Hvad skete der i Robocup 2000

Opgave

Madam Skrald II er ligesom sin forgænger bygget til at køre Robocup. (Vi regner efterhånden med at læseren kender konkurrencen). Målsætningen var denne gang i hvert fald at kunne gennemføre banen.
 

Lidelseshistorie

Det har været en meget langvarig og til tider tung fødsel at få Madam Skrald II til at køre. Vi har brugt et utal af timer på robotten, og de har desværre ikke allesammen været præget af skaberglæde. Mere fremherskende stemninger har været undren (hvorfor i alverden fungerer det ikke nu, det gjorde det i går/hjemme hos dig/med netforsyning?), irritation (det var dog som syv s...) og smerte (mon de transistorer bliver varme? JA DE GJORDE!).

Vi startede planlægningen af Madam Skrald II mindre end en uge efter Robocup 1999, hvor vi som sagt deltog. Vi var opsatte på at gøre det meget bedre næste år, (det er vi for såvidt stadig) så planlægningsfasen fik ikke for lidt: Vi planlagde at have fungerende hardware før juleferien og softwaren klar til påske, så vi kunne køre tests. Den tidsplan skred lidt i svinget. Hardwaren er næsten færdig på nuværende tidspunkt, men softwaren...

Efteråret gik med at sidde og måle på liniesensorforstærkere, der mildest talt opførte sig underligt. Den endelige sensor er hovedversion nummer 3, men de enkelte versioner er lappet sammen på kryds og tværs efter utallige forsøg på at få dem til at fungere bedre. Det mest frustrerende har i virkeligheden været at de har været lige ved hele tiden - med jævne mellemrum har vi lige fået en godbid med fantastiske måleresultater og fuld stabilitet, men næste dag har de været helt i hundene igen. Slutningen på den historie blev at vi skrottede alt det analoge vi kunne komme af med og byggede en A/D-kobling til en PIC, som fik ansvaret. Det har fungeret stabilt og virkelig godt, men var til gengæld først færdigt et par uger før konkurrencen.

Resten af efteråret gik med at lodde Hitachi-processorer på print og derefter brænde dem af. Det at lodde dem på er ikke så trivielt som det lyder, for sådan en lille dims har ikke mindre end 80 ben som skal SMD-loddes med 0,65 mm benafstand. Det er faktisk ikke særlig meget. Det var ellers en lovende processor, men det kan jo ikke hjælpe noget når de ikke fungerer... Vi havde lagt et meget fint og kompakt print ud til dem med seriemodstande på samtlige ben for at være sikre på ikke at ødelægge dem, men det eneste det gav var loddeøvelse.

Det eneste der faktisk kom til at fungere for os i løbet af efteråret var rent faktisk den interne strømforsyning, der til gengæld har tjent trofast. Den er bygget til at kunne beskytte resten af bilen mod hvad som helst der vejer mindre end en lægtehammer - eller rettere, mod enhver kortslutning og fejl man kan forestille sig både i bilen og udenfor. Den har overspændings- og sikringsbeskyttelse af samtlige ind- og udgange og separate regulatorer til hver type print i bilen for at undgå støj. Den har løst sin opgave til UG. Vi har ikke haft støjproblemer overhovedet, selv ikke med 20 kHz pulsviddemodulation af motoren, kørsel med servoen og modulerede lysdioder. Sikringsbeskyttelsen har reddet os flere gange. Man kommer altså nemt til at kortslutte forsyningen når man sidder med det meste af overkroppen nede i motorrummet på en legetøjsbil, og så er det rart at det er en sikring der brænder over og ikke en printbane. (Se lidelseshistorien for Madam Skrald I). Også overspændingsbeskyttelsen viste sig at være tiden værd, da den reddede os omkring 3 timer før start, da vi kom til at kortslutte batteriets plus direkte til 5V forsyningen, bl.a. til processoren og motorelektronikken. Det eneste det medførte var en ualmindelig død thyristor og en del røg i køkkenet (bilen lugtede dårligt i flere timer efter), der skete ingen skade på resten af elektronikken.

I løbet af vinteren skete der, på trods af de gode intentioner, ikke det store. Det lykkedes os dog at få bygget servoen, men det lykkedes os ikke at få den til at fungere stabilt. Den havde en ubehagelig tendens til at slå hele vejen til venstre før den drejede til højre samt en dårlig vane med at stå og oscillere et par gange før den ville finde sig i at stå i en ny position. Problemerne med servoen kulminerede et par uger før konkurencen hvor styrekredsen NE544 gik op i røg, iøvrigt den eneste vi havede, NE544 er en udgået komponent så den er ikke så let at fremskaffe, men det lykkedes os da heldigvis at finde en. Problemerne med servoen blev først løst et par uger inden konkurencen da vi flyttede elektronikken over på et nyt veroboard samtidig med ændring af enkelte komponentværdier. Ændringen af komponentværdierne fremkom efter en nærmere gennemgang af databledet hvorefter vi kunne konstatere at der var en fejl i databladet. Efter disse ting holdt den op med at slå ud til venstre og oscillere.

Først to måneder før start fik vi gang i noget mekanisk arbejde på bilen. Vi snakkede værkstedet Institut for Automation et øre af og fik dem overtalt til at lave "ophænget" til sensoren for os. Det blev ret elegant, hvilket vi dog senere fik rettet op på da sensoren viste sig at hænge alt for langt foran bilen. Vi brugte nogle noget mere primitive midler til at få lavet resten af det mekaniske arbejde. Betjeningspanelet bagpå er lavet af blindpladen fra et EGA-grafikkort, der er modificeret med en fil. Ophænget til det er lavet af 2 mm aluminiumsplade der er skåret til med nedstryger og bukket i en skruestik, hvorefter der er boret huller i det med en udtjent batteriboremaskine, i dagens anledning strømforsynet fra en PC-strømforsyning. Foran synes vi selv at vi er kommet godt fra at bukke standardaluminium til en bro henover sensoren og ned til en kofanger, der beskytter sensoren når bilen går amok. Vi kan i den forbindelse nævne at det er en fordel at skrue ledningerne fast når man forsøger at teste hastighedsregulering på bakker - Vi havde en lille episode hvor bilen satte fuld kraft frem på vej ud over en rampe. Vi styrtede til, greb fast i kommunikationsledningen og trak den ud af bagenden på bilen med det resultat at den nu bare ikke var til at standse. Den standsede heldigvis selv da den "mødte" en cykel.

De erfaringer og slutninger vi har draget af denne historie er vist her.

Sidst opdateret den 3. december 2001