Tehnička Škola u Šibeniku

PATH FINDER
Završni rad Marka Sladoljeva i Nikole Smernića

PATHFINDER (eng. Path + finder = staza + pronalazač, odnosno pronalazač puta) je robot (vozilo) koji sam otkriva zidove u labirintu, pamti gdje je već bio, a gdje nije, te pronalazi put od početnog do krajnjeg polja.
Zbog kompliciranosti izrade na cijelom projektu ukupno se radilo nešto više od godinu dana. Pri tome nam je pomoć profesora bila neophodna, pogotovo pri projektiranju mehaničkog dijela rada.
Inače, cijeli se projekt sastoji od tri glavna dijela: električnog (elektroničkog), softverskog i mehaničkog.

Software
Software je pisan u programskom jeziku QuickBASIC koji sasvim zadovoljava potrebe projekta, jer ima mogućnost upravljanja paralelnim (LPT) i serijskim (COM) portom, te mogućnost očitanja stanja GAME porta.
Program Pathfinder za vođenje ovog robota ima mogućnost automatskog vođenja, te dvije vrste ručnog vođenja vozila. Kod automatskog vođenja nakon što robota postavimo na početno polje, te poslažemo zidove po želji, program preko GAME porta prima podatke od robota o položaju zidova, te na temelju toga određuje kuda će se robot kretati. Podatke o kretanju program robotu šalje preko serijskog i paralelnog porta. Kod ručnog vođenja robotom pomoću kursorskih tipki upravlja sam korisnik programa.

Mehanika
Osnova mehaničkog dijela Pathfindera su dvije čelične platforme okomito postavljene jedna na drugu. Svaka platforma na sebi nosi po jedan par kotača. Na taj način postignuta je preciznost pri skretanju robota za 90 stupnjeva. Dok je robot u kretanju, na tlu leži samo jedan par kotača, dok je drugi u zraku. Kad je potrebno da robot skrene, motor za podizanje - spuštanje promijeni položaj platformi, pa su sada na tlu drugi kotači koji osiguravaju kretanje okomito na prethodni smjer.

Električni (elektronički) dio

Osjetilo zidova (senzori)
Pathfinder posjeduje 4 senzora. Jedan senzor predstavljaju jedan odašiljač impulsa infracrvene svjetlosti, te jedan prijemnik koji (u slučaju prisustva zida) tu svjetlost prima i pretvara je u odgovarajući električni signal (napon) koji kasnije uzrokuje određeno stanje na GAME portu. Odašiljač je ustvari odašiljačka IR dioda koju pobuđuje oscilator. Prijemnik je prijemna IR dioda koja mijenja otpor s obzirom na količinu IR svjetlosti. Slabi signal sa prijemne diode pojačava se u operacijskom pojačalu i ispravlja.

Driver za step motore
Signali za upravljanje preciznih step motora koji pokreću robota dolaze sa serijskog porta u obliku signala serijskih impulsa frekvencije 600 Bd. Taj signal treba dekodirati tako da u određenom ritmu dovodimo pobudu na buffer-e koji pale faze četverofaznih step motora. Glavni integrirani krug ovog sklopa je 8-bitni shift registar koji vrši konverziju serijskog signala u paralelni.

Interface (međusklop)
U interface-u nalazi se sklop za napajanje koji na izlazu daje +12V (Imax=3A) za napajanje sva tri motora, te za napajanje prijemnika i stabiliziranih +5V (Imax=1A) za napajanje čipova. Također, međusklop je veza između robota i računala. Svaka veza ostvarena je preko opto-kaplera što znači da galvanska veza ne postoji, već je samo optička, što osigurava da se računalo ne ošteti ako dođe do eventualnog proboja, kratkog spoja ili bilo kakve greške na električnom dijelu Pathfindera.

P.S. Pathfinder 21.05. odlazi na državno natjecanje iz Tehničke kulture (Automatsko upravljanje procesa) koje će trajati do 24.05. u Puli !!!

Marko Sladoljev, 4.C