'è è questo!


Per chi non ha pazienza ecco i due video di test fatti oggi:


VIDEO INDOOR

VIDEO OUTDOOR


Qui il perchè e il come lo sto facendo


Ho una corte di 2000 metri a stabilizzato (oltre alle aree verdi.... che mantengo perfettamente) dove, nonostante cerchi di passare il diserbante in maniera omogenea, purtroppo, ho porzioni dove non nascerà mai più l'era ed altre che forma delle 'isole'. Quindi sto cercando di costruirmi un robot che cosprga il prodotto in maniera uniforme.

SCML 01 è controllato da due microcontrollori:

un PICMicro 18F4550 e un Arduino Mega2560

Perchè non due Pic?

Perchè sto imparando piano piano i pic e perchè mi 'garbano' le tre seriali (anche se simulate) dell'Arduino Mega.

Le due MCU rispettivamente controllano:

ARDUMEGA - tutti i sensori (CMUCAM4, accelerometro, giroscopio, sensore misterioso, tre amperometri), l'XBee e i servi

PICMicro - schede motori, gps, cmps03 e sensore misterioso(2)


Motoriduttori e Controllo Motori

Motoriduttori Micromotors (Grazie Marnic!)

MD22!

Una piccola premessa a latere delle md22 e del perchè mi sono dato così da fare per utilizzarle.

Di Md22 ne ho 10! Facevano funzionare i miei due rov subacquei. Il nuovo rov subacqueo userà sistemi completamenti diversi.
Oltre ad un discorso economico (ma ancheno), non mi posso permettere e non è giusto lasciare ad ossidare in un cassetto delle schede così: sono ottime! Facili da interfacciare e da pilotare in mille modi.
Se si impara a conoscerle sono di una precisione fotonica. Sopportano anche grandi carichi se ben raffreddate e a tal scopo e appunto... ecco il 'core' raffreddato della sala motori di scml 01 (prima le foto poi una breve descrizione del sistema....):
















Qui applico un po' di frena filetto alle viti di fissaggio del convogliatore della prima fila di Mosfet. La scelta di filettare anziché fissare con più viti e dadi, sicuramente più pratici e veloci è stata dettata dalla necessità: in un caso avrebbero 'grattato' contro il condensatore da una parte (bisogna prevedere che l'ambaradan sarà sollecitato da molte vibrazioni) e avrebbe 'storto' i pin dei mosfet anteriori sforzandoli. In più non ci sarebbe stato posto per un.... tubo!







Ecco, il tubo servirà ovviamente per veicolare il flusso di liquido refrigerante (pensavo alla Sambuca d'estate e Cordiale di inverno...vedi mò dopo il robot come lavora contento!) nel suo 'viaggio rinfrescante'.
A tal proposito ho montato una pompa autoadescante (poveretta.... sempre dentro e fuori dalla galera.... questa è talmente piccante che mi banno da solo!) :




Vaso di espansione.....










AH!!! Dimenticavo! DI progetto c'è anche questo!


Il Dissipatore!




Fatto:



















Cosa controlla la MCU?

Questa MCU (ATMega328 code wiring arduino) è dedicata esclusivamente al controllo della temperatura delle schede motori ed è totalmente indipendente dal controllo centrale (per il quale c'è un Pic18F4550).

Sensori:

Un sensore di temperatura

Un amperometro


Ouput:

Un monitor seriale

Una scheda relè di OFF di emergenza

Pompa liquido di raffreddamento

2 Ventole


Il monitor visualizza la temperatura e gli avvisi di stato della sessione. Tramite le 'letture' dell'amperometro e del sensore di temperatura, l'MCU provvede ad avviare il sistema di raffreddamento e nel caso di pericolo disattivare l'alimentazione principale ai motori tramite un proporzionato relè.

Questo il monitor. Ho usato questo metodo di costruzione per cercare di limitare la penetrazione di polvere e resistere a qualche goccia d'acqua. Ho aggiunto una piccola guarnizione in gomma ricavata da un oring in gomma per bordate il coperchio/scatolina. La finestrella protettiva in lexan e incollata con bicomponente dosato a bordo con una siringa:














Quindi ho fatto una protezione centinata (tipo capsula spaziale... ehhh...ehh..) ricavata da un parasole per parabrezza,

attenti al matto!









COOL SYSTEM KIT





Per raffreddarla invece internamente......


Avevo pensato che mi serviva molta aria e quindi mangiare molti 'fagioli all'uccelletta!' oppure prendere una delle mille ventole da pc e cambiarle il motore ma poi, l'illuminazione:

UN FON DA VIAGGIO!!!!!

Controllato da un Mosfet IRF530



























1) Scheda ATMEGA328 con sensore temperatura, uscita display seriale, 3 pin PWM
2) Scheda del relè per disattivazione motori
3) Scheda doppio PWM con Mosfet IRF530
4) Ventola (FAN)
5) 2 x MD22
6) Alimentazione generale
7) Ai motori
8) Faccio notare la finezza di lasciare la finestrella per poter commutare lo switch (l'altro sta sempre su 'tutto on')
9) Pompa raffreddamento (COOL)
10) I2C Bus

(Uaooo che fatica: ho contato fino a 10! Giuro: tutto da solo!)








Schema di funzionamento:



Fissaggio del Cool Monitor:
















Poi ho finito di scrivere il codice definitivo:

a) Temp < 40°C = Solo ventola al 40% della potenza

b) Temp > 50°C = Ventola 60% - Pompa 60%

c) Temp > 75°C = Ventola 80% - Pompa 80%
(IL PIC VIENE MESSO IN ALLERTA E RIDUCE POTENZA MOTORI)

d) Temp > 90°C = Ventola 90% - Pompa 90%

e) Temp > 100°C = Ventola a buco, Pompa a buco e aziono il relè e stacco motori

Fatto prove con l'asciugacapelli grande e funziona!!!





Inoltre tre pin I/O comunicano al PIC centrale lo stato del sistema di raffreddamento.


Poi ho costruito il secondo monitor della MCU master (un po' più grande):







e poi ho costruito e assemblato il contenitore del 'cervellone':





















La GUI di controllo (VStudio -> Visual Basic):




(La foto di maps non è casa mia.... è Central Park (NY)!!!)




DA QUI PARTE LA COSTRUZIONE VERA E PROPRIA.


N.B. IL TELAIO E' INTERAMENTE IN ALLUMINIO E ME LO HA SALDATO IL MIO GRANDE MICO VITO! L'HA COMPLETATO IN UNA SETTIMANA DI ANTICIPO RISPETTO AL PREVISTO FACENDOLON NELL'ORA DI PAUSA A PRANZO:


GRAZIE VITO!!!! SEI UN AMICO!



PER I PIGNOLI: LE SALDATURE SONO MOLTO GREZZE (TANT'E' CHE VITO NON VOLEVA MOSTRASSI LE FOTO). LA CAUSA E' LA SALDATRICE CHE HA USATO CHE NON FORNISCE ABBASTANZA AMPERE (HANNO APPENA FINITO DI SALDARE 2000 METRI DI PONTILI!) E IL TECNICO NON E' ANCORA VENUTO A METTERLA A PUNTO.


IL LAVORO COMUNQUE E' PERFETTO PER QUELLO CHE DEVO FARE, CIOE' DISERBARE E NON PARTECIPARE AD UNA GARA DI BELLEZZA! E' UN CARRO-ARMATO, PERFETTAMENTE DRITTO: NON POTEVO E NON POSSO CHIEDERE DI PIU'!

PESO TOTALE: 4KG!!!!!!!


COSTRUZIONE



























































Ora è tutto montato (con un giorno di anticipo sul previsto). E' una rottura perchè non bisogna scaz... sbagliare i fori (ma 1 P.T. P.T. mi è venuto fuori asse di un millimetro e mi ha fatto veramente incacchiare pesantemente!). Comunque ho alesato il foro con una punta da 6,2 mm. (sono da 5 mm di progetto tutti gli altri... 15! P.T. P.T. P.T.!) ed è andato bene tutto. Dico così perchè l'esito della prova generale di assorbimento ha dato un esito (VIN 14,0V) generale di 1,32 A. Discreto risultato considerato che è stato tutto fatto a 'manazza' senza tornio ecc!

Ricapitolando ho in precedenza dedotto (sempre VIN 14,0V):

1 Motoriduttore asse libero = 0,18/0,20 A*

1 Motoriduttore ruota montata ma non 'prigioniera' = 0,28/0,30 A*

1 Motoriduttore con ruota 'imprigionata' nel perno fisso di rotazione coassiale = 0,32/0,33 A*

* Provato sempre tutti i motori. I dati sono infatti riferiti a quello visualizzato sui vari motori in varie prove. Insomma se vi servisse potete farci veramente conto.

Quindi la rosea previsione in opera sarebbe stata di 0,33 A * 4 = 1,32 A

Ottenuto in realtà 1,32 A (verde... come la speranza....)

Dovrei essere contento ma non lo sono. Lo sarò quando sarà a terra e in marcia. Non mi posso ancora fare illusioni, anzi, mi aspetto ragionevolmente il peggio. Peggio che mi auguro stia in quella tolleranza che avevo inizilmente preventivato proprio per la imprecisione della meccanica. Oh!? Il tondino che fa da perno ho fatto il possibile di renderlo perfetto ma l'ho 'tornito' su mandrino a colonna con carta vetrata. Il calibro nel diametro sembra mi abbia perdonato, però..... Beh... quello che mi spaventa è che l'eventuale imperfezione del perno di rotazione sia accettabile e si trasformi in 'solo' ed accettabile assorbimento di corrente. Si vedrà sul campo.

Comunque. Montati. Vedi foto











































Ciao!

A Presto

Antonio
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