Práce se v první části zabývá stručným popisem různých typů podvozků,
elektrických pohonů, způsobu řízení elektrických motorů a snímačů úhlu natočení jejich výstupní hřídele. V druhé části je popsána vlastní konstrukce řídící jednotky pohonu podvozku mobilního robota a dalších nezbytných obvodů potřebných pro správnou funkci celého robota. V závěru práce je stručně popsán program, který se stará o příjem dat a samotné řízení pohonu.
Anotace v angličtině
The first part of this work is a brief description of different types of chassis,
electrical drives, ways of management for electric motors and description of different types of angle sensor of output shaft. The second part describes the design of their control units, drive mobile robot chassis and other necessary circuits required for the proper functioning of the robot. At the end of the work is briefly described the program, which is capable received data and controlled its own drive.
Klíčová slova
Mobilní robot, řízení elektrických pohonů, mikroprocesor, H-můstek
Klíčová slova v angličtině
Mobile robot, control of electrical drives, microprocessor, H-bridge
Rozsah průvodní práce
55
Jazyk
CZ
Anotace
Práce se v první části zabývá stručným popisem různých typů podvozků,
elektrických pohonů, způsobu řízení elektrických motorů a snímačů úhlu natočení jejich výstupní hřídele. V druhé části je popsána vlastní konstrukce řídící jednotky pohonu podvozku mobilního robota a dalších nezbytných obvodů potřebných pro správnou funkci celého robota. V závěru práce je stručně popsán program, který se stará o příjem dat a samotné řízení pohonu.
Anotace v angličtině
The first part of this work is a brief description of different types of chassis,
electrical drives, ways of management for electric motors and description of different types of angle sensor of output shaft. The second part describes the design of their control units, drive mobile robot chassis and other necessary circuits required for the proper functioning of the robot. At the end of the work is briefly described the program, which is capable received data and controlled its own drive.
Klíčová slova
Mobilní robot, řízení elektrických pohonů, mikroprocesor, H-můstek
Klíčová slova v angličtině
Mobile robot, control of electrical drives, microprocessor, H-bridge
Zásady pro vypracování
Práce se bude zabývat návrhem a konstrukčním řešením elektronické jednotky řízení otáček stejnosměrných motorů určených pro pohonnou jednotku podvozku mobilního robota. V práci bude nejprve rozpracována rešerše řešeného tématu se zaměřením na řídicí elektronické jednotky stejnosměrných motorů s možností jejich zpětnovazebního řízení. Budou porovnána řešení s krokovým motorem a motorem s permanentním magnetem. Teoretická část bude obsahovat popis způsobu snímání otáček rotoru motoru a popis způsobu měření proudu rotorovým vinutím. V návrhu elektronické jednotky bude využita moderní součástková základna. Řízení elektronické jednotky bude realizováno jednočipovým mikropočítačem fy Atmel, řady ATmega. Spolu s elektronickou řídicí jednotkou bude návrh technického řešení obsahovat i návrh potřebných podpůrných obvodů, jako jsou například napájecí obvody, obvody nabíjení akumulátorů atd. S tím souvisí i úkol výběru vhodných akumulátorů pro napájení elektroniky celého podvozku mobilního robota. Výsledkem práce bude funkční elektronická jednotka zabudovaná do podvozku mobilního robota.
Teoretická část:
- Současný stav technického řešení pohonů robotických systémů.
- Popis činnosti servomotoru.
- Popis činnosti vybraných komponent pro konstrukci řídicí jednotky.
Implementační část:
- Návrh hardware elektronické řídicí jednotky motorů a jejich podpůrných obvodů.
- Realizace návrhu.
- Testování jednotky na podvozku mobilního robota v laboratoři specializace.
Požadavky na studenta:
Základní orientace v návrhu elektronického a mechanického systému. Práce s CAD softwarem pro návrh plošných spojů Eagle. Základní dovednosti v osazování a oživování plošných spojů. Znalost programování v assembleru a jazyce C pro mikropočítače Atmel.
Zásady pro vypracování
Práce se bude zabývat návrhem a konstrukčním řešením elektronické jednotky řízení otáček stejnosměrných motorů určených pro pohonnou jednotku podvozku mobilního robota. V práci bude nejprve rozpracována rešerše řešeného tématu se zaměřením na řídicí elektronické jednotky stejnosměrných motorů s možností jejich zpětnovazebního řízení. Budou porovnána řešení s krokovým motorem a motorem s permanentním magnetem. Teoretická část bude obsahovat popis způsobu snímání otáček rotoru motoru a popis způsobu měření proudu rotorovým vinutím. V návrhu elektronické jednotky bude využita moderní součástková základna. Řízení elektronické jednotky bude realizováno jednočipovým mikropočítačem fy Atmel, řady ATmega. Spolu s elektronickou řídicí jednotkou bude návrh technického řešení obsahovat i návrh potřebných podpůrných obvodů, jako jsou například napájecí obvody, obvody nabíjení akumulátorů atd. S tím souvisí i úkol výběru vhodných akumulátorů pro napájení elektroniky celého podvozku mobilního robota. Výsledkem práce bude funkční elektronická jednotka zabudovaná do podvozku mobilního robota.
Teoretická část:
- Současný stav technického řešení pohonů robotických systémů.
- Popis činnosti servomotoru.
- Popis činnosti vybraných komponent pro konstrukci řídicí jednotky.
Implementační část:
- Návrh hardware elektronické řídicí jednotky motorů a jejich podpůrných obvodů.
- Realizace návrhu.
- Testování jednotky na podvozku mobilního robota v laboratoři specializace.
Požadavky na studenta:
Základní orientace v návrhu elektronického a mechanického systému. Práce s CAD softwarem pro návrh plošných spojů Eagle. Základní dovednosti v osazování a oživování plošných spojů. Znalost programování v assembleru a jazyce C pro mikropočítače Atmel.
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
Matoušek David: Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR - 3. díl - edice uP a praxe 2.vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
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
Matoušek David: Práce s mikrokontroléry ATMEL AVR - 3. díl - edice uP a praxe 2.vydání, BEN - technická literatura, 2006, ISBN 80-7300-209-4
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Cílem práce byl návrh a konstrukce elektronické řídicí jednotky pohonu podvozku mobilního robota. Řídicí jednotka slouží k pohonu čtyřkolového robotického podvozku s nezávislým pohonem všech kol stejnosměrnými motory. Cíl bakalářské práce byl splněn. Student prokázal bakalářskou prací velmi dobrou orientaci v zadaném tematickém okruhu, týkající se návrhu konstrukce, realizace elektronických zařízení a programování jednočipových mikropočítačů.