Docking Station del Robot Speedy

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Luigina Corradi
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1 UNIVERSITÀ DI BRESCIA FACOLTÀ DI INGEGNERIA Dipartimento di Elettronica per l Automazione Laboratorio di Robotica Avanzata Advanced Robotics Laboratory Rapporto Tecnico Technical report ARL-TR-07-02a Docking Station del Robot Speedy A cura di: By; Data: Date: Riccardo Cassinis 5 aprile 2007

Laboratory Rapporto Tecnico Technical report ARL-TR-07-02a Docking

3 Sommario Questo rapporto (ancora incompleto) descrive la stazione di ricarica che è stata costruita per il robot Speedy e il marker attivo che è stato costruito per guidare il robot verso di essa. 1. Docking station La docking station (Fig. 1) è costituita da una lastra di plexiglas trasparente, su cui sono fissate alcune guide di materiale plastico che impongono alle ruote un percorso obbligato. Quando il robot arriva nella posizione finale ognuna delle due ruote anteriori appoggia contro un riscontro metallico che causa lo stallo del motore relativo. Inoltre, in questa posizione ogni ruota attiva un microinterrutore usato dal PLC (Par. 3) per stabilire il corretto posizionamento del robot. Fig. 1 La docking station vista dall alto Le guide della docking station sono state posizionate in modo da consentire un entrata corretta anche se il robot è molto disallineato rispetto all asse della docking station stessa. Quando il robot entra nella docking station, almeno uno dei due spazzolini metallici posti sotto il suo corpo entra in contatto con una pista di rame collegata a massa per scaricare l eventuale elettricità statica e prevenire malfunzionamenti dell elettronica nel momento in cui si stabilisce il collegamento elettrico per la ricarica.

Quando il robot arriva nella posizione finale ognuna delle due ruote anteriori appoggia contro un riscontro metallico che causa lo stallo del motore relativo.

4 Riccardo Cassinis Quando il robot è nella posizione finale, quattro contatti costituiti da molle di acciaio armonico (Fig. 2) entrano in contatto con quattro piastrine di rame poste sotto il suo corpo, stabilendo così i circuiti per la ricarica del robot e del PC on-board. Fig Contatti per la ricarica Marker attivo Per guidare il robot verso la stazione di ricarica è stato costruito un marker formato da 6 led rossi, disposti come in Fig. 3. 2

2) entrano in contatto con quattro piastrine di rame poste sotto il suo corpo, stabilendo così i circuiti per la

5 Docking Station del Robot Speedy Fig. 3 Marker attivo - vista frontale Il marker è alimentato a 24V=, direttamente dal PLC. 3. PLC Il PLC che controlla la docking station è alloggiato in una scatola di tipo standard, ed ha attualmente due ingressi e quattro uscite. Gli ingressi sono collegati ai due microinterruttori menzionati nel Par. 1; le uscite sono le seguenti: 1. (220V~) Utilizzata per alimentare il caricabatteria del PC (attualmente utilizzata per alimentare entrambi i caricabatteria); 2. (220V~) (ancora da implementare) Utilizzata per alimentare il caricabatteria del robot; 3. (220V~) Utilizzata per controllare una lampada alogena che illumina l ambiente 4. (24V=) Utilizzata per alimentare il marker. Il programma del PLC è mostrato in Fig. 4. Il suo funzionamento è sommariamente il seguente: Quando il robot esce dalla stazione di ricarica, i caricabatteria vengono spenti, la luce ambiente 1 e il marker vengono accesi; Quando il robot entra nella stazione di ricarica e raggiunge la posizione finale, il marker viene spento immediatamente. Dopo 3 secondi vengono accesi i caricabatteria; dopo 60 secondi viene spenta la luce ambiente; Se il robot non rientra nella stazione, dopo 30 minuti viene spenta la luce ambiente; Se il robot entra storto, azionando solo uno dei due microinterruttori, dopo 5 secondi il display del PLC inizia a lampeggiare; (ancora da implementare) Se, durante la ricarica, la tensione della batteria del robot raggiunge 14.2V il caricabatteria relativo viene spento, e viene riacceso quando la tensione scende al di sotto di 12.5V; Una pressione sul pulsante A accende i caricabatteria indipendentemente dalle altre condizioni; una seconda pressione lo spegne. 1 Nella versione definitiva la luce ambiente sarà accesa solo nelle ore definite notturne. 3

(220V~) Utilizzata per alimentare il caricabatteria del PC (attualmente utilizzata per alimentare entrambi i caricabatteria); 2.

6 Riccardo Cassinis Fig. 4 Schema a blocchi del programma del PLC Lo schema elettrico dell intera docking station è mostrato in fig. Fig. 5 4

7 Docking Station del Robot Speedy Fig. 5 Schema elettrico della docking station 5

8 Riccardo Cassinis 4. Strategia di entrata Non ancora definita 5. Strategia di uscita Non ancora definita 6. Modalità operative L unità può essere accesa utilizzando l interruttore posto sul pannello frontale. Subito dopo l accensione, il PLC inizia ad eseguire il programma impostato. Data e ora vengono mantenute anche a PLC spento. Tutti gli altri comandi possono essere dati utilizzando il pannello del PLC. Fare riferimento alla documentazione del PLC per il suo uso e l eventuale riprogrammazione Modalità di installazione La docking station deve essere installata sul pavimento, e fissata con nastro adesivo o altri sistemi in modo che non si sposti quando il robot vi entra. Il marker deve essere fissato ad una parete verticale, in posizione centrata rispetto all asse della docking station (che deve essere quindi perpendicolare al supporto del marker). Le distanze da rispettare sono mostrate in fig. Fig. 6 Parete verticale Marker Docking station Fig. 6 Montaggio della docking station e del marker 6.2. Modalità di taratura Non ancora definita 6.3. Avvertenze Non ancora definita 6

Data e ora vengono mantenute anche a PLC spento. Tutti gli altri comandi possono essere dati utilizzando il pannello del PLC.

9 Docking Station del Robot Speedy 7. Conclusioni e sviluppi futuri Non ancora definita 7

10 Riccardo Cassinis Indice SOMMARIO DOCKING STATION MARKER ATTIVO PLC STRATEGIA DI ENTRATA STRATEGIA DI USCITA MODALITÀ OPERATIVE Modalità di installazione Modalità di taratura Avvertenze 6 7. CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI...7 INDICE...8 8

STRATEGIA DI USCITA...6 6. MODALITÀ OPERATIVE...6 6.1.

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