Cílem této práce je navrhnout a vyrobit inerciální navigaci vhodnou pro kolejového robotického vozidla ve 2D prostoru, s pomocí kompasu, gyroskopu a akcelerometru. Systém vypisuje a rekonstruuje skutečnou ujetou dráhu a její tvar, pomocí algoritmu zpracovávaném mikrokontrolérem.
Anotace v angličtině
The aim of this work is to design and produce innercial navigation for railway robotic vehicle in 2 dimension space using digital compass, gyroscope and accelerometer. The system should print and reconstruct actual path of vehicle and shape of the track, using an algorithm processes by microcontroller.
Klíčová slova
Inerciální navigace, akcelerometr, gyroskop.
Klíčová slova v angličtině
Navigation, accelerometer, gyroscope.
Rozsah průvodní práce
48 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Cílem této práce je navrhnout a vyrobit inerciální navigaci vhodnou pro kolejového robotického vozidla ve 2D prostoru, s pomocí kompasu, gyroskopu a akcelerometru. Systém vypisuje a rekonstruuje skutečnou ujetou dráhu a její tvar, pomocí algoritmu zpracovávaném mikrokontrolérem.
Anotace v angličtině
The aim of this work is to design and produce innercial navigation for railway robotic vehicle in 2 dimension space using digital compass, gyroscope and accelerometer. The system should print and reconstruct actual path of vehicle and shape of the track, using an algorithm processes by microcontroller.
Klíčová slova
Inerciální navigace, akcelerometr, gyroskop.
Klíčová slova v angličtině
Navigation, accelerometer, gyroscope.
Zásady pro vypracování
Práce se bude zabývat návrhem a konstrukcí navigačního subsystému kolejového robotického systému. Navigační subsystém bude sloužit k určení polohy robotického vozidla pohybujícího se po kolejišti. Tato informace bude využita v budoucnu pro zpětnovazební řízení robotického vozidla. Při návrhu jednotky budou pro navigační jednotku využity moderní elektronické senzory. Signál ze snímačů bude zpracován mikropočítačem řady ATmega fy Atmel. Data z navigační jednotky budou zobrazena jak na zobrazovací jednotce navigačního subsystému, tak i zároveň přenášena bezdrátově do osobního počítače. Program mikropočítače bude vytvořen v jazyce C pro mikropočítače Atmel v prostření AVR studia. Testování jednotky bude provedeno na robotickém systému modelu kooperativního řízení v laboratoři specializace.
Teoretická část:
- Rešerše současného stavu řešené problematiky.
- Popis činnosti vybraných komponent pro konstrukci navigační jednotky.
Implementační část:
- Návrh technického řešení jednotky.
- Realizace elektroniky navigační jednotky.
- Naprogramování firmware jednočipového mikropočítače.
- Testování jednotky s vyhodnocením výsledků.
Zásady pro vypracování
Práce se bude zabývat návrhem a konstrukcí navigačního subsystému kolejového robotického systému. Navigační subsystém bude sloužit k určení polohy robotického vozidla pohybujícího se po kolejišti. Tato informace bude využita v budoucnu pro zpětnovazební řízení robotického vozidla. Při návrhu jednotky budou pro navigační jednotku využity moderní elektronické senzory. Signál ze snímačů bude zpracován mikropočítačem řady ATmega fy Atmel. Data z navigační jednotky budou zobrazena jak na zobrazovací jednotce navigačního subsystému, tak i zároveň přenášena bezdrátově do osobního počítače. Program mikropočítače bude vytvořen v jazyce C pro mikropočítače Atmel v prostření AVR studia. Testování jednotky bude provedeno na robotickém systému modelu kooperativního řízení v laboratoři specializace.
Teoretická část:
- Rešerše současného stavu řešené problematiky.
- Popis činnosti vybraných komponent pro konstrukci navigační jednotky.
Implementační část:
- Návrh technického řešení jednotky.
- Realizace elektroniky navigační jednotky.
- Naprogramování firmware jednočipového mikropočítače.
- Testování jednotky s vyhodnocením výsledků.
Seznam doporučené literatury
Novák Petr: Mobilní roboty - pohony, senzory, řízení - 1. díl, BEN - technická literatura, 2005, ISBN 80-7300-141-1
Záhlava Vít: Návrh a konstrukce DPS, BEN - technická literatura, 2011, ISBN 978-80-7300-266-4
Plíva Zdeněk: Eagle Prakticky, BEN - technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-252-7
Burkhard Mann: C pro mikrokontroléry, BEN - technická literatura, 2003, ISBN 80-7300-077-6
Herout Pavel: Učebnice jazyka C - 1. díl, Koop, 2002, ISBN 978-80-7232-383-8
Herout Pavel: Učebnice jazyka C - 2. díl, Koop, 2002, ISBN 978-80-7232-367-8
www.atmel.com
www.elcad.cz
Seznam doporučené literatury
Novák Petr: Mobilní roboty - pohony, senzory, řízení - 1. díl, BEN - technická literatura, 2005, ISBN 80-7300-141-1
Záhlava Vít: Návrh a konstrukce DPS, BEN - technická literatura, 2011, ISBN 978-80-7300-266-4
Plíva Zdeněk: Eagle Prakticky, BEN - technická literatura, 2010, ISBN 978-80-7300-252-7
Burkhard Mann: C pro mikrokontroléry, BEN - technická literatura, 2003, ISBN 80-7300-077-6
Herout Pavel: Učebnice jazyka C - 1. díl, Koop, 2002, ISBN 978-80-7232-383-8
Herout Pavel: Učebnice jazyka C - 2. díl, Koop, 2002, ISBN 978-80-7232-367-8
www.atmel.com
www.elcad.cz
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student splnil zadání bakalářské práce. Byla navržena a otestována jednotka inerciální navigace. Pro zpracování signálů z jednotlivých senzorů byl zvolen vývojový kit italského výrobce "Arduino". Výsledky práce jsou po určité úpravě uplatnitelné v praxi.