Tips & Tricks zum Rug Warrior

Inhaltsübersicht

Halterungen für die IR-Dioden
Abkleben und Befestigen des IR-Empfängers
Regulierung der Strahlungsintensität einer IR-Diode
Halterungen für die Photowiderstände
Bumper-Verstärkung
SHARP-Hack der University of Florida

Halterungen für die IR-Dioden

Da die IR-Dioden aufgrund einer fehlenden Ummantelung auch seitlich in Richtung des IR-Empfängers abstrahlen bzw. die IR-Strahlung von der Schürze reflektiert wird, hat es sich bewährt, die Dioden in kleinen Metallröhrchen mit Gummitüllen direkt in den Öffnungen der Schürze zu befestigen.

Abkleben und Befestigen des IR-Empfängers

Auch der IR-Empfänger sollte seitlich mehrfach mit schwarzem Isolierband umwickelt werden, damit keine Störungen duch rückwärtige Reflexionen der IR-LEDs entstehen. Die IR-Empfänger unserer Bausätze registrieren Hindernisse bereits in 1m Entfernung. Da der zur Verfügung stehende Raum für Testfahrten jedoch meist beschränkt ist, wurde die Empfängerdiode einfach mit 1-2 Lagen rotem Isolierband abgeklebt, was die Sichtweite auf ca. 30 cm einschränkt.

Außerdem ist der Empfänger, wird er wie vorgesehen an der Platine montiert, nicht mittig positioniert. Wird ein dreiadriges Kabel mit abgewinkelter Stiftleiste an den Empfänger gelötet, kann dieser exakt mittig auf der Grundplatte festgeklebt und mit der Platine verbunden werden. Zum Befestigen verschiedenster Teile (z.B. IR-Empfänger, Magnet, etc.) hat sich Heißkleber bewährt, da dieser im Zweifelsfall leichter wieder zu lösen ist als andere Klebstoffe. Die Anschaffung einer Heißklebepistole ist daher sehr zu empfehlen.

Regulierung der Strahlungsintensität einer IR-Diode

Aufgrund von Bauteiltoleranzen strahlen auch die beiden IR-Dioden nicht gleichmäßig stark, was zu einem unsymmetrischen "Sichtbereich" führt. Abhilfe schafft ein geeigneter Poti der anstelle des Festwiderstandes in Reihe zu einer der beiden Dioden eingelötet wird. Dadurch läßt sich der Strom durch die Diode und somit auch die Strahlungsintensität einstellen. Eine Alternative ist auch hier das Abkleben der Diode mit 1-2 Lagen roten Isolierbandes.

Halterungen für die Photowiderstände

Werden die beiden Photozellen direkt in die Buchsenleisten auf der Platine gesteckt, so empfangen sie Licht aus allen Richtungen. Dadurch wird es schwer, eine punktförmige Lichtquelle (welche z.B. einen Zielpunkt markiert) gezielt anzusteuern. Mit etwas Isolierband umwickelt, lassen sich die Photozellen exakt in die Isolierung von fünfadrigem Stromkabel einpassen und darin verschieben, so daß man sie begrenzt fokussieren kann.

Die folgende Skizze veranschaulicht, warum die Stellung der Photozellen "über Kreuz" gewählt wurde. Dadurch ist es einfacher, eine punktförmige Lichtquelle anzusteuern, ohne daß diese bei der Annäherung in dem Totbereich verschwindet.

Die Photozellen wurden oberhalb der IR-Dioden mit Heißkleber auf der Schürze befestigt. So ist es möglich, ein Labyrinth mit Hindernissen aufzubauen, über welche die Phtotosensoren hinwegsehen können. Der Zielpunkt (markiert durch eine Lichtquelle) ist dadurch immer sichtbar, während die Hindernisse durch die niedriger angebrachten IR-Sensoren dennoch gesehen werden. (Siehe auch: Einsatzumgebung im Praktikum).

Bumper-Verstärkung

Aufgrund der vielen Kabel zu den IR-Dioden, den Photozellen, dem PSD-Sensor usw., wird die Bumper-Schürze stärker belastet als vorgesehen, so daß schon bei normalen Fahrmanövern die Taster ausgelöst werden. Die Taster lassen sich jedoch leicht mit Schaumstoffidichtungsband (Tesa-Moll, 6 mm stark), welches unter die Hebel geklebt wird, verstärken.

SHARP-Hack der University of Florida

Im Fachbereich Elektrotechnik der Universität Florida wurde ein "Sharp IR Sensor Hack for Analog Distance Measurement" entwickelt, mit dem der beim Rug Warrior mitgelieferte digitale IR-Sensor Sharp GPIU58X oder GPIU58Y auf Analogbetrieb umgerüstet werden kann und so eine Abstandsschätzung ermöglicht.

Im Robotik-Praktikum haben wir auf diese Erweiterung verzichtet, da wir mit dem Sharp GP2D02 einen direkt vom Hersteller für Abstandsmessungen vorgesehenen Sensor einsetzen. Wer die hierbei notwendigen Umrüstungen bzw. Erweiterungen am Rug Warrior vermeiden will, sollte sich den Sharp-Hack der Uni Florida genauer ansehen. Die Anleitung von Keith L. Doty liegt als PDF-Datei vor.

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