• Цели обучения

Слушатели

• Научатся монтировать датчики на Robotino® и подключать их к интерфейсу ввода-вывода.

• Научатся получать доступ к сигналам датчиков при помощи Robotino® View и выполнять их оценку.

• Научатся выполнять наладку диффузионных оптических датчиков.

• Ознакомятся с методом переключения диффузионных оптических датчиков.

• Научатся использовать диффузионные датчики для управления Robotino^®.

• Научатся разрабатывать методику прохождения по траектории.

• Научатся создавать простую последовательную программу для управления требуемыми функциями.

• Научатся объединять все необходимые функции в одну программу управления с обратной связью.

• Описание проблемы

Задание заключается в перемещении автоматизированной управляемой транспортной системы по предварительно заданной траектории к станции погрузки и в остановке для выполнения погрузки после того, как станция была достигнута. Траектория имеет криволинейные участки и обозначается при помощи цветной маркировки на поверхности.

Robotino® выступает в качестве автоматизированной управляемой транспортной системы

• Проектное задание

Смонтируйте диффузионные датчики на Robotino®, подключите их к контроллеру и проведите проверку работоспособности.

Разработайте методику перемещения вдоль маркировки и создайте диаграммы функциональных блоков для отдельных подфункций этой методики.

Объедините их в последовательную программу и проведите полную оптимизацию своих диаграмм функциональных блоков относительно общего времени перемещения.

• Общие условия

• Ширина маркировки должна быть меньше расстояния между световодами оптических датчиков.

• Цвет маркировки должен быть в достаточной мере контрастным относительно поверхности пола.

• Полосы маркировки должны быть темнее поверхности пола.

• Рабочие задания

1. Составление план работ.

2. Монтаж диффузионных оптических датчиков.

3. Подключение диффузионных оптических датчиков к источнику питания.

4. Настройка диффузионных оптических датчиков.

5. Подключение вводов и выводов диффузионных оптических датчиков.

6. Создание программы управления для включения датчиков.

7. Установка значения датчиков для отдельных вводов.

8. Разработка методики управления.

9. Разработка программы управления.

10. Тестирование программы управления.

11. Реализация программы управления.

• Рабочие материалы

• Готовые программы

• Техническая документация

• Спецификации

• Теоретический раздел: датчики

• Справка Robotino® View

• Возможные дополнительные упражнения

6. Внесите необходимые изменения в программу, если маркировка светлее поверхности пола.

7. Внесите необходимые изменения в программу, если маркировка шире расстояния между датчиками.

1. Составление плана работ

1. Составьте свой план работ для этого проекта. Как можно подробнее определите все необходимые рабочие шаги. Введите рабочие шаги в приведенную ниже таблицу. Также используйте ее в качестве контрольной ведомости для проектной документации во время работы над проектом.

Действие	Выполнено

1. Монтаж оптических датчиков

1. Смонтируйте два диффузионных оптических датчика в специально предназначенные для этого отверстия в шасси. Опишите использованную методику или запишите свои дейтсвия в процессе монтажа оптических датчиков.

Смонтируйте головки волоконно-оптических кабелей на минимально возможном расстоянии друг от друга. Однако, расстояние между волоконно-оптическими головками не должно быть меньше ширины черной разметки, по которой будет следовать Robotino^® во время проекта.

• Необходимые инструменты и детали. Процедура монтажа.

Инструменты и детали

Монтаж

2. Подключение диффузионных оптических датчиков к источнику питания

1. Изобразите кабели на приведенном ниже чертеже и нанесите маркировку с их характеристиками и цветом.

2. Соедините датчики с источником питания согласно вашему чертежу.

Закрепите кабели в колодках с контактами следующим образом:

– Вставьте кабели в соответствующие гнезда и надавите внтурь. После чего кабели защелкнутся. Убедитесь, что кабели надежно закреплены.

– Кабели можно освободить из колодки с контактами посредством нажатия отверткой на оранжевый зажим для соответствующего гнезда и извлечения кабеля.

– Уложите и закрепите кабель датчика таким образом, чтобы избежать его вырывания или попадания в блок привода во время работы робота.

– Для замены аккумуляторов требуется снять блок управления. Убедитесь, что длины кабеля хватит для снятия колодки с контактами или блока управления без отсоединения кабеля.

– Убедитесь, что кабель не попадает в объектив камеры.

3. Настройка диффузионных оптических датчиков

1. Настройте диффузионные оптические датчики таким образом, чтобы они определяли черную линию и отключались после черной линии. Опишите процедуру.

1: два диффузионных оптических датчика Белая поверхность: поверхность, которую необходимо пройти, жирная черная линия: отметка

4. Подсоединение вводов и выводов оптических датчиков

1. Изобразите кабели на рисунке в части 3а, указав их соответствующие цвета и обозначения. Используйте обозначения контактов из упражнения 5b.

2. Соедините датчики с интерфейсом ввода-вывода.

• Соедините кабели левого оптического датчика с вводами DI3 и DI4, а кабели правого оптического датчика с вводами DI1 и DI2.

• Соедините черные сигнальные кабели с вводами DI1 и DI3, а белые сигнальные кабели с вводами DI2 и DI4.

5. Разработка программы для управления датчками

1. Какие функциональные блоки потребуются для управления оптическими датчиками?

2. Соотнесите кабели с соответствующими цветами, а также местоположением на Robotino^® с датчиками.

Цифровой ввод	Положение (правый/левый)	Цвет (черный/белый)

6. Установка значений датчиков для отдельных вводов

1. Определите значения датчиков для различных вводов в Robotino^® View, внесите их в нижеследующую таблицу.

Предварительно необходимо установить Robotino® на предполагаемой рабочей поверхности и соответствующим образом отрегулировать.

Ввод	Сигнал

2. Оцените определенные сигналы датчика на вводах с учетом их функции переключения.

3. Подумайте, какие три возможные ситуации могут возникнуть в процессе заданного прохождения по траектории, и введите их в соответствующий столбец приведенной ниже таблицы.

4. Повторите различные ситуации прохождения траектории с помощью Robotino® и занесите наблюдаемые входные значения в приведенную ниже таблицу.

Ситуация прохождения траектории	DI1	DI2	DI3	DI4

Примечание: 0 = ложь, 1 = истина

Позже используйте эту таблицу во время составления программы управления.

7. Разработка стратегии управления

1. Используя таблицу из упражнения 4, опишите начальное условие каждой из трех ситуаций прохождения траектории, функцию соответствующей подпрограммы и условие прерывания.

• Robotino^® в правильной позиции:

• Robotino^® отклоняется влево от правильной позиции отнсительно разметки.

• Robotino^® отклоняется вправо от правильной позиции отнсительно разметки.

8. Разработка программы управления

Для разработки программы управления Robotino^® доступна программа-пример.

Она изображена на данной странице, однако она не закончена и требует завершения. Ваше задание заключается в том, чтобы закончить данную программу.

1. Откройте программу Assignment_P4_02.rvw2 и назначьте три программы GoStraight, TurnRight и TurnLeft последовательностям Step1, Step2 и Step3 в основной программе.

2. Объясните последовательность управления и дополните три условия в программе, значение которых все еще ложь (Step3)

3. Откройте программу Go Straight (Движение прямо) и опишите отдельные функции. Внесите ваше описание на приведенное ниже изображение.

4. Откройте программу TurnRight (Поворот вправо) и опишите отдельные функции. Внесите ваше описание на приведенное ниже изображение.

• Подумайте, какое значение должно быть у константы rotary speed (скорость вращения), объясните ваше решение.

Объяснение направления вращения

5. Создайте программу TurnLeft (поворот влево).

• Подумайте, какие ситуации прохождения траектории могут быть применимы, если Robotino® должен выполнить вращение в направлении против часовой стрелки. Какой датчик следует опрашивать в этом случае?

Используйте свою таблицу с сигналами датчика для отдельных ситуаций прохождения траектории.

Анализ ситуации прохождения траектории и опрос датчиков:

9. Тестирование программы управления

1. Запустите основную программу и наблюдайте за временем и работой. Что вы отмечаете?

10. Реализация программы управления

1. Создайте новый файл и интегрируйте все функции в единую диаграмму функциональных блоков, которая преобразует программу последовательного управления в программу управления с обратной связью.

Параметры

Программа управления с обратной связью может прерываться только, когда задание выполнено или при соприкосновении с препятствием.

Функциональное описание

2. Протестируйте программу.

8. Проект 5 Точно рассчитанное приближение к станции погрузки