Scribbler» для движения по полигону из баннерной ткани

Переделка робота «Scribbler» для движения
по полигону из баннерной ткани
Лазарев М.В. mvlrobot@yandex.ru
Часть соревнований роботов, например соревнования на кубок Политехнического музея, проходят на полигонах, отпечатанных на баннерной ткани. При использовании
«Scrabber»’а в соревнованиях движения по линии, выяснилось, что данная модель робота
практически не видела трассы (трасса представляла собой чёрную линию, напечатанную на
баннерной ткани белого цвета).
Позднее выяснилось, что датчики робота постоянно видят белый цвет независимо от
того, на каком участке полигона – белом или чёрном – находится робот. Исследования, проведенные лабораторией робототехники в орехово-зуевском филиале РОСНОУ, показали, что
основной причиной такого поведения датчиков являются особенности отражения инфракрасного излучения от самой баннерной ткани [1]. Было решено заменить инфракрасные
оптопары на красные.
В качестве новых оптопар были использованы сверхяркие светодиоды красного цвета
с диаметром корпуса 5 мм и фототранзисторы типа BPT-BP2314. Фототранзисторы данного
типа считаются инфракрасными, но проверка показала, что на самом деле спектр приёма у
них широкополосный – от инфракрасного до синего. Данные фототранзисторы имеют диаметр корпуса 3 мм. Поскольку корпус робота рассчитан на установку фотоприёмников диаметром 5 мм, на фототранзисторы было намотано несколько витков изоляции, обеспечивших
необходимый размер для монтажа.
Проверка робота с новыми оптопарами показала, что робот стал реагировать на чёрный цвет линии, но эта реакция была неоптимальной: засветка трассы была слишком яркой.
Чтобы снизить яркость светодиодов, а также сделать возможным регулировку засветки под
конкретные условия соревнований, в схему был введён переменный резистор номиналом
1 кОм, включённый последовательно со светодиодами.
Для введения в схему переменного резистора на печатной плате робота перерезается
проводник, соединяющий светодиоды с плюсом источника питания (рис. 1). Сам резистор
устанавливается на верхней крышке робота. Резистор должен быть распаян так, чтобы при
крайнем положении его оси в направлении по часовой стрелке, светодиоды светились максимально ярко (рис. 3).
Рис. 1. Необходимое место
разрыва питания светодиодов
Рис. 2. Место подпайки резистора
Рис. 3. Место установки резистора
Рис. 4. Внешний вид
Для удобной настройки датчиков линии робота желательно, чтобы программа включала светодиоды, находящиеся в верхней части робота, в зависимости от состояния фотодатчиков (левого и правого). Например, если робот «видит» чёрный цвет, светодиод не горит;
если «видит» белый – горит. В данном случае алгоритм настройки робота следующий:
1. Выставляем максимальную яркость светодиодов, повернув ось резистора до упора по
часовой стрелке.
2. Устанавливаем робота на чёрную линию, следя за тем, чтобы не отрывать колёса робота от полигона.
3. Медленно вращаем ось резистора против часовой стрелки до того момента, пока не
погаснут светодиоды индикации левого и правого фотодатчиков.
4. Передвигаем робота на белый участок полигона и по свечению светодиодов убеждаемся, что датчики линии сработали, и робот «видит» белый цвет.
После этого можно запускать робота двигаться по линии.
Литература
1. Добрынин Д.А., Лазарев М.В. Исследование параметров фотодатчика робота, движущегося по полосе, для различных видов трасс. //Актуальные вопросы преподавания физики и математики в условиях модернизации образования. Материалы межвузовской научно-практической конференции./ – Орехово-Зуево: МГОГИ, 2009. – С. 38-42.