Σχεδιαση Και Κατασκευη Αυτονομου Ρομποτ Με Δυνατοτητα Αναζητησης Βασης Φορτισης Και Συνδεση Με Αυτη

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία περιλαμβάνει τον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός αυτόνομου ρομπότ που έχει την εξειδικευμένη ικανότητα να εντοπίζει την βάση φόρτισης του, να πλοηγείται προς αυτή και αφού συνδεθεί με αυτή να φορτίζει την μπαταρία τροφοδοσίας του. Μέσα από την εργασία δίνεται μια συνοπτική εικόνα της φιλοσοφίας που ακολουθείται για τον σχεδιασμό μιας ρομποτικής εφαρμογής και αναδεικνύεται η σπουδαιότητα τέτοιων επιτευγμάτων στις μέρες μας.Σκοπίμως έχουμε χωρίσει την διπλωματική εργασία σε δύο μέρη. Το πρώτο μέρος ξεκινά με μια σύντομη ιστορική αναδρομή στα ρομπότ ενώ στην συνέχεια γίνεται μια στοχευόμενη περιγραφή τεχνικών πλοήγησης ρομπότ διαφορικής οδήγησης , τεχνικές που εφαρμόσαμε στην κατασκευή μας. Επίσης στο πρώτο μέρος παρουσιάζουμε ένα σύνολο από αισθητήρες, το μικροελεκτή Arduino και κάποια είδη επαναφορτιζόμενων μπαταριών.Το δεύτερο μέρος αποτελεί και το πιο ουσιαστικό κομμάτι της εργασίας αφού περιγράφει με λεπτομέρεια την πορεία κατασκευής του ρομπότ από τον σχεδιασμό των επιμέρους στοιχείων μέχρι την κατασκευή του. Η ρομποτική εφαρμογή αποτελείται από δύο ιδιοκατασκευές , ένα αυτοκινούμενο ερπυστριοφόρο ρομπότ και μια σταθερή βάση φόρτισης. Σε αυτό το μέρος παρουσιάζονται όλα τα στοιχεία που συναποτελούν τις δύο κατασκευές όπως αισθητήριες διατάξεις, κυκλώματα τροφοδοσίας , κυκλώματα οδήγησης κινητήρων καθώς και τα μηχανολογικά στοιχεία που υποστηρίζουν το σύστημα. Στη συνέχεια αναλύεται ο τρόπος λειτουργίας του ρομπότ και παρουσιάζεται ο προγραμματιστικός κώδικας που φορτώθηκε στον μικροελεκτή. Στο τελευταίο κεφάλαιο αυτού του μέρους κάνουμε ένα απολογισμό της κατασκευής, αναλύουμε σφάλματα και προτείνουμε τρόπους βελτίωσης του συστήματος τόσο από πλευράς υλικού όσο και από πλευράς λογισμικού.Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι η όλη κατασκευή συνδυάζει εφαρμογή γνώσεων από διάφορα επιστημονικά πεδία του μηχανικού όπως ρομποτικής, ηλεκτρονικής μικροϋπολογιστών και συστημάτων αυτομάτου ελέγχου. Η εφαρμογή στην πράξη των όσων διδαχτήκαμε σε θεωρητικό επίπεδο ανέδειξε το χάσμα που υπάρχει μεταξύ θεωρίας και πράξης και τις δυσκολίες που υπεισέρχονται στην κατασκευή τέτοιων συστημάτων. Εν κατακλείδι θέλω να εκφράσω την ικανοποίηση μου για το αποτέλεσμα που πετύχαμε. Το ρομπότ είναι ένα κατασκεύασμα υψηλής τεχνολογίας εφοδιασμένο με ισχυρό υλικό έτοιμο να υποστηρίξει και άλλες λειτουργίες μέσω φόρτωσης επιπλέον κώδικα στον μικροελεκτή του. Η χαρά της δημιουργίας έρχεται να ανταμείψει το χρόνο πολύωρης εργασίας που αφιερώθηκε.