Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
����������� ����� ���������������� ����� ������������������
������������������������� ������������
��������
Part List_____________________________________________________________________________2
Getting started with the i-BOX ________________________________________________________3
System Requirement_________________________________________________________________4
Cables in Robo-BOX3.0 kit____________________________________________________________4
Software installation and Interfacing with Computer___________________________________5
Command block summary of LogoBlocks_____________________________________________6
How to develop Robot programming_________________________________________________7
Building O2 robot_____________________________________________________________________8
Basic Moving ________________________________________________________________________9
Bumper : Object detection robot___________________________________________________13
Light Bot : Light controlled robot_____________________________________________________15
Line Tracker : Simple Tracking Line robot _____________________________________________17
Building NanaTank robot____________________________________________________________18
NanaTank with simple movement___________________________________________________20
NanoTank moves in area - never fall from table ! ________________________________________22
NanoTank moves along the line______________________________________________________23
NanoTank with Touchless object detection____________________________________________26
NanoTank finds object______________________________________________________________27
NanoTank with Sound detection____________________________________________________29
NanoTank with Tilt detection - Robot will not over ! ____________________________________30
RF remote controlled NanoTank robot_________________________________________________31
��������
��������
Controller board and Interface part
Sensor
Machanical parts
��������
�������
��� ����������� ���� �� ����������
���� �����������������
�� ��������������
�� ����� ��!������������� ����� ��!����������
"� ����� ��!����������
�#��#�"#�"��$��!�%�����!%�$#��&�
��'��$��%������%��(�����
������$��%������%��(�����
���"��$��%������%��(����
������$��%������%��(���� ���$�)� �����
������*��%+���!!�� ,���������
-�.����*��%+��!!�� �,�������'
/�����*��%+���!!�� ,�������'
�������-�����!��%+�
���
*��%+�,�������
0���1�������+�2����1�������+����.����1������+�3
Wheels and Tires
�������$�-� ���4������"
��%���,��������.�����������.� ����(� �����$����1� �!!�����%��(����
��%�����������
4��������!�� �����
�������$���.�!�� �����
���'���$���.�!�� �����
Base
5����1��% ��/5� *�,5* �6����
4% ��*��%����������� /��� �.� �% ����� /����*��%+������.�7����.� �% ������������
�� ��%�������
8�)�����
8�9� ���������!�� %��:�� �����
;���%����
�������!�� �%�������
Nut & Screws
2
3
��������
NotebookcomputerUSB Interface
USB cable
USB to Serial port converter
Desktop PCSerial port Interface
CX-4 cable
CX-4 cable
Piezo speaker
Digital outputconnect with LEDs,Lights or Relaydriver circuits
LDR Light sensor
Analog input
Infrared reflector
Infrared ranger
Switch/Touch sensor
Digital input
MicrocontrollerThe brain ofRobot, containsLogo interpreterfirmware
RUN/STOP switch
Stop program Run program
Motor direction indicatorForward Backward
Motor output
DC motor DC gearbox
POWER switch
Turn ON or OFF the supply voltageto all circuit
AA size Batteryi-BOX III supportssimple Alcalinebatteries andRechargeablebatteries.Use 4 “AA”(not included).
Install Batteries
Getting start i-BOX
2. Turn on POWER switch. The Red LED light willblink a few times followed by a Beeping soundfrom its speaker.
������������� ��������
���� ���� ���������������
� �� ����
������
1. Flip the i-BOX around and open the batterycover to place 4 “AA” batteries into the batteryholder. Please ensure that the polarity of theplacement of your batteries are correct in orderfor the i-BOX to function.
�
�
3
������������ �
��������������������
�������������
�����������
��� �! "�� �� ����
HardwareYou will need either a PC or laptop computer to run the Robo-BOX software.Getting started with Robo-BOX is easiest if your PC or laptop has the followingfeatures:
• Harddisk space 15MB
• 800 x 600 Resolution Color Monitor. 1024 x 768 recommended.
• A serial or USB port
• A CD-ROM drive, World Wide Web access, or both.
�������������� �
#��$%$�� ����������"���& ����� ���'(�������"����� ������ �� ��� �� � &��)� �!��"��� ��� �� ������ �� ����(�� ������ �� �����*���� ����� �+ "�� ��� ����,
(����-�� &��)����.�&����������&� ����/���������0���1�/������#��$%$�� ������������ �� ������ 2��� ����#�&���'3%�4�)�������� ��/�'-�$%$��� ����
Software• Install Windows ME or newer operating system. Windows XP Service-pack2 recommended.
CX-4 cable :The cable that connects between Computer’s COM port orUCON-232S DB-9 connector (if use UCON-232S) with i-BOX.
�������� ����������������
Pin 2 —— RxD Receive data
Pin 3 —— TxD Transmit data
Pin 4 —— DTR Ready signal
Pin 5 —— GND System Ground
�� ������5�6��'(������������ � �� ����� �!/�'-�$%$�
�� ���������'3
#7�88�"�����������
PCB3AA-8 cable :The cable that connects between i-BOX controller with anysensor and application module. Sometime calls “Sensorcable”. The length is 8-Inches.
9�����*9-�,
4
/��������'(�����
������������ �������������������������
i-BOX can interface with your computer in 2 ways. One is the direct serialconnection to your computer with the CX-4 cable. The other mode is viayour computer’s USB port using the UCON-232S USB to Serial converterdevice. However, for the 2nd method, using the USB port, you will first needto install the driver provided by the USB to Serial converter device that isbundled in this kit.
How does the i-BOX interface with my computer
Notebook
USB Interface
USB cable
USB converter
Desktop PC
Serial port Interface
When you connect the UCON-232S to your computer’s USB port for the firsttime, windows will detect a new hardware device and will prompt you fora suitable device driver. Choose the ucon-232_driver folder within thebundled ROBOBOX CD-ROM.
After installation, you can check the newCOM port for UCON-232S. Open the Controlpanel > System > Device manager and seeunder Ports. You will see the USB serial port.
������������ ������������������������������� ���������� �����������������
Double click
��������� ��� ��� �!"#$%%&� ����� �� '������ ��� ���(��(�����)(�� ����� �����(��(���������*�����
Installation of Logo Blocks and Cricket Logo software
+����� ������,�(*���� �������,��������������������������������� ����
-��.���/��������������(��(����)����*���(,��������������� !0�#&��������������� ���(��(������'����������������(�,��(��������'��(����1������������ !0�#&��������������
Installing the USB to Serial port converter driver
After connect UCON-232S converter, at right corner of monitor will be showDetect New Hardware. Select the source of the driver for installation. Therewill be 2 drivers installed. One is the Serial device driver and the other isthe Virtual COM port driver
5
����������
�������������� ��������������������������������������������������������������������������������
�������������� ������������������������������������������������������������������������������������
Brake motor
Drive motor
Stop motor
�������� �����������������������������������
���� �� ���� ��� ���� � ��������� ��� ����������� ��� ���� ������� ���� ������������
Forward direction
���� �� ���� ��� ���� � ��������� ��� ����������� ��� ����������� ���� ������������
Backward direction
Reverse direction����� ������ ��������� ���� ��������� �������������������������
Set power to motor!� �� ���� �� ��� ������ ��� ���������������������"�����������#����"$%%�#���� ������� ������"$%%�&'(���� ������ �����
Set time of motor control�������������� �������������������������������������������������
Send HIGH logic�������)*+)���������,� ����������
Send LOW logic�������%�-���������,� ����������
Set delay time�������� ��������� ���������������������� ��� ������./����� ����� ��012131���4�4#�������������������������011�31��������
Reset timer value5�������������������������������4�
Read timer value6�������������������������������$��������������4�4#������������� ���� ����� ����� 4� ��� 372808� ��������
nop : No operation�� 9�����:� ������ ��� ����� �����������������������������
Interrupt����� ������ ��� ����� ��� ����� ������������������ ������ �����������9�:2����������������� � ��������������������������������
Stop Interrupt����� ����������� ���� ���������� �� ���� ������� ��� ����������� ����� ���� � ��������� ������ ��������
Stop program operation����� ������ ��� ����� ��� ���� ������� ����2� �������2� ��������������
Digital input block�� *���� �����2� ����� ��� ������� ������� �������������������� ������6����������������������;�*<4����*<3�
Sensor block$�����������������������������������
���������� ���������������� ���4���#2473����������������
6��������������������� ;�6=<6�54���6=<6�53�
=�������������������������������������������� ������������������42�#272�2�'���#1�
Repeat loop%���� ����� � ������� ����� � ��������������������6��������#���012131�
Wait condition����� ������ ���� ��� ����� ���������� ����� ������ ������������ �������������������
Serial data checking����������������������������������������
Serial data buffer����� ��� ��� ����� � ������ ����������������
Declare variable������������������������������������� �� �� ���� ��� ���� ��� ���$��������������������������
Set number���������������������������������������������6�������4����012131�
Random numerical������������������� ����������������������� � ����� ������ ����� ������������� � ���6������� � �� ��� 4���711
Procedure icon>���������*������ ������������������� � ����������� ������ � ��� ���������� ��� �� ���� �� � ���� �����������������
�������������� �������������������������������������
���� �� ������������ ������������������������������������������� ���� ��� � ������ �� ���� ������ ������ ��� ��� ��� � ������������6���������������
Check conditions����� ��� ����� �� � ����������������� ��� ������ ��� ���� ������������������������������������2������������������������������
Delete data block���������<��������?���� �����������
Numerical comparison����������� ������������ ��2������������ ��� ���������������������������
����������� ��������� ��2������������ ��� �@��� ��� � ������ ���������������
������������ �� ����������� ��2���� � ������� ��� ������ ��� ������������������
Check additionalconditions��������������������������� ���� ���� ����� ���� ���� �� ����������� ������2� ���� ���� ������ �����������������������������������������������������������������
Serial data monitor$���� ��� ���� �6�����.��� �� ��������� ����� ����� ���� ������ ��!���������������6����������������A044����2� '�������2� �������������� ���#�����6���
Record value to memory��� ������� �<�������� ?���� ������������������������������/�����,��>������&,>(�������� ������2�,> ���������������/���������
Clear Data Pointer$���� ��� 5����� ����� ,�� >������������ *�� ����� ������� ����������������/������������������ ��
Recall data from memory$�������5����������������������������������������������� �����,�>������ ���� ���/� ���� �/�� �����������������
AND : logical block operation��������������������������������������������������������������������� ����������<,��� ����
������������������� ���� ��� �����������
OR : logical block operation��������������������������������������������������������������������� ����������5��� ����
�������������������� ���� ���� ��� � ��� ������������
Arithmatic Command Blocks(+ , - , x , /, %)������ ����� ������� ��� ����� �������������������������� ���7������������������*���������� &B(2� 6��������� &�(2� .�������� &/(2,�������&C(���.�������&D(
Set of Rules block���������������������2��������������������������������������*��������������������� �����������������������
Beep������� ���������������������������������������������������
�������������� ��������
Beep generation��� �������� � ����� ����� ���� ��� ������E��������������������
Musical generation�����������������������������������������������@�������������
������ ������ �����
���� ���� �� ������
������
��������������@������� ���������������������
��������� ������������������������3�4����������
��� ���2�����F������ ������������������������&�
����������������������������(������������� �����
����������&�������� ��������������������(�����
������������������������� ��������� �������� ��
�������2� ���� ����� � � ��������� ���� ��
�������
������ ����� ������� �������� ����� ���� �����2��������2���� � ��������������������������������������������������������������
Loop operation%���� ����� � ������� ����� � �������������������
6����� �������� ��� �� ��� � �� ��� ������ ����������� ���� ����.!$� ���� �������� � �� ���� ����������������������������
����<������ �������� ��� ���� ��� ������ ������������2�����������2� ����2�������������
���������������������������#0�
���2���,����������3780'����B37808�
)� ������������� ������� �� �����
���*�� ���,������
���� >��������� �������� ��� ����� ��� ������ ���������������� ���������������������������
Start sub procedure$��������������������������������
Download i-BOX code�������������� ���������� ��������������� ������������������������ ���� ���� ����� *����� *��� �����������������2����� ���������������������*����
)� ���������� ������������������2���� ���� ���� ���� ����������� ��������� ���������������
XOR : logical block operation��������������������������������������������������������������������� �����������5��� ����
���� ������ � ����� �� � ��� � ��� �� ������������
NOT : logical block operation������������������������������������������<����� ����
������������������ ����� ������
Set Data Pointer$�������6��������,��>������������*������������������������/�����������������������@�����
6
������������������� �� ������
Build robot
Test and testEdit program
����� �
Connect download cable
������������� �����������������
����������������� �������������
����������������� ����������
����������� �������������� ��������
�������������
���������� ��
�������� ���
!��
"��
#�
Robo-BOX development has 3 parts.
Part-1 : Prepare and make the Robotchasis, Motor, Wheel and Mechnicalparts
Part-2 : Learn about i-BOX controllerand Sensors
Part-3 : Controlled program
Development steps show withflowchart that describe as :
1. Construct the robot base andinstall all sensors that relate in anyactivity. Such as install InfraredReflector seansor for detect andtracking the line in Line Trackingrobot activity.
2. Connect the robot with computerand apply the supply voltage to therobot.
3. Make the suitable program forcontrolling the robot with LogoBlocksor Cricket Logo.
4. Download the program into therobot
5. Press RUN switch to activate therobot, Test its operation and orservethe result.
6. If the operation not complete,check the error and find out themissing in program. Edit anddownload to testing again. Do untilthe operation complete and satisfy.
"� ������
7
�������� ��������
Construction
��������
��� ���
��������������������������
�������������������������� ���� ������
������ ��!����
"��� ��#�$����
������%��������
�&�����%��������
������'(����
"��� ���������������� )�(�%%��!����������
1. Fix on the 2 wheels with rubber tires and attach them to the DCGearbox with the 2 of 2mm. self-tapping screws provided in the kit.
2. Install both DC Gearboxes on the circle base plate at the specificpositions shown in the picture with 3 x 6mm. machine screws.
*�����%��(���
3. Insert the 3 x 40mm. machine screws through the hole at the corner ofthe Box holder with 25mm. and 2 of 3 mm. spacers
�&�����%����
�������������
*�����%��(��
*�����%��(��
4. Place the Box holder on the top of the Circle base plate and attachthem with 3mm. nuts at the specific positions.
*�����%��(��
*�����%��(��
������'(
5. Place i-BOX into the holder. Connect Motor A cable to the Blackconnector of ch-A and Motor B to the white connector of ch-B.Your Robot is ready to GO!
+(��,
+(���
Part List
������%����
������%����
8
������������ ����������������
The O2 robot is moved by 2 of DC motorGearboxes. Must drive both motorsfollowing the table below :
Direction Motor A Motor B
Forward CCW CW
Backward CW CCW
Turn Left Stop CW
Turn Right CCW Stop
Rotate Left CCW CCW
Rotate Right CW CW
Note :CCW = Clock clockwiseCW = Clockwise
Robot movement
Forward-Backward movement programming
4. Click block to connect with block. It will change to
means Motor A and B will spin in forward. Drag block to connect
next. It will change to . The number that follows is time operationvalue of Motor A and B. Double-click at this number block to change to2000. It is equal 2 seconds.
5. Drag block to connect to block. It change to means both motor spin backward. After that drag onfor block to connectnext and chnage the time value to 2000. The testing code-1 is finished.Turn-on i-BOX on the O2 robot. Click button to download code tothe robot.
Button will subside indownloading.
Click button to download
6. Test with press RUN switch on i-BOX.The O2 robot will move forward 2 seconds followingbackward 2 seconds and stop.If the movement direction not correct, may bechange the motor connection and test until correct.After that must remember this motor connection foranother activities in this manual.9
For Cricket Logo1. Connect the O2 robot with computer.
2. Open Cricket Logo software.
3. Type in Listing-1 into Cricket Logo editor.
4. Download program into the O2 robot byclick DOWNLOAD button.
For LogoBlocks1. Connect the O2 robot with computer.
2. Open LogoBlocks.
3. Select block group.
Code-1
Listing-1
������������ ����������������
10
Speed behavior i-BOX allows you to selectdifferent speed levels from the
block command. The
different speed means that thedistance the robot moves isdependant on this and relativeto the time taken as well.
Motor driving signal is PWM(Pulse-Width Modulation). If thewidth of signal more, meansmore voltage applied to motor.See the illustrate below.
Testing speed programming
For LogoBlocks1. Connect the O2 robot with computer. Open LogoBlocks software.
2. Select block group. Drag to connect with block.
3. The block will change to . Double-click at number to change
to 1 for slowest speed testing.
4. Drag block drop to connect with block. Double-click at
number block to change value to 200 for setting time to 2 second. TheCode-2 is finished.
5. Download the program to the O2 robot. Unplug downlaod cable.
6. Press RUN switch to activate the O2 robot. Measure the distance thatrobot move to.
7. Back to program, change setpower value as 2 to 8 and test samemethod. See the different result of each speed.
For Cricket Logo1. Connect the O2 robot with computer.and Open Cricket Logo software.
2. Type in Listing-2 into Cricket Logo editor.
3. Turn-On the O2 robot and downloadprogram into the robot.
4. Press RUN switch and see the robotoperation. Remember the speed of robot.
5. Change the speed by edit setpowernumber from 1 to 8 and downlaod programafter changing. Test and see the differentresult.
Code-2
Listing-2
Note : Default value of setpower command is 4 orNormal.
������������ �������������������
Circle movement control
By changing the individualpower of each of themotors to different levels,this will cause the speed ofthe individual motors tomove at a different speed.
In this way, the Robot willbe traveling round incircles.
For LogoBlocks
1. Connect the O2 robot withcomputer. Open LogoBlockssoftware.
2. Select Action block group.Drag and drop commandblocks to make the programin Code-3 above.
3. Turn-On the O2 robot anddownload code.
4. Press RUN switch and seethe robot operation.
For Cricket Logo
1. Connect the O2 robot withcomputer. and Open CricketLogo software.
2. Type in Listing-3 into CricketLogo editor and type startword into Run This box.
3. Turn-On the O2 robot anddownload program.
4. Press RUN switch and see therobot operation.
How to change direction ?There are 2 kinds of turning that your robot can maneuver.
A curve like turn : The curve turn usually comprisesof one motor stop and the other move.
Turning speed = Normal speed or lessdepends on friction at the stop wheel.
Turning point is a middle point of the stopwheel.
A pivot like turn : A Pivot turn on the other handturns on its spot but this requires an oppositedirection on both wheels at the same power level.
Turning speed = 2 times of normal speedand friction less.Turning point is center point of the robotbetween both wheels.
�������
�������
For LogoBlocks
For Cricket Logo
For LogoBlocks
For Cricket Logo
�����������
����������
Code-3Listing-3
����� ���
����������
LogoBlocks’sCode-4 andCricket Logo’sListing-4 aresample pro-gram thatdemonstratesthis turningtechnique.
��������������
��������������
����������������
�������������
������������������������������
LogoBlocks’sCode-5 andCricket Logo’sListing-5 aresample pro-gram thatdemonstratesthis turningtechnique.
Code-4
Listing-4
Code-5
Listing-5
11
����������������� ��������� ������
Basic operation of SwitchThe Touch / Switch Sensor module consist of 3 main components, theWire input, LED Indication light and the Switch. It will be give 2 status asPress and Release switch.
Switch
Indicator
Output
Switch/Touch sensorconfiguration Switch/Touch sensor diagram
When the Switch is pressed, it sends an ON Signal through the wire, back to the i-BOXand LED is lit. When the Switch is released, an OFF Signal is recognized by the i-BOX.
LED is litLED off
Not press Press
When the switch is not pressed, alogic “1” is being sent to the output.This condition is False.
When the switch is pressed, a logic“0” is being sent to the output. Thiscondition is True.
Activity with i-BOX The Touch / Switch Sensor moduleacts as a digital sensor. Connect thesensors to IN0 to IN3 respectively.
1. Connect Switch module to IN3 ofi-BOX.
2. Make Code-6 in LogoBlocks orListing-6 for Cricket Logo anddownload the code to i-BOX.
3. Press RUN switch. Press the Switchmodule and observe the operationof Motor indicators.
IN0 to IN3
When the switch is pressed, the condition willbe true. i-BOX will drive a signal to the motoroutput. The Motor indicator LED will be lightedall time that switch still pressed. If the switch isreleased, the condition will be false. Motorindicator LED will be turned off.12
Switch’s operation
�������� �����
Code-6
Listing-6
����� ��� �
����������������������
����� ��� �
�����������
�� ��� �����
����� ���
����� ��� �
������������������������
Switch module
������������ ��� �� �������
Indicator
3mm. nut
3x10mm.screw
Right angle joiner
Obtuse joiner
IN0 connector
IN1 connector
Straightjoiners
Write the Code-7 to test theswitch operation. Press theswitch on the left or right.
i-BOX will generate sounds withdifferent frequencies.
This is a code of a Bumper robot to allow both of its touch sensors todetect obstacles in front of them if encountered. Download theprogram to your Bumper robot.
Prepare the test area by placing obstacles wherever you want.Then put the robot on the floor and turn on the power switch andpress the RUN switch. Observe its movements.
�������������� ������ ������������ ��
13Code-7
Listing-8
Code-8
Bumper robot will move forward until it encounters with any obstacle. If any obstaclesare encountered on the left, the robot will move backwards , rotate right and moveforward to continue its movement. If any obstacles are encountered on the right, therobot will move backwards , rotate left and move forward to continue its movement.
����� ������� �� ��� ������ � ���
����� ������� �� ��� ������ ������