تشخیص هوشمند توپ و دروازه در ربات فوتبالیست با قابلیت دید ۳۶۰ درجه
اعضای تیم «صدر یونایتد» با طراحی رباتی مجهز به سامانه پردازش تصویر، حسگرهای لیزری، ژیروسکوپ و موتورهای دقیق براشلس، موفق شدند سامانهای هوشمند را برای تشخیص توپ و دروازه و اجرای شوتهای پرقدرت و کنترلشده توسعه دهند؛ رباتی که با بهرهگیری از رزبریپای و فناوری بینایی ماشین، عملکرد خود را در زمین مسابقه بهبود میبخشد.
تیم «صدر یونایتد» با حضور اعضای مانی قدکچی، رادین چراغی، طه احمدی، محمدطاها میینی و پیروز منجزی، رباتی را برای مسابقات رباتیک ایران اوپن طراحی و توسعه داده است که با بهرهگیری از سامانههای پردازش تصویر، حسگرهای پیشرفته و موتورهای دقیق، قادر به تشخیص موقعیت توپ و دروازه و انجام عملیات بازی بهصورت هوشمند است.
اعضای این تیم در تشریح عملکرد ربات خود به ایسنا گفتند: در بخش پردازش تصویر، از برد رزبریپای (Raspberry Pi) و دوربین Raspberry Camera Module استفاده شده است. این سامانه با پردازش تصاویر دریافتی، موقعیت توپ و دروازه را تشخیص داده و اطلاعات مورد نیاز را از طریق ارتباط سریال و در قالب بستههای داده به پردازنده اصلی ارسال میکند.
به گفته اعضای تیم، دوربین مورد استفاده از نوع Raspberry Camera بوده که در بالاترین بخش ربات نصب شده است. این مجموعه از یک استوانه پلکسی شفاف، آینه محدب، قطعات چاپ سهبعدی و یک صفحه دایرهای دارای سوراخ مرکزی تشکیل شده است. استوانه مورد استفاده دارای شعاع و ارتفاع ۵۵ میلیمتر است و دوربین در زیر سوراخ مرکزی قرار گرفته تا با استفاده از انعکاس تصویر در آینه محدب، دید گستردهای (۳۶۰ درجه) از محیط اطراف در اختیار ربات قرار گیرد.
اعضای تیم صدر یونایتد همچنین درباره سیستم کنترل ربات توضیح دادند: به دلیل محدودیت فضای داخلی، از یک برد کنترلی کمکی استفاده شده که از طریق هدر ۲ در ۱۳ به برد اصلی متصل میشود.
در بخش محرکه، درایور TDM8834 ولتاژ مورد نیاز خود را از باتری دریافت میکند و سیگنالهای کنترلی را از آردوینو میگیرد. این درایور امکان کنترل سرعت و جهت چرخش موتور دربیلر را فراهم میکند.
این تیم برای تشخیص فاصله از سنسور لیزری TD53L استفاده کرده است. این سنسور دارای محدوده اندازهگیری از ۰.۱ متر بوده و دقت اندازهگیری آن حدود ۳ سانتیمتر است.
همچنین ماژول TD-Axis بهعنوان ژیروسکوپ ربات مورد استفاده قرار گرفته و یکی از وظایف اصلی آن تعیین زاویه ربات نسبت به دروازه حریف و حفظ جهتگیری مناسب در زمین مسابقه است.
اعضای تیم در خصوص سامانه شوتزن ربات نیز توضیح دادند: برای این بخش یک برد اختصاصی طراحی شده است. در این سامانه، انرژی مورد نیاز برای ایجاد ضربهای قوی و لحظهای به توپ توسط باتری لیتیوم-پلیمر با ولتاژ حدود ۱۲ ولت تأمین میشود. سپس یک مبدل افزاینده DC-DC ولتاژ را تا حدود ۳۰ ولت افزایش داده و این انرژی در ۹ بانک خازنی ۱۰۰ میکروفارادی ذخیره میشود.
به گفته آنها، انرژی ذخیرهشده در زمان مناسب با استفاده از ترانزیستور MOSFET مدل IRZ44N به سلونوئید منتقل میشود و در نتیجه ضربهای پرقدرت و کنترلشده به توپ وارد میشود. این ساختار امکان اجرای شوتهای سریع و دقیق را برای ربات فراهم کرده است.
ربات تیم صدر یونایتد همچنین از موتورهای 35-GTD بهره میبرد. این موتورهای براشلس با دقت بالا به همراه درایور اختصاصی خود مورد استفاده قرار گرفتهاند و ارتباط آنها از طریق پروتکل RS-485 برقرار میشود.
اعضای تیم دلیل انتخاب این موتورها را گشتاور بالا، دقت حرکتی مناسب و قابلیت کنترل دقیق در شرایط رقابتی عنوان کردند؛ ویژگیهایی که نقش مهمی در افزایش عملکرد و چابکی ربات در زمین مسابقه دارند.
نظر شما