Step Up měnič a skryté aspekty robotických soutěží.

18. srpna 2013 v 5:30 | Petr |  Roboti
Každá robotická soutěž má jistá pravidla, jisté věci, které jsou na ní vzrušující a jisté věci, které jsou na ni těžké. Pro nezkušené pak je zvláštní, že racionální mozek robotika by očekával, že pro tyto tři věci platí A = > B = > C, a někdy je překvapen, že to tak není.

Příklad 1. Mini-sumo - jeví se být o taktice a způsobu jak detekovat soupeře, ve skutečnosti tyto dvě věci jsou naprosto nejméně podstatné, protože 10cm roboti na 77 cm hřišti jsou tak velcí, že se vždy nakonec srazí a mini-sumo ve skutečnosti je o přilnavosti pneumatik, poloze těžiště a neomylných čidlech okraje arény.

Příklad 2. Robotour - se jeví být o GPS, kompasech a vůbec globální navígaci a přitom celá soutěž dodnes stojí a padá na jednoduchém a 100% robustním rozlišení cestička / ne-cestička, které mimochodem čeká až jej vyřeším já ;-)))))))

Na serveru Robodoupě.cz se už před drahnou dobou rozjela diskuse o sledování čáry, taky jsem tam diskutoval a přitom mi došlo že, jet rychle po pásku izolepy - je více vyšší matematiky než Sumo i Robotour dohromady.
Takže když jsem se nudil cestou na dovolenou nakreslil jsem v drkotajícím autobuse přibližný náčrtek takového robota na čáru v poměru 1:1. Nahoře půdorys, dole bokorys.
A úplně nakonec náznak blokového schématu - jak digitalizovat 12 čidel čáry pomocí 3 kanálů AD převodníku (4053) je CMOS analogový přepínač.
V čem je tedy skrytý problém soutěží typu line follower? Upřímně vzato zatím nevím, neb jsem ještě nesoutěžil a i u Suma - kde se považuju za experta - jsem na to přišel až po 2 letech.
Vtip této soutěže je v tom, že "téměř optimální" řešení už existuje - je to robot 3pi od Pololu. A taky letos tento robot skončil na 2 a 3 místě.
Z toho jsem byl z počátku nadšený, ale pak jsem zjistil, že "páníčci" obou robotů do nich nahráli jenom firmou naprogramovaný ukázkový kód a to bylo všechno...
Takže můžeme očekávat, že za chvíli bude většina robotů typu 3pi - tudíž nezbytným předpokladem vítězství je být lepší než 3pi.

Lehkým přemýšlením a reverzním inženýrstvím 3pi zjistíme kde je pes zakopaný - příznivý poměr výkon motorů / váha (nebo hmotnost), a malá váha (nebo hmotnost) umístěná blízko těžiště, které je v ideální poloze nad spojnicí kol, velmi nízko nad zemí.

Takže jsem kreslil robota ještě lepšího - zadní polovina je 3pi - tam není co vymýšlet.
Přední polovina je vystrčená široká řada čidel aby "byl čas" reagovat na zatáčku.

3 pi má ale něco navíc mezi motory a čidly - zvyšující měnič, který umožňuje mít na palubě jenom 4 AAA baterie, ale přitom napájet motory úctyhodnými 9V.
Jimi zmiňovaný měnič má dnes obvyklé "bájné" parametry - vstup od 1.5 V výstup až do 25V, proud až 2A, spínací frekvence 750 kHz, účinnost přes 90% a to všechno na SMD destičce 11x 22 mm s jednou miniaturní SMD tlumivkou, která podle obrázku má 10 uH (???).

Ne že bych v pulsní technice byl úplné embryo, ale už jednou jsem se kvůli pulsnímu zdroji rozvedl - a od té doby si dávám pozor.
Takže si dáme nějaké ty počty - pokud chci mít ze 4.8 V - 12 V při proudu - skromných 1.5 A - poteče z baterek při realistické 75% účinnosti 5A !!! Poměr vypnutí a zapnutí spínacího tranzistoru bude (12+4.8) / 4.8 = 3.5:1 - tudíž proud tlumivkou bude ve špičce udivujících 6,4 A.

Viděli jste někdy tlumivku na 6,4 A - kvádr 11x11x6mm třeba ? nebo středně velký toroid v PC zdroji ? Už máte představu proč se mi parametry měniče Pololu zdají "bájné" ?
Nebude nakonec jednodušší použít moji oblíbenou fintu a napájet všechno ze dvou 9V "destičkových" baterek ?
Nebo to "nechat koňovi", ten má větši hlavu a koupit měnič Pololu ? Není to 12 dolarů + poštovné vyhozených už teď ?

Rád bych dal odpověď, ale zatím jsem ve stadiu přemýšlení a asi si brzy koupím alespoň ubohou MC34063 a zkusím jakých ne-bájných parametrů se dá dosáhnout s nejsprostším lidstvu známým integrákem pro tento účel ?

Místo odpovědi alespoň rada paní Kubáčové novomanželkám - když si vezmete boty, které vás tlačí, přestože vás manžel upozornil, že nejsou pro daný účel vhodné - alespoň si na něm nevylévejte zlost, když se ukáže, že měl pravdu.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Bodie Bodie | 18. srpna 2013 v 20:15

Zdravím, jen bych chtěl opravit malý detail ohledně výsledků Robotického dne, 3pi robot byl na 3. místě, a pokud jsem si všiml dobře, byl zde pouze jeden takovýto robot. Na 1. místě byl Nite 3 ze Slovenska, Lukáš Pariža ho stavěl celého sám (http://www.rgt.sk/blizsi-pohlad-nite-3/) a na 2. místě byl Cifribot od spolku KRA Písek a ten určitě s 3pi robotem nešel zaměnit.

2 petr-kubac petr-kubac | 20. srpna 2013 v 8:04

Ajaj tak to jsem nějak zmotal videa, co jsem natáčel, protože tam mám robta 3pi 2x (??)

3 Bodie Bodie | 20. srpna 2013 v 16:14

No, oni jezdili každé finálové kolo nadvakrát, tak možná kvůli tomu. 3pi robota pouštěl takový blonďák, delší rovné vlasy.
Jsou ta videa někde na webu?

4 petr-kubac petr-kubac | 21. srpna 2013 v 9:58

Nejsou, protoože to jsou jenom taková videa 640x400x30fps - to už dneska není ani na YouTube a navíc jsem se tak důkladně soustředil na roboty, že z páníčků je tam jenom ruka na tlačítku.

5 Daniel Daniel | 24. srpna 2013 v 9:14

nebylo by jednodusi pouzit li-ion baterie velikosti AA nebo AAA nez bastlit step up mnenic? maji napětí 3,7V na clanek, jsou lehke a maji maly vnitrni odpor. jedina nevyhoda je slozitejsi nabijeci obvod nez pro NiCd/NiMH

6 petr-kubac petr-kubac | 25. srpna 2013 v 8:29

Však to tam taky píšu - léta letoucí jsem provozoval robota pro Sumo na 9V alkalickou baterku - to je velmi podobný koncept, akorát bez otravy s nabíjením LiIon.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama