__MAIN_TEXT__

Page 46

lahendused

Kuidas ehitada korral Tüüpiline robot on ratastel metallkonstruktsioon, mis teeb seda, mida talle on öeldud. Kuidas sellist robotit teha, kui palju see maksab ja mida on ehitamiseks vaja?

Lihtsamaid roboteid saab valmistada käsitsi, kuid keerulisem masin valmib vastavate töövahenditega – näiteks Solidworksi või SolidEdge’iga.

Mikk Leini

TTÜ Robotiklubi juhatuse liige

Lihtsamaid roboteid on võimalik ilma erilise projekteerimiseta käsi­ tööna valmis ehitada. Kui robot on keeruline ja paljud detailid valmivad tööstuslikuna, tuleb kasutada CADsüsteeme (computer aided design ehk arvutidisain). Sagedamini kasuta­ takse mehaanika projekteerimiseks SolidWorksi või SolidEdge’i tarkva­ rapakette. Kõik detailid luuakse vir­ tuaalselt, mudelite järgi valmistatakse reaalsed detailid. Lisaks saab robotist luua fotorealistliku pildi ja teha disai­ nialaseid katsetusi.

Veermik viib igas suunas Roboti veermikuks on enamasti ra­ tastega ühendatud elektrimootorid. Lihtsaim on kasutada harjadega ala­ lisvoolumootoreid, mida saab alalis­ pingega juhtida, sest harjad on kon­ taktis alati selle mähisega, mis paneb rootori magnetvälja suhtes pöörlema. Efektiivsem, kuid kallim on kasutada harjadeta alalisvoolumootoreid, mille mähiseid tuleb elektroonika abil õi­ ges järjekorras kommuteerida. Elekt­ rimootoril pole piisavalt jõumomenti ratta pöörlema panemiseks ja pöörle­

miskiirus on liiga suur, seega tuleb ka­ sutada reduktoreid, milles hammas­ ülekanne vähendab pöörlemiskiirust ja suurendab jõumomenti. Mootorid asetatakse enamasti kõrvuti nii, et üks mootor või mootorite grupp veab ühe poole rattaid, teine teise poole omi. Sisuliselt on tegu linttraktori stiilis veoskeemiga. Selliselt saab robot kee­ rata nii sõidu ajal kui ka kohapeal. Jalgpallirobotites kasutatakse suu­ rema manööverdusvõime saamiseks omniwheel-rattaid. Need moodustu­ vad ratta endaga ristisuunas pöörle­ vatest rullidest. See tähendab, et ratas saab veereda ka külgsuunas. Jalgadega robotitel kasutatakse aga liigendites servomootoreid. Nende iseärasuseks on võime hoida soovitud

Samas oleks targem juba enne kontakti takistusest teada saada. asendit. Lisaks on veel mootori asen­ di tuvastamiseks pöördtakisti. Ühe servomootori hind jääb 300 krooni kanti. Jala või manipulaatori kohta tuleb kolm-neli servot, seega roboti ehitamine on kallis .

Elektroonika plaadile

Lihtsama roboti olulisim elektroo­ nikakomponent on mikrokontroller, milles töötab juhtiv programm. Mik­

46 Arvutimaailm nr 11 (176) november 2010

rokontroller on umbes nagu arvuti, millel hulk primitiivseid ühendusi. Mikrokontrollereid saab elektroo­ nikapoodidest hinnaga 50–300 kroo­ ni. Vaja on veel lisakomponente, nagu näiteks kvartsostsillaator. Elektroonika vormistatakse trükk­ plaatidele, mille disainimiseks kasu­ tatakse enamasti vabavaralist Cad­ Softi toodetud Eagle’it. Trükkplaadid valmistatakse sageli ise, kasutades UV-meetodit või kilele printimist ja hiljem kuuma triikrauaga tahma üle­ kannet. Viimane meetod on lihtsalt kasutatav ka kodustes tingimustes. Keerulisemad, metalliseeritud läbi­ viikudega ja mitmekihilised plaadid lastakse teha vastavates firmades.

Täiturid ja andurid Täitureid ehk igasuguseid elektrivoo­ lu füüsiliseks liikumiseks teisenda­ vaid seadmeid, kaasa arvatud veer­ mikumootoreid, juhitakse loogiliste elektrisignaalidega. Näiteks võib ühe tüüpilise mikrokontrolleri üks viik (rahvasuus ka „jalg”) väljastada nullvõi viievoldist pinget. Vool, mida selle pinge juures tarbida saab, on väike, aga kui seda väljastav viik ühendada transistoriga, saab läbi transistori juh­ tida suuremat voolu. Kuna vool läbib transitori ainult ühes suunas, siis sel­ leks, et panna mootor pöörlema mõ­ lemat pidi, tuleb kasutada H-silla ni­ melist elektriskeemi. Mootori kiirust reguleeritakse PWM-signaaliga. Peaaegu alati on robotil vaja aru saada takistuste olemasolust teel – selleks saab kasutada anduritena liht­

Profile for Arvutimaailm

Arvutimaailm 11/10  

Arvutimaailm nr 176, ilmus novembris 2010.

Arvutimaailm 11/10  

Arvutimaailm nr 176, ilmus novembris 2010.

Advertisement