Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBwayPCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

SirKamil90 10 Mar 2011 21:39 28638 30
  • Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

    Bluerider to pojazd sterowany przez interfejs bluetooth – można się z nim połączyć przez komputer bądź telefon komórkowy. Posiada wbudowaną kamerę z możliwością obrotu w dwóch stopniach swobody: góra-dół, prawo-lewo. Część elektroniczną wykonałem w taki sposób, abym mógł się na nim uczyć programowania, tworząc z niego robota.

    Myśl która zainicjowała projekt tak wyglądała:

    * stworzyć pojazd który potrafi pokonać nierówny teren, ma być zwrotny
    * sterowany poprzez interfejs o dużem potencjale
    * na pokładzie pojazdu ma być kamera, aby pojazd można było sterować z jednego miejsca
    * zaprojektować część elektroniczną z możliwością dalszego rozwoju

    Oprogramowanie:

    Bluerider można podzielić na dwie części pod względem oprogramowania:

    * program znajdujący się w mikrokontrolerze na pokładzie pojazdu
    * soft zainstalowany na telefonie/komputerze

    Wsad do mikrokontrolera napisałem w Bascomie, przy pisaniu programu do mikrokontrolera opierałem się na artykule „Sterownik Bluetooth” z miesięcznika EdW 01/2009. Natomiast program w telefonie/komputerze został w całości napisany przez autora artykułu i ja nie miałem dostępu do kodu źródłowego. Wybrałem użycie stworzonego już programu, ponieważ języki takie jak Java czy C++ były przeze mnie nie znane, nauka zajęłaby mi sporo czasu – a czas gonił, bo chciałem ten pojazd wystawić na konkurs i olimpiadę techniczną. Takie rozwiązanie pozwoliło bardzo uprościć sposób sterowania, pojazd steruje się za pomocą klawiatury komputera lub klawiszy telefonu komórkowego, zupełnie jakbyśmy grali w grę.

    Elektronika:

    Sercem urządzenia jest mikrokontroler Atmega8 pełniący wszystkie funkcje sterowania. W części sterowania pojazdu znajduje się szereg diod LED sygnalizujących aktualny stan wyjść mikrokontrolera, takie rozwiązanie było mi pomocne podczas pisania programu sterującego. Sygnał z kamery odbieram przez odbiornik dołączony do kamery który podłączony jest do komputera za pomocą karty telewizyjnej. Nadajnik jest zintegrowany z kamerą, napięcie zasilania wynosi 9V.

    Moduł komunikacji


    Znajduje się tutaj moduł bluetooth: BTM-222, umożliwia on komunikację szeregową RS232 którą wykorzystałem w mojej pracy. Moduły te zasilane są napięciem 3.3V, cały układ sterowania zasilany jest 5V więc zastosowałem konwerter napięć w postaci układu 74HCT14. Dzięki niemu możliwa jest komunikacja układu zasilanego 3.3V z układem o napięciu 5V.

    Układ mocy sterujący silnikami

    Jako elementy sterujące bezpośrednio silnikami napędzającymi pojazd, zastosowałem konwencjonalny układ w postaci Mostka-H (H-Bridge). Jest to specyficzne połączenie tranzystorów, które pozwala sterować obrotami silnika DC prawo – lewo. Aby nie zwiększać gabarytów głównej płytki drukowanej zastosowałem scalone układy L298N, są to podwójne mostki-H o wydajności około 3A. Ze względu na to, aby zwiększyć możliwości rozbudowy pojazdu Bluerider posiada dwa takie układy scalone – a więc są cztery mostki, z czego wykorzystane są obecnie dwa.

    Część mechaniczna

    Koła oraz układ napędowy – dwa silniki DC, każdy o mocy około 20W pochodzą z odzyskanych części, które zregenerowałem i zmontowałem. Podwozie pochodzi z uszkodzonej zabawki. Dwa prawe koła są sprzęgnięte ze sobą za pomocą trybów, dwa lewe również są sprzęgnięte w ten sposób. To rozwiązanie znacznie zwiększa zwrotność - pozwala pojazdowi nawet obracać się wokół własnej osi. Skręcanie odbywa się poprzez odwrotny kierunek obrotów kół prawych względem lewych, bądź obrót jedynie jednej strony kół, podczas gdy koła z drugiej strony się nie obracają.

    Schematy:


    Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

    Zdjęcia:

    Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth
    Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth
    Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth Bluerider - samobieżny pojazd sterowany przez bluetooth

    Film:


    Pozdrawiam
    Kamil Szkutnik

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    SirKamil90
    Poziom 14  
    Offline 
    SirKamil90 napisał 160 postów o ocenie 231, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Łódź. Jest z nami od 2006 roku.
  • PCBwayPCBway
  • #3
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #4
    hardtmuth
    Poziom 20  
    Mictronic napisał:
    W roli konwertera 5V > 3V3 wystarczyło machnąć jeden dzielnik napięcia na linie TX_UC a RX_BT.


    .. troche malo profesjonalna rada. Stosuje sie bufory zasilane odpowiednim napieciem do wymagan lub tranzystory.
  • PCBwayPCBway
  • #5
    SylwekK
    Poziom 31  
    Konstrukcja super. Sam zawsze chciałem pobawić się takim samochodem. Przydała by się tu jednak regulacja prędkości, bo z tego co widzę to autko cały czas na maksa jedzie, a i do kamerki też jakiś ogranicznik by się zdał - zawsze to większa dokładność.
  • #6
    didii0074
    Poziom 12  
    Gratulacje! Jedno pytanie. Skąd masz podwozie ?
  • #8
    Maticool
    Poziom 20  
    Czy zabezpieczyłeś ścieżki jakimś lakierem?
    Jeżeli nie, to przy pracy w terenie, szybko pokryją się patyną (zzielenieją) :]
  • #9
    kevin
    Poziom 12  
    Ciekawy i dobrze zbudowany pojazd.
    Ale 2x20W? Czym to zasilasz?
  • #10
    tomek10861
    Poziom 27  
    Buduję coś podobnego i mam parę pytań do autora:
    -skąd masz podwozie, jak go przerobiłeś (prosił bym o dokładniejsze zdjęcia),
    -czym to zasilasz,
    -jaki udźwig maksymalny ma twoje podwozie,
    -skąd masz te silniki 20W, oraz przekładnie do nich?
    Z góry dziękuję za te informacje, prosił bym też o zdjęcia samego podwozia.
    Pozdrawiam tomek10861 :D

    PS. Konstrukcja bardzo dobrze wykonana, zastosuj wypełnienie PWM, bo pojazd Ci zbyt pędzi.
  • #11
    SirKamil90
    Poziom 14  
    Chrusta napisał:
    Przydałby się jakiś film z kamerki pokładowej ;)
    Film z kamery nie mogłem nagrać bo cały program zgrywania się wieszał po wciśnięciu przycisku nagrywania, być może problem był w moim komputerze albo systemie operacyjnym. Spróbuję to odpalić w najbliższym czasie jeszcze raz, może coś się zmieniło.
    Mictronic napisał:
    Jaki zasięg maksymalny udało ci się uzyskać? Czy ta antenka z tyłu to pełno-falowa antena na 2,4Ghz? Sam standard przewiduje chyba 100m w terenie otwartym czy to się sprawdza? W roli konwertera 5V > 3V3 wystarczyło machnąć jeden dzielnik napięcia na linie TX_UC a RX_BT.
    Bluetooth właściwie miał ten zasięg 100m na otwartym terenie i przy połączeniu z komputerem, w telefonach zasięg był mniejszy - ze względu na mobilną wersję modułu bluetootha. Antena jest na 2.4GHz. Jeżeli chodzi o konwerter, myślę że jednak najlepsze rozwiązanie to takie jak zastosowałem, być może dzielnik by działał ale mogłyby być z nim problemy - taj jak napisał kolega hardtmuth
    SylwekK napisał:
    Konstrukcja super. Sam zawsze chciałem pobawić się takim samochodem. Przydała by się tu jednak regulacja prędkości, bo z tego co widzę to autko cały czas na maksa jedzie, a i do kamerki też jakiś ogranicznik by się zdał - zawsze to większa dokładność.
    Masz rację, zaimplementuje w programie modulację wypełnienia (PWM). Generalnie chcę do niego napisać nowy program, w języku C.
    Co masz na myśli pisząc - ogranicznik do kamerki?
    didii0074 napisał:
    Gratulacje! Jedno pytanie. Skąd masz podwozie ?
    Podwozie zaadoptowałem ze starej zepsutej już prostej zabawki zdalnie sterowanej. Kupiłem ją za całe 5zł na giełdzie gdzie mają stoiska również Ci którzy przywożą używany sprzęt z Niemiec. Można tam znaleźć mnóstwo ciekawych rzeczy za bezcen - na przykład wybrakowane wkrętarki z pięknymi silnikami i przekładniami planetarnymi.
    szymon122 napisał:
    gdzie i za ile kupiłeś BT-222??
    ja nie mogę nigdzie tego tanio znaleźć
    BTM-222 kupiłem w sklepie Maritex, za około 65zł. Tam też dostaniesz antenę i gniazdo do przylutowania na płytkę.
    Maticool napisał:
    Czy zabezpieczyłeś ścieżki jakimś lakierem?
    Jeżeli nie, to przy pracy w terenie, szybko pokryją się patyną (zzielenieją) :]
    Nie zabezpieczyłem, myślę że będę musiał się tym zainteresować skoro mówisz że mi mogą zajść platyną ścieżki. Wcześniej o tym nie pomyślałem. Roztwór kalafonii w denaturacie chyba będzie ok?
    tomek10861 napisał:
    Buduję coś podobnego i mam parę pytań do autora:
    -skąd masz podwozie, jak go przerobiłeś (prosił bym o dokładniejsze zdjęcia),
    -czym to zasilasz,
    -jaki udźwig maksymalny ma twoje podwozie,
    -skąd masz te silniki 20W, oraz przekładnie do nich?
    Z góry dziękuję za te informacje, prosił bym też o zdjęcia samego podwozia.
    Pozdrawiam tomek10861 :D

    PS. Konstrukcja bardzo dobrze wykonana, zastosuj wypełnienie PWM, bo pojazd Ci zbyt pędzi.
    Więc tak:
    - o podwoziu napisałem powyżej w tej odpowiedzi. Przerobienie polegało na wycięciu kilku plastikowych elementów na podwoziu które wcześniej służyły do podtrzymania akumulatora itp. Reszta pracy z podwoziem polegała na wyczyszczeniu trybów i posmarowaniu smarem.
    - silniki były już na podwoziu, napędzają one przekładnie która pokazana jest na jednym ze zdjęć w opisie.
    - pojazd jest zasilane 8 ogniwami akumulatorków 1.2V 2450mAh. Wcześniej zastosowałem akumulator żelowy 12V, również próbowałem 6V. Akumulatory żelowe okazały się za ciężkie - pojazd nie miał takiej zwrotności jak chciałem osiągnąć.
    - generalnie udźwig jest duży - 1 kg udźwignie i będzie jeździł, jednak opony wtedy przysiadają i znacznie ciężej jest mu się obracać. Dlatego starałem się go odchudzić ze zbędnych elementów.


    Dziękuję za miłe słowa i wskazówki ;) Widać że przyda się jeszcze kilka poprawek w pojeździe.
  • #12
    kumooo
    Poziom 16  
    Witam.

    Ja mam takie pytanie, a kolega Kamil to udostępniłby pliki programu Eagle ? Od dawna właśnie poszukiwałem takiego rozwiązania odnośnie bluetootha i silniczkow dc.
  • #13
    SylwekK
    Poziom 31  
    SirKamil90 napisał:
    Co masz na myśli pisząc - ogranicznik do kamerki?


    Taki skrót myślowy :) oczywiście chodziło mi o ogranicznik prędkości obrotu tych serw. Mam już takie skrzywienie zawodowe, bo sam konstruuje ruchome głowice do kamer wideo, tylko nieco większe - na kilkumetrowy wysięgnik :)
  • #14
    karol17
    Poziom 15  
    Ile kosztowała Cię sama elektronika?
  • #15
    Hrabal
    Poziom 10  
    mnie to strasznie przypomina voyager'a z elektroniki dla wszystkich
    nawet sterowanie jest tak samo zrelizowane na bluetooth
    ale "robot" i tak jest super
    Ile cię tak konstrukcja kosztowała?
  • #16
    didii0074
    Poziom 12  
    Pytanie do autora. Gdzie znajduje się ta giełda?
  • #17
    SirKamil90
    Poziom 14  
    kumooo napisał:
    Witam.

    Ja mam takie pytanie, a kolega Kamil to udostępniłby pliki programu Eagle ? Od dawna właśnie poszukiwałem takiego rozwiązania odnośnie bluetootha i silniczkow dc.
    Na dniach wstawię schemat płytki :)
    SylwekK napisał:
    SirKamil90 napisał:
    Co masz na myśli pisząc - ogranicznik do kamerki?
    Taki skrót myślowy :) oczywiście chodziło mi o ogranicznik prędkości obrotu tych serw. Mam już takie skrzywienie zawodowe, bo sam konstruuje ruchome głowice do kamer wideo, tylko nieco większe - na kilkumetrowy wysięgnik :)
    Takie ograniczenie robi się wprowadzając przerwy czasowe między podzielony na części żądany kąt obrotu, tak?
    karol17 napisał:
    Ile kosztowała Cię sama elektronika?
    Moduł BTM-222 65zł
    Antena 10zł
    2 x scalony podwójny mostek 20zł
    Atmega8 10zł
    Diody LED, złączki itp. 15zł

    Łącznie: 120zł
    Hrabal napisał:
    mnie to strasznie przypomina voyager'a z elektroniki dla wszystkich
    nawet sterowanie jest tak samo zrelizowane na bluetooth
    ale "robot" i tak jest super
    Ile cię tak konstrukcja kosztowała?
    Czytałem ten artykuł o którym piszesz, pewnie to też miało jakiś tam wpływ na efekt końcowy pracy przy Blueriderze.

    Koszt budowy:

    Elektronika 120zł (wyżej wymieniłem elementy)
    2x serwomechanizm 30zł
    Kamera 150zł
    Akumulator 65zł
    Podwozie 5zł (używana zabawka)

    Łącznie 370zł
    didii0074 napisał:
    Pytanie do autora. Gdzie znajduje się ta giełda?
    Ja byłem na giełdzie w Kaliszu (Braci Gillerów 2-16), popytaj znajomych - na pewno koło Ciebie też jest taka giełda.





    Proszę używać przycisku "zmień".
    (joy_pl)
  • #18
    SylwekK
    Poziom 31  
    Jak wiadomo ruch serwa realizuje się przebiegiem impulsowym o częstotliwości 50Hz i zmianą jego wypełnienia. Wystarczy, żeby to wypełnienie wolniej zmieniać to wolniej będzie się serwo obracać...
  • #19
    Dławik81
    Poziom 15  
    Dla mie konstrukcja całkiem całkiem ale pokusił bym się o dodanie Ręki ramienia którym można było chwytać przedmioty takie mechaniczne ramie w jakie wyposażony jest robot używany przez jednostki saperskie do przenoszenia nie bezpiecznych rzeczy niewiadomego pochodzenia Robot saper .A podgląd kamery wizja powinna być przesyłana drogą radiowego przekazu .Do jakiegoś ekraniku na ,którym można było by śledzić poczynania pojazdu, który zbliża się do obiektu który ma być chwytany i przeniesiony w inne miejsce. Ale konstrukcja fajna bo niewielkim nakładem kosztów. A pisanie programu zajęło dużo czasu.
  • #20
    LA72
    Poziom 40  
  • #21
    SirKamil90
    Poziom 14  
    Dławik81 napisał:
    Dla mie konstrukcja całkiem całkiem ale pokusił bym się o dodanie Ręki ramienia którym można było chwytać przedmioty takie mechaniczne ramie w jakie wyposażony jest robot używany przez jednostki saperskie do przenoszenia nie bezpiecznych rzeczy niewiadomego pochodzenia Robot saper .A podgląd kamery wizja powinna być przesyłana drogą radiowego przekazu .Do jakiegoś ekraniku na ,którym można było by śledzić poczynania pojazdu, który zbliża się do obiektu który ma być chwytany i przeniesiony w inne miejsce. Ale konstrukcja fajna bo niewielkim nakładem kosztów. A pisanie programu zajęło dużo czasu.


    Jest kilka takich pojazdów podobnych do tego które opisujesz, nawet na elektroda.pl chyba był taki opisany. Problem na pewno jest w tego typu konstrukcji z mechaniką, aby ramię było wystarczająco sztywne i trwałe..

    Samo pisanie programu nie zajęło dużo czasu, najwięcej czasu potrzebne przy testach i wprowadzaniu kolejnych poprawek do programu.

    Leszcz72 napisał:
    Mnie natomiast interesuje sposób przesyłu obrazu z kamerki. W jaki sposób się on odbywa?


    Kamerka jest analogowa więc zapewne w ten sposób jest przesyłany sygnał, odbiornik posiada gniazda wyjściowe RCA (czincz), nie wgłębiałem się bardziej w temat, nie było takiej potrzeby :)
  • #22
    XAX
    Poziom 21  
    Bardzo fajna konstrukcja.

    Mam tylko kilka małych uwag.
    1) Pomyśl kiedyś o jakimś lepszym podwoziu. Bez amortyzacji podczas jazdy obraz z kamerki musi być ciekawy.

    2) Zrób regulacje prędkości na PWM lub pomyśl o zastosowaniu regulatorów modelarskich. Pewne i łatwe w sterowaniu :)

    3) Może jakiś GPSik :)

    4) Ja bym go zasilił z akumulatorów LiFe na przykład takiego:
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=14070
    Lekki i ma możliwość naładowania w 15 minut a przezywa ponad 1000 cykli ładowania. Dodatkowo możesz czerpać z niego bardzo duże prądy.
  • #23
    wojpatr
    Poziom 10  
    Czy mógłbyś podać całą listę elementów?
    Bo ze schematów ideowych nie mogę wszystkiego wyczytać a chciałem spróbować zrobić taki sam model :)
  • #24
    mgiro
    Poziom 22  
    Hej, świetna konstrukcja, gratuluję? Na jaką imprezę go budowałeś? Jak bluerider osiągnął wyniki??

    Gdzie kupiłeś taką kamerkę??

    Mógłbyś napisać coś o silnikach o serwach sterujących kamerką? Z jakiego urządzenia wymontowałeś silniki??
  • #25
    Verona
    Poziom 23  
    @mgiro kamera to najtańsza kamerka bezprzewodowa na allegro. Nie polecam bo rozwaliła mi się bardzo szybko a obraz nie wiele lepszy niż w taniej kamerce internetowej, cena ok 100zł za nową. Taka chińszczyzna po prostu :PP

    Co do projektu to bardzo fajnie wygląda.
  • #26
    domino241
    Poziom 11  
    Wtam.

    Mam taki sam samochodzik ale ma padnięty silnik. Czy da się taki identyczny dokupić niewielkim kosztem? Pojazd był zasilany akumulatorkiem 6V, silnik jest na szczotkach węglowych z troche grubszą ośką i nigdzie nie mogę takiego znaleźć...
  • #27
    Leader
    Poziom 1  
    Jeśli temat jest dalej aktualny to chcę się zapytać czy te schematy na górze to wszystkie
    schematy do tego pojazdu.

    Z góry dziękuję.
  • #29
    ckrokodyl
    Poziom 1  
    Pytanie do autora
    Jest możliwość aby udostępnić schematy w eagle i czy te podane to wszystkie schematy robota
  • #30
    Qbas060
    Poziom 14  
    Na forbocie jest opis mojej platformy praktycznie takie samo sterowanie ale plytki mniejsze jak kolega jest zainteresowany to w kategori inne jest platforma o nazwie RAT