Tým AmBot v roce 2012

V roce 2012 jsme postavili celkem 3 roboty. S roboty AmCar a AmBear jsme se zúčastnili Robotického dne 2012 v Praze (3. místo v kategorii RoboCarts) a robot Invader byl na soutěži Roboorienteering ve Svinařích (bez úspěchu).

AmCar

  Šlo o upravené RC autíčko z hračkářství. Řídicí systém s PICAXE 20X2 (postavený na univerzálním plošném spoji) přímo ovládal H-můstky v autíčku (pro jízdu vpřed, vzad a pro zatáčení). Dole vpředu bylo doplněno dvoučidlové sledování čáry a na kapotě bylo IR čidlo pro detekci překážky (a pro detekci otevření startovacího boxu). Řídicí algoritmus po startu prostě sledoval čáru a reagoval na překážku vpředu tak, že autíčko zastavil a po případném timeoutu se pokusil překážku objet (naslepo).

Na Robotickém dni 2012 byly v kategorii RoboCarts jen 3 soutěžící. AmCar byl z nich jasně nejrychlejší, ale německý robot se také držel čáry a byl velmi robustní. Vždycky, když ho AmCar dojel o celé kolo, tak ho německý robot vyhodil z čáry, AmCar ztratil orientaci a většinou začal kroužit v protisměru. Nakonec tedy AmCar ani jednou nedokončil stanovený počet kol a skončil poslední (tedy třetí, takže pohár ze soutěže jsme si i tak odvezli).

Doporučení pro další rok bylo detekovat chybný směr jízdy a otočit se do správného směru. Pokud možno také najít způsob, jak jezdit mimo čáru (např. podél zdi) a vyhýbat se tak soupeřům.

AmBear

Robot AmBear byl postaven výhradně pro soutěž Bear Rescue Advanced na Robotickém dni 2012 v Praze. Konstrukce byla z hliníkových profilů a řídicím obvodem byl PICAXE 20X2 (zapojený na nepájivém kontaktním poli). Pro orientaci na hřišti měl AmBear několik IR čidel pro detekci postranních zdí, IR dálkoměr na servu pro detekci medvěda a vpředu měl dvě klepeta na servech pro zachycení medvěda. Pohon byl diferenciální, s motory z akušroubováků a modelářskými koly. Motory byly ovládány z PICAXE 20X2 přes H-můstky s L298. Algoritmus spočíval v jízdě podél pravé zdi, v detekci medvěda IR dálkoměrem, v zachycení medvěda a pak i s ním v dojezdu do cíle (zpět ke startu).

Přestože doma na testovacím hřišti úspěšnost překračovala 80%, tak na Robotickém dni v Praze se AmBear vždy dostal do situace, kdy buď nezachytil medvěda, nebo ho nedokázal dovéz až do cíle. V kvlalifikačních jízdách tak AmBear ani jednou nesplnil zadaný úkol a do vyřazovacích kol nepostoupil, Bylo to značné zklamání, protože AmBear byl poměrně rychlý a i v Praze při dvou testovacích nesoutěžních jízdách úspěšně dovezl medvěda k cíli.

Pro další roky bylo třeba zvýšit spolehlivost zachycení medvěda a spolehlivost jeho odvozu k cíli.

Invader

Invader bylo upravené levné RC autíčko v měřítku 1:10. Autíčko bylo doplněno o ultrazvukový dálkoměr (I2C), odometrii, kompas (IMU) a také GPS (komunikující sériovou linkou RS-232). Řídicím systémem bylo Arduino Duemilanove. Algoritmus (v Arduinu) byl schopen načíst průjezdní GPS body z PC a pak se samostatně pokoušel těmito body projet (s využitím GPS, odometrie a kompasu) a přtom ultrazvukem detekovat případné překážky vpředu a objíždět je.

S Invaderem jsem se zúčastnil soutěže Roboorienteering 2012 ve Svinařích. GPS modul jsem do autíčka bohužel doplnil jen necelý týden před soutěží, takže jízda podle GPS byla málo vyzkoušená. Ukázalo se, že přesnost GPS ani řídicího algoritmu nebyla dostatečná na to, aby se autíčko udrželo na cestičkách v parku. A tráva v parku vedle cestiček byla bohužel tak vysoká a tuhá, že to levné autíčko v ní nedokázalo jet a vždy se brzy zastavilo. Kombinace neodladěného algoritmu, slabého pohonu a vysoké trávy tak způsobila, že Invader na soutěži nebyl úspěšný a získal jen minimum bodů (takže skončil na posledním místě).

Pro další vývoj bude třeba lépe odladit spolupráci GPS, odometrie, kompasu a pokud možno i gyroskopu z IMU tak, aby robot jel co nejpřesněji mezi průjezdními body. Ideální by bylo doplnit systém o analýzu obrazu (pro udržení se na cestičce) a o silnější pohon (pro překonání těžšího terénu a pro odvoz případné povinné zátěže [viz soutěž RoboTour]). Rád bych pro nadřízený řídicí systém využil Android smartphone a čidla v něm (především kameru). Tuto myšlenku (využití smartphonu) jsem realizoval v roce 2014 v robotovi Ferda na Robotour 2014 v Plzni (a poměrně úspěšně).