RTP - Robotic Test Platform

Door xp7amrkr op dinsdag 29 januari 2013 21:55 - Reacties (9)
Categorie: -, Views: 1.734

Inleiding

Iedereen heeft zo zijn hobby's, dit geld dus ook voor mij. Mijn vrije tijd besteed ik dan ook graag de hobby, ofwel het uitoefenen van mijn passie voor techniek. Zo in de wintermaanden, wanneer je toch iets teveel tijd binnenshuis doorbrengt, beginnen er dan ook allerlei ideeŽn te borrelen, over leuke projecten om mee te beginnen. Deze ideeŽn heb ik samen met Stef van Itterzon, stef110 op het forum, gebundeld tot ťťn waanzinnig project waar wij beide aan werken. U zult zich vast afvragen waarom: "for the fun".

Het project, codename RTP, staat voor Robotic Test Platform. Het oorspronkelijke doel was een mobiel platform te maken waar wij zelfontwikkelde hardware en software op konden testen. Denk hierbij aan een (semi) autonoom voertuig dat zich door middel van video beelden, sensoren en GPS coŲrdinaten veilig een via de smartphone, tablet of computer opgegeven route af kan leggen. Dit had allemaal vrij eenvoudig gekund met een paar kleine transmissie motoren of servo's en een plank hout, maar naargelang de plannen concreter werden was alles wel wat opgeschaald.

Wij hebben momenteel het chassis met de gehele aandrijving gereed. Het is een 65kg wegende vier wiel aangedreven machine geworden. De aandrijving bestaat uit twee 24V 500W elektromotoren, zes 12V 7Ah SLA accu's en twee elektronische snelheidsregelaars die elk tot wel 36V en 70A kunnen regelen. Onderstaand een kort bouwverslag van het geheel, ondersteund door een aantal video's en afbeeldingen.

Het ontwerp

Het begon met het opstellen van een 3D model, wat is gemaakt met behulp van SolidWorks. Hiermee waren wij in staat het frame rondom de accu's, motoren en aandrijvings componenten te ontwerpen. Zoals al is vermeld hebben wij gebruik gemaakt van twee 24V 500W elektromotoren, waarbij het toerental met behulp van diverse kettingen is gereduceerd.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+1.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Zoals op de bovenstaande afbeelding is te zien hebben wij ervoor gekozen de aandrijving in het midden van het frame te plaatsen. Op deze manier werd de constructie, met name de ophanging van de tandwielen, een stuk eenvoudiger. De vertraging bestaat uit twee trappen, de eerste trap heeft een overbrengingsverhouding van 3.5:1, de tweede trap heeft een overbrengingsverhouding van 3.2:1. De tandwielen zijn elk gelagerd met sinterbronzen bussen, de hoofdassen worden gelagerd door middel van acht 25mm flenslagers.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+2.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Rondom de componenten is met behulp van plaatwerk een chassis ontworpen dat genoeg ruimte moest bieden voor de nog te komen hardware. Zoals te zien is de hele bovenzijde van het frame momenteel leeg, wat ons genoeg ruimte bied om elektronica in weg te werken.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+3.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Tot slot nog een gerenderde afbeelding van de machine inclusief beplating en wielen. En jawel, we hebben gele wielen gevonden, die goed staan bij de rest.

Voordat wij zijn begonnen met de daadwerkelijke bouw vonden we het noodzakelijk om de aandrijving, met name de ketting overbrenging, te testen. Hiervoor is een simpel frame gemaakt waar de onderdelen in geplaatst zijn, onderstaand een video van deze test.


Fabricage frame

Nu het ontwerp eenmaal af was konden wij gaan bouwen. Door mijn goede relatie met mijn vorige werkgever ben ik nog steeds in staat om hobbymatig gebruik te maken van het machinepark, wat ik ten zeerste waardeer.

Het begon bij de CNC laser snijmachine die de benodigde onderdelen uit 3mm plaatstaal heeft gesneden. Altijd een mooi om je creatie op zo'n manier vorm te zien krijgen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+01.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+02.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

De volgende stap was de onderdelen waar nodig zetten, waarna het al snel vorm begon te krijgen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+03.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+04.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Vervolgens was het een kwestie van de onderdelen goed uitlijnen en het frame voorzichtig in elkaar hechten.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+05.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+06.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

En tot slot het aflassen en passen van de belangrijke onderdelen!

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+09.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+12.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Natuurlijk moest er ook mee gereden worden, nu de aandrijving gereed was. Omdat er nog geen definitieve bevestigingspunten voor de elektronica waren is dit er maar provisorisch op geplaatst, wat de pret niet kon drukken.


Frame assemblage

Nu het frame af is hebben wij het gezandstraald en laten coaten, donker grijs structuur. Eenmaal terug gekomen konden wij beginnen met assembleren van het geheel, dan begint het pas echt leuk te worden.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+01.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+02.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+03.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+04.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+06.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+07.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+08.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+09.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

'Voorlopig' eindresultaat

Het voorlopig eindresultaat mag er wat ons betreft zeker zijn. Het is nu een rijdend frame met afscherming, en ruimte genoeg voor de elektronica waar wij aan gaan beginnen. We hebben naar volle tevredenheid al meerdere testritten gemaakt waarbij wij hem als radiografische auto bedienen. (met een zender in de hand) Zowel de snelheid, koppel als accuduur zien er veelbelovend uit en zullen de RTP in staat stellen gedurende langere tijd operationeel te zijn en zich op oneven terrein goed te kunnen verplaatsen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+10.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+11.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+12.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

Nu wij deze goede basis hebben kan ik niet wachten aan de slag te gaan met de elektronica en programmatuur. Het eerste dat er op de to-do lijst staat is een set koplampen maken en een constructie bedenken voor de diverse (beweegbare) webcams die we willen gaan plaatsen.

Volgende: QRM - DIY Mini Quadcopter update 2 01-'12 QRM - DIY Mini Quadcopter update 2

Reacties


Door Tweakers user br men, dinsdag 29 januari 2013 22:28

Zijn er nog plannen om een wapen er op te maken? mooie slag pin zoals bij 101 bijvoorbeeld?
yay robot wars :P

Door Tweakers user wheez50, dinsdag 29 januari 2013 23:23

Wow! :)

edit: at hierboven: Zoiets?

[Reactie gewijzigd op dinsdag 29 januari 2013 23:23]


Door Tweakers user Milosonator, woensdag 30 januari 2013 01:00

Echt heel erg cool!

Door Tweakers user xp7amrkr, woensdag 30 januari 2013 06:06

br men schreef op dinsdag 29 januari 2013 @ 22:28:
Zijn er nog plannen om een wapen er op te maken? mooie slag pin zoals bij 101 bijvoorbeeld?
yay robot wars :P
Toevallig is dat een andere hobby van mij, maar daar is deze machine niet voor bedoeld en geschikt.

Door Tweakers user Julesk, woensdag 30 januari 2013 09:22

Ziet er netjes uit. Als KI'er vraag ik me dan af wat voor software je erop gaat draaien. Mocht je nog totaal geen idee hebben zou ik naar ROS kijken als ik jou was. En wil je echt een universeel platform creŽren, kun je ook nog naar RoboEarh kijken.
Succes met het verder bouwen, ziet er strak uit. Ben heel benieuwd wat eruit komt.

(ros.org en roboearth.org zijn de links naar de sites.)

Door Tweakers user Raling, woensdag 30 januari 2013 09:50

Als (eerstejaars) KI'er vraag ik mij hetzelfde af;)

De in verhouding vrij grote wielen doen mij afvragen waarom het frame niet wat lager is gemaakt, zodat ie dan ook op de kop kan rijden! (Okee, ik heb te veel robotwars e.d. gekeken..)

Zo istie iig ook al heel erg gaaf, dat er nog veel blogs over het RTP mogen volgen!

Door Tweakers user ChojinZ, woensdag 30 januari 2013 15:04

Julesk schreef op woensdag 30 januari 2013 @ 09:22:
Ziet er netjes uit. Als KI'er vraag ik me dan af wat voor software je erop gaat draaien. Mocht je nog totaal geen idee hebben zou ik naar ROS kijken als ik jou was. En wil je echt een universeel platform creŽren, kun je ook nog naar RoboEarh kijken.
Succes met het verder bouwen, ziet er strak uit. Ben heel benieuwd wat eruit komt.

(ros.org en roboearth.org zijn de links naar de sites.)
Ben zelf ook bezig met het bouwen van Robots (RobotC/NXT) en ben dus altijd wel geinteresseerd in nieuwe/andere platformen. Nu heb ik even gekeken naar ROS maar zie niet zo snel wat nu de grote kracht is van dit platform. Kan je daar het eea over uitleggen?

@blogger:
Cool project! Zoals boven ook al werd gevraagd: welke software platform gaan jullie gebruiken?

Door Tweakers user stef110, woensdag 30 januari 2013 20:35

In de robot komt een mini itx moederbord gevoed door een picoPSU.
Het idee is om eerst de robot of afstand te bedienen via een laptop in combinatie met een joystick of game controller. zo als al eerder gezegd is komen er verschillende webcams in de robot deze beelden worden naar de besturende laptop gestuurd om op een afstand te kunnen zien wat je doet.
De volgende stap word daarna om wat sensors toe te voegen aan de robot om te zorgen dat hij nergens tegen aan kan rijden. ik ben op het moment al wat aan het experimenteren met een xbox kinect voor het meten van diepte.
Het moederbord zal draaien op Windows en de software word geschreven in visual studio.

Stef

Door Tweakers user Chip., zondag 03 februari 2013 19:14

Julesk schreef op woensdag 30 januari 2013 @ 09:22:
Ziet er netjes uit. Als KI'er vraag ik me dan af wat voor software je erop gaat draaien. Mocht je nog totaal geen idee hebben zou ik naar ROS kijken als ik jou was. En wil je echt een universeel platform creŽren, kun je ook nog naar RoboEarh kijken.
Succes met het verder bouwen, ziet er strak uit. Ben heel benieuwd wat eruit komt.

(ros.org en roboearth.org zijn de links naar de sites.)
Met Roboearth kun je nog helemaal niks dat is nog allemaal gesloten en enkel voor universiteiten.
ChojinZ schreef op woensdag 30 januari 2013 @ 15:04:
[...]

Ben zelf ook bezig met het bouwen van Robots (RobotC/NXT) en ben dus altijd wel geinteresseerd in nieuwe/andere platformen. Nu heb ik even gekeken naar ROS maar zie niet zo snel wat nu de grote kracht is van dit platform. Kan je daar het eea over uitleggen?
ROS (Robot Operating System) provides libraries and tools to help software developers create robot applications. It provides hardware abstraction, device drivers, libraries, visualizers, message-passing, package management, and more. ROS is licensed under an open source, BSD license.

Reageren is niet meer mogelijk