Logo Interreg Slovakia-Austria European Regional Development Fund Faculty of Electrical Engineering and Information Technology, Slovak University of Technology Logo Robotika.SK Logo Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University    Centrum vedecko-technických informácií SR

Team name: M-TEAM

Assignment: Do kopca a z kopca

Keďze sme pri meraní nemohli využívať žiadne senzory okrem otáčkového senzora v motore, postupovali sme takto:

Napadlo nám, že sklon podložky sa musí prejaviť na "správaní" motora, teda ako najrozumnejšiue riešenie sa nám zdalo to, že budeme merať počet otáčok motora za istý čas pohybu. Logicky by malo platiť, že pri väčšom sklone (väčšej záťaži motora) motor spraví menší počet otáčok za istý čas. Kvôli najvyššej presnosti sme merali počet otáčok vyjadrený v stupňoch. Náš predpoklad fungoval pri jazde po rovnej podložke a pri jazde do kopca - otáčky motora takmer priamoúmerne klesali s narastajúcim sklonom. Problém nastal pri jazde dole kopcom - otáčky sa vôbec nemenili v závislosti od sklonu - dokonca pri sklone asi 10 stupňov urobil motor toľko otáčok ako pri jazde po rovnej podložke. Teda tento spôsob merania neplatí všeobecne - nedá sa teda použiť. Kvôli overeniu sme spravili aj opačné meranie - merali sme čas, za ktorý motor spraví nastavený počet otáčok - čiže meranie opačné k prvému postupu. Ukázalo sa znova, že motor si  "nevšíma" či ide po rovnej podložke alebo dole kopcom, nameraný čas bol rovnaký. Ani toto riešenie nebolo správne.

Nakoniec sme prišli na toto - vyzerá, že správne - riešenie. Napadlo nám, že robot by sa mal správať ako autíčko na zotrvačník. Motor sme rozbehli plným výkonom (100), motor spravil nastavený počet otáčok (5). Motor sme nebrzdili, robot teda zastavil sám po istej chvíli - ako autíčko na zotrvačník. Po vypnutí motora sme merali počet otáčok motora za čas 0,5 sekundy od vypnutia motora. Ukázalo sa, že počet "voľnobežných otáčok" závisí od sklonu podložky. Pri jazde po rovine motor urobil za meranú pol sekundu istý počet otáčok. Pri zvyšovaní sklonu tento počet otáčok klesal. Naopak -  pri jazde dole kopcom počet otáčok stúpal. Toto tvrdenie sme si overili opakovanými meraniami (pozri tabuľku z Excelu). Menili sme sklon podložky  - od + 15° do -15°. Pri väčšom sklone už kolesá robota šmýkali. Spolu sme spravili 110 meraní otáčok. Pri každom sklone podložky (-15°,-12°, -9°,-6°,-3°,0°,3°,6°,9°,12°,15°) sme spravili 10 meraní. Z týchto 10 meraní sme spravili priemer. Z nameraných údajov sme spravili graf (pozri graf z Excelu). Z neho je vidno, že otáčky závisia od sklonu takmer priamoúmerne. Z grafom nám pomohol náš pán učiteľ informatiky - ukázal nám ako Excel dokáže z grafu vyrátať vzťah medzi otáčkami a sklonom. Pre naše meranie sa tento vzťah dá približne zapísať takto: 

sklon = 0,0535 . otáčky - 17,343

Teda konečné riešenie bolo celkom jednoduché - senzor zmeral otáčky motor v stupňoch, tieto otáčky sme vložili do zisteného vzťahu a výsledok hodili na displej. Potešujúcim prekvapením bolo to, že robot meria sklon celkom presne - oproti sklonu zmeranému skalibrovaným mobilom sa odchyľuje v rozsahu 1 stupňa - čo je podľa nás parádna presnosť.   

Photos:

Videos:

Programs:

Rating:

1. Veľmi sa mi páči, že ste najprv poriadne premýšľali a spravili okolo riešenia poriadny výskum a až potom
postavili a naprogramovali riešenie. Toto je veľmi užitočný prístup a verím, že sa vám osvedčí aj v ďalších
úlohách. Výborné je aj to, že ste ukázali niekoľko rozličných situácií.

A napokon máte super riešenie! Body: 3

2. Za úlohu do kopca a z kopca získavate 3b. Páči sa mi, že ste si porovnávali hodnoty s aplikáciou. Body: 3

3. Paráda, super nápad spraviť si graf a odpozorovať z neho závislosti. Body: 3

4. Veľmi sa mi páči vaše podrobne popísané riešenie i to, že ste popísali problémy, ktoré vás postretli. Body: 3

Celkový počet: 3

Assignment: Presné umiestnenie

Pri tejto úlohe sme využili farebný senzor a gyroskop. Pomocou farebného senzora sme hľadali čiernu farbu - hranice štvorca. Gyroskop sme využili pri priamej jazde a pri otáčaní o 90°. Strana štvorca bola 45°.

Postup pri hľadaní stredu:

1. Robot vyrazí, motory sa otáčajú dovtedy, kým farebný senzor nezahlási čiernu farbu. Gyroskop použijeme preto, aby šiel robot čo najviac priamo. Ak sa troška odchýli, tak odchýlku z gyroskopu prenásobíme -1.Tak dostaneme opačnú odchýlku a ju pošleme do ovládania motorov a robot sa pootočí na opačnú stranu.

2. Keď robot nájde čiernu farbu, tak vtedy vynulujeme počítadlo otáčok motora. Robot pokračuje ďalej - hľadá vzdialenú stranu štvorca. Niekedy sa stalo, že sa nechcel pohnúť z prvej čiary - nefungovala slučka, v ktorej mal hľadať čiernu farbu, lebo už ju vlastne mal nájdenú.  Preto ho troška posunieme - asi o 20° na motore a až potom spustíme slučku, v ktorej sa hľadá čierna farba.

3. Ak robot nájde čiernu farbu - našiel vzdialenú stranu štvorca. Zastavíme ho a počet otáčok motora v stupňoch zapíšeme do premennej "strana". Stranu vydelíme 2 - získame tak stred v jednom smere. 

4. Cúvneme - motor urobí polovicu nameraných otáčok.

5. Robot urobí otáčku vľavo - využijeme gyroskop - otočka by mala mať 90°. Pri otáčaní využijeme slučku, v ktorej sa zmenšuje výkon motora pri otáčaní - čím sme bližšie k 90°, tým je menší výkon motora. Vtedy je pootočenie najpresnejšie. V programe je číslo 85 - náš gyroskop si myslí, že pravý uhol má 85° :) .

6. Robot ide priamo vpred a znova hľadá čiernu. Keď ju nájde, tak našiel ľavú stranu štvorca. Vynulujeme počítadlo otáčok motora a cúvneme o polovicu premennej "strana". Toto číslo však musíme vynásobiť -1, lebo pri cúvaní budú otáčky narastať smerom od 0 k záporným číslam. Ak by sme to neurobili, tak vtedy by robot nezastavil.

7. Keď robot cúvne a zastaví - vtedy je jeho farebný senzor v stred štvorca. Musíme ho však posunúť o niečo dopredu - lebo zvieratko na obetovanie sa nachádza v zadnej časti robota. Pri našom robotovi je posun asi 300° na motore.

8. Pomocou stredného motora robot vyloží zvieratko a odíde.

 

 

 

Photos:

Videos:

Programs:

Rating:

1. Pekne riesenie, len asi by celkom nefungovalo, ak by ste robota
pustili sikmo smerom ku stvorcu. A mohli ste radsej vyuzit okraj stvorca
na meranie rozmerov, zaroven by vas ciara navadzala. Body: 2.2

2. Za úlohu presné umiestnenie získavate 3b. Páči sa mi, že ste sa s úlohou vyhrali a napísali aj rozsiahli popis. Body: 3

3. Dobrá práca, páči sa mi, že používate gyroskop a neotáčate sa len tak nasplepo. Body: 3

4. Zaujímavá ovca :)
Zaujímalo by ma, ako by riešil úlohu pre štvorec so stranou 10cm.
Úloha je okrem toho riešená korektne.
Oceňujem rýchle otáčanie robota. Body: 3

Celkový počet: 2.8