Robotin ohjausjärjestelmä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja rakentaa Lahden ammattikorkeakoulun Tekniikan alan laboratoriossa sijaitsevalle kaljakopparobotille uusi ohjausjärjestelmä. Kyseinen robotti on tietokone-elektroniikan vuonna 2004 opiskelunsa aloittaneiden opiskelijoiden suunnittelema ja rakentama robotti, joka oli lakannut toimimasta. Tavoitteena oli saada robotti taas toimimaan. Valmiin robotin oli tarkoitus olla kauko-ohjattava, pystyä liikkumaan sekä mittaamaan ympäristön laatua esimerkiksi kosteuden ja lämpötilan antureiden avulla.

Työ sisältää teoreettisen ja käytännöllisen osan. Teoreettisella puolella perehdytään robotin yleisrakenteeseen ja moottoreiden toimintaan, selvitetään kauko-ohjauksen perusteet sekä ohjausjärjestelmän mikrokontrollerin toiminta. Käytännön osiossa testattiin kauko-ohjauksen toimintaa yleisellä tasolla, piirrettiin kaukosäätimen piirilevy ja testattiin sen toimintaa koekytkentäalustalla. Sen jälkeen jyrsittiin piirilevy tietokone-elektroniikan laboratorion jyrsimellä. Suunnitteltiin myös piirilevy robotin ohjausjärjestelmälle. Sen lisäksi käsiteltiin ohjausjärjestelmässä sekä kaukosäätimessä käytettyjen mikrokontrollereiden toimintaa ja ohjelmointia. Opinnäytetyö myös kuvaa mahdollisten antureiden asentamista ja toimintaa.

Riittävien ohjelmointitaitojen puuttuessa moottoriohjaimen piirilevy ei pystynyt reagoimaan kaukosäätimen lähettämiin signaaleihin halutulla tavalla. Tämän takia vain osa työssä asetetuista tavoitteista on toteutettu.

The purpose of this study was to design and build a new control system for the beer box-robot in the electronic laboratory of Lahti University of Applied Sciences. This robot, which had stopped working for an unknown reason, was designed and built by computer-electronics students, who had their studies in the year 2004. The goal was to get the robot to operate once again. The finished robot was meant to be remotely controlled, be able to move as well as to measure air quality, for example humidity and temperature, using sensors.

The work consists of a theoretical and a practical part. The theoretical part was focused on the general structure of the robot and the working process of its motors; the basics of remote control as well as the microcontroller used in the control system were examined. In the practical part the working process of remote operation in general was tested, and circuit board of the remote control was drawn and tested using a protoboard. After this, the circuit board was milled on the milling machine in the computer electronics laboratory. Also, a circuit board for the control system of the robot was designed. In addition, the working process and programming of microcontrollers used in the remote control and the control system were investigated. The study also describes the working process and installation of possible sensors.

Because of lack of sufficient skills in programming, the circuit board of the motor controller was not able to react in the desired way to signals that are sent by remote control. For this reason, only a part of the aims set in the study were met.