Projektimi dhe ndërtimi i robotit me kontroll

automatik të lëvizjes në një mjedis të panjohur

Evis VasiuMaster Profesional – Automatizimi IndustrisëUniversiteti Politeknik, TiranëPrezantimi i Temës së Diplomës15/10/2014

“QuickBot” – Roboti me rrota të diferencuara

- Roboti do të ketë si detyrë kalimin në pozicione të ndryshme duke u devijuar automatikisht nga pengesat që i shfaqen gjatë rrugës

Modelimi matematik i robotit

Modeli Matematik, Tipi 1

Modeli Matematik Unicycle, Tipi 2

Rregullatorët e projektuar sipas kërkesave të robotit

- NAVIGIMI I ROBOTIT NË MJEDISIN E PANJOHUR

Rregullatori i kontrollin automatik të këndit të orientimit:

Rregullatorët e projektuar sipas kërkesave të robotit

- Ndryshime të forta (hard sëitches)

- Sjellje të kombinuara, (blending)

- Rregullatori “Go-to-goal”, për lëvizjen drejt destinacionit të dëshiruar

- Rregullatori “Avoid-obstacles”, për devijimin e robotit nga pengesat që i shfaqen gjatë lëvizjes për në destinacion

Implementimi i rregullatorit në softuer

Shprehja matematike e rregullatorit PID

read e ;e_dot = e – old_e ;E = E + e ;u = Kp * e + Kd *e_dot + Ki * E ;old_e = e ;

SISTEMET HIBRIDE

Modeli hibrid për dy gjendjet kryesore te Robotit me Rrota të Diferencuara:

Lëvizja e robotit sipas modelit hibrid të mësipërm

LËVIZJA E ROBOTIT PËRGJATË KONTURIT

MJEDISI I PËRFAQËSUAR NGA PIKA:

Ngecja e robotit në fenomenin Zeno. Me vijë të gjelbër tregohet rruga e duhur e lëvizjes së robotit për devijuar pengesën

Lëvizja e robotit përgjatë konturit

Lëvizja e robotit përgjatë konturit

Kur roboti duhet të ndalojë lëvizjen përgjatë murit?

1. Progres i mjaftueshëm

2. Rrugë e pastër

Sistemi i plotë i navigimit, sipas modelit hibrid

Modeli hibrid për sistemin e plotë të navigimit të robotit në një mjedis të panjohur

Arkitektura e plotë e kontrollit

Niveli i ulët

Niveli Ekzekutues

Arkitektura e plotë e kontrollit të robotit me rrota të diferencuara

Modeli i robotëve të ndryshëm sipas modeli “Unicycle”

Robotë të ndryshmë që modelohen sipas një modeli të përafërt me modelin unicycle

Modeli i kufizuar “Dubins”

Modeli Unicycle i përshtatur me modelimin e makinës së autopilotuar

Mikrokompjuteri “BeagleBone Black Rev C”

1. USB Host – Krijon mundësi lidhje me harduerë përiferik si mausi ose tastiera.2. microHDMI – Mundesi lidhje direkte me monitorë.3. microSD - Mundësi memorje të jashtme nëpërmjet kartave të memories microSD.4. 512MB DDR3 – Memoria RAM, me shpejtësi të lartë, DDR3.5. BOOT – Butoni BOOT6. Inputs/Outputs – Hyrje-Daljet analoge dhe dixhitale të bordit. 7. Mikroprocesori – 1 GHz Sitara AM335x ARM CortexTM-A88. Memorja e brendshme – Me hapësirë 2GB 9. USB Client – Për instalimin e softuerit nga kompjuteri10. Butoni RESET 11. Llampa LED12. Butoni i ndezjes13. Rrjeti LAN – Mundësi lidhjeje me internetin, nëpërmjet rrjetit LAN

Sistemi i Operimit: Linux/Debian 8.13.04

REALIZIMI PRAKTIK

Enkoderi i pozicionit “Reflective Object Sensor QRE1113’’

REALIZIMI PRAKTIK

Konvertori H-Bridge “QUADRUPE HALF-H DRIVER, SN754410”

Rregullatori linear i tensionit “LD1085”, 5 [V], 3 [A]

Motori me hapa: 12 V, Imax 250 mA

Sensori me rreze infra te kuqe, “Sharp GP2Y0A41SK0F”

REALIZIMI PRAKTIK

REALIZIMI PRAKTIK

Pamje reale e robotit të ndërtuar

PËRFUNDIME

Në këtë projekt është studiuar një aspekt i rëndësishëm i teorisë së kontrollit të robotëve, duke arsyetuar në teori, simulim dhe në praktikë në rastin e robotit me rrota të diferencuara:

Roboti kontrollohet nga rregullatorë të projektuar për

gjendje të ndryshme specifikePër të përshkruar matematikisht fenomenin e ndryshimit të

gjendjeve do të përdoren Modelet Hibride

Për të mos hyrë në kurthin e fenomonit “Zeno”, gjatë

navigimit në mjedise komplekse, është i domosdoshëm

projektimi i rregullatorit për lëvizjen përgjatë konturit

Një përfundim i rëndësishëm i projektit, ishte arritja në

konkluzionin që përdorimi i modelit “unicycle”, mund të

aplikohej në sisteme të ndryshëm robotike edhe më kompleks

PËRFUNDIME

Përmirsimi i projektit:

Kontrolli i sistemeve jolinearë të

palinearizueshëm/transformueshëm

Studimi i kostos së kontrollit, si edhe studimi për një kontroll optimal të robotit.

Përdorimi i “sisteme sensorësh”, në mënyrë që roboti të ketë mundësine e “përshkrimit të mjedisit”.

Ju faleminderit!

Evis Vasiu