LJETNA ŠKOLA TEHNIČKE KULTURE
Izrada samobalansirajućeg robota (1)
Slika 1. Rezultat Ljetne škole - svaki samobalansirajući robot je jedinstven
Ovogodišnja Ljetna škola tehničkih aktivnosti u Kraljevici održana je u dva termina: 30.6.–9.7. i 4.8.–13.8. Oba termina imala su nekoliko grupa osnovnoškolskih polaznika, a termin u kolovozu sadržavao je i radionice za srednjoškolce. Kao glavni rad srednjoškolskog programa, učenici su kroz niz radionica iz različitih područja, poput 3D-modeliranja, elektrotehnike, automatike i informatike, izradili samobalansirajućeg robota. Kroz sljedećih nekoliko brojeva ABC tehnike pojasnit ću vam što je samobalansirajući robot, kako radi, kako smo ga izradili, isprogramirali i upravljali pametnim telefonom. Samobalansirajući robot radi na principu obrnutog njihala, kao i električno vozilo Segway. Za razliku od klasičnih dvoosovinskih robotskih vozila, konstrukcija samobalansirajućeg robota na dva kotača nestabilna je i teži prevrtanju oko osovine kotača. Kako bi se robot zadržao u uspravnom položaju, potreban je skoro pa neprekidan rad motora u odgovarajućem smjeru. Pogledom na Sliku 1. vidite rezultat desetodnevne Ljetne škole tehničkih aktivnosti – nekolicinu balansirajućih robota koje su učenici
učinili jedinstvenima dodavši vlastite kreacije poput 3D-printanih kućišta. Na Slici 2. nalazi se osnovna konstrukcija samobalansirajućeg robota, sastavljena isključivo od dijelova nužnih za balansiranje. Kako bi naš robot balansirao, moramo međusobno uskladiti ove osnovne elemente: • dva pogonska motora s kotačima • napajanje – neku vrstu baterije • mikrokontrolersko sučelje • 3-osni akcelerometar, žiroskop i digitalni kompas • motor driver – sklop za upravljanje motorima.
Mikrokontrolersko sučelje
Za potrebe balansiranja iskoristili smo mikrokontrolersko sučelje Emoro2560. Pločica Emoro2560 bazirana je na pločici Arduino MEGA i može se programirati u programskom jeziku Arduino. Za izradu robota iskoristili smo ovu pločicu jer ima znatno više programske FLASH memorije od obične pločice Arduino UNO (256 kB u usporedbi s 32 kB pločice Arduino UNO). Zahtjevi za tolikom količinom programske memorije proizlaze iz kompleksnosti
5