Robot

I.S.I.S. A. Malignani di Udine – C. Giusto

Line Follower

Un robot che si muoveseguendo una traccia di colorescuro su sfondo chiaro

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Il robot è equipaggiato con:

- Una scheda Arduino Uno- Due servomotori con relative ruote

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- Due servomotori con relative ruote- Tre sensori IR a riflessione- Uno shield su cui alloggiare

l'elettronica di supporto dei sensori- Una batteria per l'alimentazione

Scheda Arduino Uno:

- Scheda con microcontrolloreATMEL 328

- Possiede 14 pin di I/O digitali e

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- Possiede 14 pin di I/O digitali e6 pin di ingresso analogici

- E' programmabile mediante un PCcon connessione USB

- Linguaggio di programmazione:C/C++ o Ardublock

- Alimentazione con tensioniraccomandate comprese tra 7V e12V, fornita mediante appositoconnettore

Shield per Arduino:

Sulla scheda sono presenti, in particolare:- I connettori per i servo

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- I connettori per i servo motori

- Una breadboard per l'elettronica dei sensori

- Un deviatore per alimentare la scheda ed i motori

- Un pulsante di reset

Servomotori:

- Sono motori a rotazione continua controllati mediante stream

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mediante streamimpulsivo

- La durata dell'impulso determina il verso e la velocità di rotazione

Servomotori:

Motore fermo = Impulsi di durata1500 us intervallati da 20 ms

Rotazione oraria = Impulsi di durata

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Rotazione oraria = Impulsi di duratacompresa tra 1500us e 1300us,intervallati da 20 ms, con velocitàcrescente passando da 1500 a 1300us

Rotazione antioraria = Impulsi didurata compresa tra 1500us e 1700us,intervallati da 20 ms , con velocitàcrescente passando da 1500 a 1700us

Sensori di prossimità IR:

Ciascuno è costituito da una coppiaFotodiodo (emettitore) – Fototransistore (ricevitore)

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Sensori di prossimità IR:

Circuito applicativo:

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Maggiore è la quantità diradiazione IR che colpisce ilfototransistore, minore è latensione sul punto R (VRrispetto a B).Viceversa, a minore quantitàdi radiazione corrispondeuna VR maggiore.

Sensori di prossimità IR:

Si vuole binarizzare i valori di VR nelseguente modo:individuando una tensione di soglia VRs taleda discriminare i valori alti di VR, dovuti abassa radiazione IR, da quelli più bassi,

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da discriminare i valori alti di VR, dovuti abassa radiazione IR, da quelli più bassi,dovuti ad alta radiazione IR.Si può dunque affermare che, rispetto aVRs, il punto R si troverà ad un livello logicoalto (stato logico 1) qualora la radiazione siadi valore basso, si troverà a livello logicobasso (stato logico 0) qualora la radiazionesia di valore alto.

Sensori di prossimità IR:

Nel caso specifico del Line Follower, la radiazione emessa daldispositivo IR sarà maggiormente riflessa dalla superficie chiara,portando il punto R allo stato logico 0, mentre sarà meno riflessadalla superficie scura, portando il punto R allo stato logico 1:

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dalla superficie scura, portando il punto R allo stato logico 1:

Sensori del Line Follower

Il robot è equipaggiato con tre sensori IRfissati anteriormente e rivolti verso terra, aduna distanza di pochi millimetri dal piano dimovimento, in modo tale da risultare cosìdisposti rispetto alla linea da seguire:

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movimento, in modo tale da risultare cosìdisposti rispetto alla linea da seguire:

La lettura dei tre sensori, nel caso rappresentato, fornisce il dato binario:

0 1 0

Stati dei Sensori e azioni del robot:

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Stati dei Sensori e azioni del robot:

StatoSensori

Sinistro Centrale DestroAzione del robot

0 0 0 0 Mantieni lo stato precedente

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0 0 0 0 Mantieni lo stato precedente

1 0 0 1 Procedi ruotando a destra

2 0 1 0 Procedi diritto

3 0 1 1 Procedi ruotando leggermente a destra

4 1 0 0 Procedi ruotando a sinistra

5 1 0 1 Mantieni lo stato precedente

6 1 1 0 Procedi ruotando leggermente a sinistra

7 1 1 1 Fermati

Movimenti del robot e delle ruote:

Stato Azione del robotImpulsi ai motori (us)

Mot. Sinistro Mot. Destro

Movimento della ruota

Rot. Ruota SX Rot. Ruota DX

0Mantieni lo stato

precedenteStato precedente ---- ----

1Procedi ruotando a

1700 1475

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1Procedi ruotando a

destra1700 1475 Antior. Veloce Oraria Lenta

2 Procedi diritto 1700 1300 Antior. Veloce Oraria Veloce

3Procedi ruotando

leggermente a destra1700 1450 Antior. Veloce Oraria Media

4Procedi ruotando a

sinistra1525 1300 Antior. Lenta Oraria Veloce

5Mantieni lo stato

precedenteStato precedente ---- ----

6Procedi ruotando

leggermente a sinistra1550 1300 Antior. Media Oraria Veloce

7 Fermati 1500 1500 Ferma Ferma

Alimentazione circuiti e motori:

L'alimentazione può essere fornita con un porta batterie da 5 elementi del tipo AA 1,5V (7,5 V complessivi)

.. oppure con una batteria da 9V con relativo

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1,5V (7,5 V complessivi) da 9V con relativo connettore adattatore

Flow Chartdel programma:

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