Κατασκευη Και Πλοηγηση Ρομποτ Ακουστικων Μετρησεων

Abstract

Αποστολή του παρόντος project αποτελεί η κατασκευή ενός αυτόνομου κινούμενου ρομπότ το οποίο θα προσεγγίζει διαδοχικά κάποια ζητούμενα σημεία του χώρου, προκειμένου να λάβει ακουστικές μετρήσεις. Η διαδικασία λήψης των ακουστικών μετρήσεων θα πραγματοποιείται μέσω ενός μικροφώνου το οποίο θα είναι προσαρμοσμένο στο ρομποτικό σύστημα, ενώ οι λαμβανόμενες μετρήσεις θα αποθηκεύονται στην μνήμη ενός μικρού φορητού υπολογιστή (netbook), ο οποίος θα είναι επίσης τοποθετημένος πάνω στην κατασκευή. Η είσοδος των σημείων έναρξης και προορισμού θα πραγματοποιείται μέσω της εισαγωγής ενός πίνακα δεδομένων στον υπολογιστή του συστήματος. Το ρομπότ κατά την πλοήγηση του θα έχει τη δυνατότητα να αποφεύγει τα εμπόδια που συναντά και παράλληλα να χαρτογραφεί το χώρο εργασίας του. Σκοπός της χρήσης του ρομποτικού συστήματος είναι η καταγραφή της ηχητικής ενός μεγάλου μέρους του χώρου ή κάποιων δεδομένων σημείων αυτού, ενώ τέλος η κατασκευή προορίζεται, κατά κύριο λόγο, για να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλους εσωτερικούς χώρους, όπως είναι για παράδειγμα ένα κλειστό γυμναστήριο.Το έργο που αναλάβαμε εμείς να φέρουμε εις πέρας, είναι να υλοποιήσουμε τη βάση όλης της παραπάνω διαδικασίας, δηλαδή την κατασκευή του ρομποτικού συστήματος και την αυτόνομη πλοήγησή του μεταξύ 2 διαδοχικών σημείων του χώρου. Κατά την διάρκεια της πλοήγησής του, το ρομπότ έχει απόλυτη επίγνωση της θέσης και του προσανατολισμού του χρησιμοποιώντας τεχνικές οδομετρίας. Η υλοποίηση του οδομέτρου πραγματοποιήθηκε με τη χρήση οπτικών κωδικοποιητών. Το ρομπότ αποφεύγει τα εμπόδια που κάθε φορά συναντά (αφού τα εντοπίσει, ευθυγραμμίζεται με αυτά), με τη χρήση αισθητήρων υπέρυθρης ακτινοβολίας κατά μήκος της περιφέρειας της κατασκευής. Κατά την πλοήγησή του, το σύστημα παρέχει μέσω μηνυμάτων (τα οποία και καταγράφονται στην σειριακή θύρα του φορητού υπολογιστή) όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες για την ανάλυση την διαδρομής που ακολουθήθηκε και την κατανόηση του περιβάλλοντος χώρου. Τα παραπάνω μηνύματα έχουν επίσης ως στόχο την κατάθεση αίτησης για εισαγωγή νέων δεδομένων εισόδου (κατά την άφιξη στα εκάστοτε σημεία προορισμού), καθώς και την επιβεβαίωση της λήψης των δεδομένων αυτών. Το ρομπότ είναι ένα τροχοφόρο όχημα, ανήκει στην κατηγορία των ρομπότ διαφορικής οδήγησης, η κίνησή του υλοποιήθηκε με τη χρήση κινητήρων servo, ενώ τέλος, η συνολική λειτουργία του συστήματος προγραμματίστηκε με τη χρήση του επεξεργαστή arduino.