Robottiyksikkö

Abstract

Työn tavoitteena oli rakentaa pienikokoinen robotti, joka vastaanottaa akun tilaindikaattorista kontrollisignaalin, kun akun jännite tippuu määritellyn rajan alapuolelle. Tarkoituksena on muuttaa robotin käyttäytymistä akun tilan muuttuessa. Projektissa käytettävä käyttäytymismalli aktivoi IR-sensorin, jota robotti voi käyttää seuratakseen lattialla olevaa mustaa viivaa esimerkiksi lataustukiasemalle asti.

Koulun silloinen opetustarjonta kattoi hyvin Linux-, C- ja mikrokontrolleriohjelmoinnin, mutta mekaniikan ja elektroniikan kursseja oli niukasti. Vaikka ensisijaisena tavoitteena oli rakentaa kokonaisuudessaan toimiva robottiyksikkö, laitekokonaisuudet ja komponentit pyrittiin suunnittelemaan energiaa säästäviksi ja pienikokoisiksi. Myös lisälaitteisto pyrittiin pitämään helposti lisättävänä.

Kuten Mikkosen ja Härkösen robotti, myös tämä toimii hyvin alustana jatkokehityksille, tarjoten useita eri lähestymistapoja samanlaisen projektin aloittamiseen. Robotin toiminnan ohjaaminen on toteutettu tietokonepäätettä käyttäen, ja näin projekti tarjoaa tukea normaalin olio-ohjelmoinnin lisäksi myös käytännön konepuolen laite- ja ohjelmointisovellusten kehittämiseen. Jatkokehitysehdotuksina suosittelen esimerkiksi lataustukiaseman rakentamista, ja rinnakkaisportin korvaamista USB-ratkaisulla.

Tämä dokumentti ei kata koko projektin vaiheita, vaan keskittyy lähinnä robotin käyttöjärjestelmän ja ohjelmien rakentamiseen, sensorien asentamiseen sekä piirilevyjen rakentamiseen. Lopputuloksena on yksinkertainen, itseään ylläpitävä laitteisto.

The aim of this Bachelor's thesis was to build a small robot unit which can receive a control signal from a battery state indicator circuit, when the battery voltage drops below pre-defined limit. This changes the robot's behaviour according to the battery's state. The low-voltage behaviour activates the IR-sensor, which the robot can use to detect a black line on the ground and for example follow it to a re-charging platform.

The school's curriculum included Linux- C- and microcontroller programming, but courses for mechanics and electronics were few. Although the primary aim was to build a functional robot unit, the additional hardware and other components were designed as energy efficient and compact as possible.

Like the robot of Mikkonen and Härkönen, this one also works as a template for further development of new solutions by offering different ways of approach. The behaviour programming of the robot was designed to work with a small PC-terminal, and thus the project supports not only object-oriented programming, but also the practical design and development of hardware and software applications. For further development I would suggest a re-charging platform, and a USB-based solution to replace the parallel port programming.

This document focused on building the operating system and programmes, sensor mounting and building the printed circuit boards. The result is a simple, self-sufficient unit.