ÇİZGİ İZLEYEN ROBOT PROJESİNİN DEVAMI

  Merhaba arkadaşlar geçen hafta kaldığımız yerden devam edelim.

   Siyah zemin üzerinde beyaz çizgi takip edecek basit bir çizgi izleyen robot yapımı için belli aşamalar vardır.

1) Mekanik Kısım (Gövde ve motor )

2) Elektronik Kısım (Kontrol devresi, motor sürücü ve sensör devresi)

3) Programlama Kısmı

1) MEKANİK KISIM

Robotun gövdesi için birçok farklı tasarım yapılabilir. Hazır gövdeler de kullanabilirsiniz (örneğin oyuncak araba gövdeleri), ya da pleksiglas, sert plastik malzemeler kullanarak da robotunuzun gövdesini hazırlayabilirsiniz. Bu tip malzemeler kullandığınızda robotun gövdesini değişik şekiller hazırlama imkanınız olur (üçgen,dikdörtgen, daire vb. geometrik şekillerde yapabilirsiniz.) Çizgi izleyen robot projelerinde en çok tercih edilen sürüş sistemi diferansiyel sürüş sistemidir. Bu sistemde robotun sağında ve solunda birbirinden bağımsız motorlar ve bunlara bağlı tekerlekler bulunur. Genellikle maliyet açısından sağ ve solda birer motor ve birer tekerlek kullanılır. Bu şekildeki kullanımlarda robotun daha rahat hareketi ve dönüşleri için robotta kullanılan gövdenin durumuna göre önde ve / veya arkada sarhoş tekerlek ya da bilye tekerlek (roll-on tekerlek) kullanılır.

Bazı robot yarışmalarında ve sergilerde robotun hızından ve performansından ziyade görüntüsü de önemli olmakta. Bu nedenle robotun elektronik ve mekanik kısımlarını göze hoş görünebilecek şekilde kapatacak farklı gövde tasarımları yapılabilir.

1.1) Motorlar

Çizgi izleyen robotlarda daha çok DC motorlar kullanılır. DC motorlar piyasada farklı çalışma voltajına ve rpm değerlerine sahip redüktörlü ya da redüktörsüz pek çok çeşitte bulunabilmektedir. DC motorlar hakkında detaylı bilgi için

www.robotiksistem.com/dc_motor_ozellikleri.html adresini ziyaret edebilirsiniz.

Çok hızlı çizgi izleyen robotlar yapmak istiyorsak, hızlı ve yüksek torklu DC motorlar bulmamız gerekecektir. Tork, motordan hareket parçalarına (tekerlek, dişli, palet...vb) iletilen itme kuvveti ya da dönme momentidir. Torku düşük olan yüksek hızlı motorlar kullanıldığında; robotun manevra kabiliyeti düşer, hız kontrolü zorlaşır. Tork hakkında daha detaylı bilgiyi www.robotiksistem.com/tork_nedir_tork_hesaplama.html

adresinde bulabilirsiniz.

Genellikle motor alırken redüktörlü motorlar tercih edilir. Redüktör oranları motorun torkunun artmasına ve azalmasına etki eder.

1.2) Tekerlekler

Çizgi izleyen robotlarda, robotun pistte kaymasını engellemek için yüksek sürtünmeli tekerlekler tercih edilir. Tekerlek seçiminde kullanılan motorun rpm değeri dikkate alınmalıdır. Yüksek rpm li bir motor kullanılıyorsa ve robotunuzun çok hızlı gitmesini istiyorsanız, belli denemelerden sonra en uygun tekerlek çapını belirlemeniz

gerekir.

Örneğin; İTÜRO 2008 Basit Çizgi İzleyen Robot Kategorisi Birincisi ve EBSO 3.Ulusal Robot Yarışması Üçüncüsü olan Symirna adlı robotta yüksek torklu 300 rpm ‘lik 2 adet redüktörlü DC motor kullanıldı. Motorların rpm değeri düşük olduğundan 6 cm

çapında ve 1.5 cm kalınlığında yüksek sürtünmeli tekerlekler kullanılmıştır.

2) ELEKTRONİK KISIM

Çizgi izleyen robotlarda elektronik kısım; ana devre, motor sürücü devresi ve sensör devresinden oluşur. Ana devre üzerinde voltaj regüle devresi, mikrodenetleyici devresi ve giriş / çıkış terminalleri bulunur. İstenirse motor sürücü devre de ana devre üzerine eklenebilir.

Mikrodenetleyici olarak, PIC, Atmel, Basic Stamp gibi kontrol elemanları kullanılabilir. Ülkemizde piyasada kolaylıkla kulunabildiği, kolay programlanabildiği ve örnek projeler bulunabildiği için PIC mikrodenetleyiciler çoğunlukla kullanılmaktadır.

Microchip firmasının ürettiği , adını Peripheral Interface Controller (çevresel ünite denetleme arabirimi) ifadesinden alan PIC , giriş - çıkış (input - output I/O) işlemlerini çok hızlı gerçekleştirebilecek şekilde tasarlanmış bir chip 'tir. Voltaj regüle devresi için ise piyasada uygun fiyatlı ve çok bulunan 7805 voltaj regüle entegresi kullanılabilir. Bu

entegre mikrodenetleyicinin çalışabilmesi için ideal gerilim olan 5 voltu sağlar. 7805 voltaj regüle entegresinin dezavantajı yüksek akım çekilen devrelerde çabuk ısınmasıdır. Bu nedenle bu tip devrelerde 7805 yerine, daha yüksek akımlara dayanabilen ayarlanabilir voltaj regüle entegreleri kullanılabilir (LM350 gibi). Motor sürücü devresi için çizgi izleyen robotta kullanılacak olan DC motorların

çekeceği akım göz önünde bulundurulmalıdır. Genellikle kullanımı transistörlü H köprüsü devrelerine göre daha kolay olduğu için L293D, L293B ya da L298 gibi motor sürücü entegre devreler tercih edilmektedir. Bu tip motor sürücü entegrelerin her birinin kendine özgü akım ve voltaj sınırları vardır. Kullanacağınız motorlara en uygun olan motor sürücü entegreyi seçmek için ürünlerin  datasheetlerini incelemenizi öneririz. Çizgi izleyen robotların sensör devrelerinde kullanılan sensörleri giriş üniteleri kısmında anlatmıştık. Başlangıç olarak hazırlayacağınız basit bir çizgi izleyen robot

projesi için 3 adet CNY70 kontrast sensörü kullanmanız yeterli olacaktır. Çizgi izleyen robot devresini delikli devre kartı (pertinaks) üzerine kurabilir ya da baskı devre kartı hazırlayabilirsiniz. Baskı devrenizi Proteus, Eagle, Boardmaker gibi baskı devre çizimi programlarını kullanarak ya da bakır plaket üzerine kendiniz baskı

devre kalemi ile çizerek hazırlayabilirsiniz. Baskı devre yapımı ile ilgili detaylı bilgiyi

http://www.robotiksistem.com/baski_devre_yapimi.html adresinde bulabilirsiniz.

3) YAZILIM

Bu bölümde pic’e kodlar yazılır ve devreye uyarlanır.

                                             Çizgi izleyen robot videomuz

Başarılar dilerim şimdiden.

Haftaya görüşmek dileğiyle hoş çakalın.