Etapa final de desarrollo del robot RoMAA-II

Introducción

El desarrollo del robot móvil RoMAA se llevo a cabo en diferentes etapas en las cuales fueron evolucionando las distintas partes que componen el proyecto. Las que pueden ser divididas principalmente entre la parte mecánica, el hardware y el software, tanto el firmware del control embebido como el de la PC de a bordo.

Objetivos generales

La etapa final del desarrollo del robot RoMAA-II tiene como objetivos obtener una versión congelada de las diferentes partes que formar el robot RoMAA para disponer de una versión operativa completa para transferencia y como plataforma de experimentación en robótica móvil. Además, de generar la documentación y el manual de usuario correspondiente.

Objetivos particulares

Los objetivos particulares corresponden a obtener las versiones finales de:

• El hardware del control embebido de abordo del robot RoMAA.
  Responsables: Daniel Marchetti, Lucas Martini y Santiago Pérez.

• El firmware del control embebido.
  Responsables: Lucas Martini, Néstor Palomeque y Santiago Pérez.

• Librería de programación en C++ (clase) para la comunicación con el robot.
  Responsables: Lucas Martini, Néstor Palomeque y Gonzalo Pérez Paina.

• Driver para el entorno de desarrollo de robotica Player.
  Responsable: Gonzalo Pérez Paina.

• Modelo de simulación para el simulador Stage, con diferentes sensores a bordo.
  Responsable: Gonzalo Pérez Paina.

Desarrollo

La sección desarrollo se borrará una vez finalizadas las tareas

Hardware de control embebido

El hardware de control embebido consta de la electrónica para controlar los motores de tracción y comunicación con la PC de a bordo. Incluye drivers de potencia basados en llave H y la unidad de proceso basada en un microcontrolador ARM7.

Los desarrollos necesarios para obtener la versión final correspondiente al RoMAA-II son:

Notas

20/09/2010

• Se ha montado todo lo referido al funcionamiento del LPC2114. Solo falta el regulador de 3.3V y el conversor USB-RS232 por falta de stock, para poder probar el funcionamiento del microcontrolador. (Daniel Marchetti y Santiago Pérez)
  Se debe definir la adquisición de dichos componentes en esta semana. (Santiago Pérez)
  Se intentará finalizar con el armado de la placa en esta semana, si se poseen todos los componentes. (Daniel Marchetti)

• Se están probando las nuevas llaves H y definiendo en esta semana los conectores que se usarán con los motores, como así también el gabinete y el montaje que se realizará. Se intentará finalizarlo esta semana. (Lucas Martini)

25/09/2010

• Se termino de soldar todo lo referente al funcionamiento del microcontrolador y se probó su correcto funcionamiento. Ya tiene FreeRTOS embebido funcionando.
  No se consiguió aún el CP2102 (el funcionamiento se probó con un MAX232). En teoría la semana que viene "deberían" llegar. Esta semana se consultará nuevamente a Electrocomponentes para saber de su procedencia. (Santiago Pérez)

• Se terminaron de probar las llaves H y ya se montaron en la placa madre vieja para ser usadas a modo de prueba durante un tiempo. (Lucas Martini)
  Se consiguieron los conectores aéreos para la conexión llaves H con motores. Se están montando. (Lucas Martini)

• Se comenzó con el diseño del panel de control externo. (Lucas Martini)

04/10/2010

• Se finalizó con el montaje y prueba del panel de control, incluyendo el conjunto parada de emergencia/encendido/relé, leds de debug y conexionado a la placa de control. (Todos).

• Al PCB de la placa de controlsolo falta soldarle el converosr CP2102 (en espera de respuesta de SparkFun Córdoba) y sus componentes asociados, resoldar los reguladores, sellar la bobina y limpiar la placa. (Daniel Marchetti y Santiago Pérez)

• El gabinete de control aún no está listo. Falta comprar los separadores ajustables para poder montarlo con las distancias adecuadas y realizar las perforaciones necesarias para los leds de las llaves H, encoders, etc. (Lucas Martini y Daniel Marchetti)

08/10/10

• Ya se consiguieron los CP2102. Se compraro tres unidades que serán recibidas el martes. Se procederá a su soldadura y prueba.
• Detalles de montaje faltantes:
  • pegar la goma delos bordes
  • pegar el velcro del panel de control externo
  • pegar el velcro del gabinete de control

Firmware

El firmware del uC ARM7 para esta versión corresponde [1]. Las modificaciones necesarias son:

Notas

20/09/2010

• Se comenzará con el agregado de las nuevas ciiiemblibs al control del RoMAA-II. (Santiago Pérez)

• Se trabajará con la optimización del funcionamiento del FreeRTOS, tanto en su "limpieza" y ordenamiento de código, como así también con la utilización de los recursos del RTOS. (Santiago Pérez)

08/10/10

• Ya se modificó el RTOS con las librerías nuevas pero aun no se ha podido probar por el montaje del carro.
• Se deben hacer algunas modificaciones simples de limpieza y reordenamiento una vez que se haya probado el correcto funcionamiento de las librerías. Se extiende el plazo al viernes 15/10/10.
• Se comenzó con la correción del bug en el RoMAA-II. Ya se están realizando pruebas en el nuevo hardware.
• Se da comienzo a la creación del manual del RoMAA-II.

Librería de programación

La librería para comunicarse con el control embebido del robot pertenece a las ciiilibs. Tareas a realizar son:

Notas

27/09/2010

• Se finalizó la corrección de la clase de comunicación utilizando las librerías flexiport, con el agregado de delays para el correcto funcionamiento de la recepción por RS232. (Néstor Palomeque)

• Se está probando la comunicación con el control embebido para detectar posibles errores. (Néstor Palomeque)

Driver de Player

Driver plugin que utiliza la clase romaacomms compatible con la versión 3.0 de Player. Tareas a realizar:

Modelo para el simulador Stage

Modelo para el simulador Stage compatible con la versión 3.2, con la posibilidad de agregarle sensores como un anillo de sonares o escáner láser.

Documentación

El robot RoMAA-II se componen de las siguientes partes:

Nota

En esta sección deben estar los links directos para descargar los esquemáticos, PCB, librerías, software, etc. Además, puede estar el link a la página de desarrollo con mayor explicación. Pero todo debería ser descargado de aquí.

Hardware

• Drivers de potencia basadas en llaves H

• Placa de control

• Panel de control

• Cableado Eléctrico

Firmware

ciiiemblibs

La versión de las ciiiemblibs utilizadas por el firmware del robot RoMAA-II corresponde a la revisión 0. Y se pueden descargar de ciiiemblibs con el comando hg clone https://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/ciiiemblibs

Firmware de control con RTOS

Software PC

Clase de comunicación

La clase de comunicación con el robot RoMAA se encuentra en las librerías ciiilibs correspondientes a la revisión 74. Se puede descargar del servidor con hg clone -r 74 https://proyectos.ciii.frc.utn.edu.ar/hg/ciiilibs La clase de comunicación utiliza la librería flexiport del proyecto GearBox, que deben estar instaladas para la compilación.

Driver del RoMAA para Player

El driver de Player se puede descargar del... . Descripción de la programación del driver y el archivo de configuración aqui (Para compilar el driver de Player se necesita la librería de comunicación)

Modelo de simulación para Stage

El modelo de simulación del robot RoMAA con sensores de ultrasonido es romaa.inc. Se puede ver una descripción breve de la generación del modelo y archivos de ejemplo aqui.

Conjunto Mecánico

• Deberíamos poner también los planos constructivos, los materiales de las placas, datos de los conjuntos motorreductores, etc. Estaría bueno tener los indicados los costos.

Referencias

• [1].- "Hardware de Control de Plataforma Robótica Móvil con Arquitectura ARM7 y RTOS embebido. Caracterización". Tesis de grado para obtener el título de Ing. en electrónica de Santiago Pérez y Martín Baudino. Ir