Введение 3
1. Состояние вопроса 4
1.1 Формулирование актуальности, цели и задач проекта 4
1.2 Анализ исходных данных и известных решений 5
2. Аппаратная часть 24
2.1 Разработка структурной схемы 24
2.2 Выбор необходимых компонентов 25
2.3 Разработка электрической принципиальной схемы 39
3. Программная часть 42
3.1 Разработка алгоритма работы 42
3.2 Разработка программной части устройства 47
4. Конструкторско-экспериментальный раздел 55
4.1 Сборка устройства 55
4.2 Отладка устройства и экспериментальные исследования 58
Заключение 63
Список используемой литературы 64
Приложение А Перечень элементов к схеме принципиальной 66
Приложение Б Программа автоматизированной мобильной платформы
Наука не стоит на месте. На данный момент уровень развития робототехники достиг немалых высот. Ситуация с развитием робототехники в настоящее время складывается таким образом, что остановить это развитие в данном направлении уже невозможно. Объясняется это тем, что роботы уже заняли свою нишу в жизни общества. Они стали частью современной промышленной революции, характеризующейся широким внедрением адаптивных технологий и роботизацией производства. Рост количества предприятий, которые автоматизируют свои процессы, с каждым годом только увеличивается, поэтому завод, на котором работает всего пара десятков человек, а всю основную работу выполняют роботы, на данный момент уже никого не удивляет. Промышленные роботы выпускаются тысячами. Несмотря на то, что этот рынок достаточно давно сформировался, ситуация здесь только обостряется. Стимул для активной роботизации складских помещений - оптимизация пространства, ускорение операций, исключение человека из операций на складе.
В России полная автоматизация промышленности и производства - вопрос далекого будущего. Пока что есть тренд на частичную автоматизацию процессов, без долгосрочных затрат. Внедряются погрузчики и роботизированные тележки, которые заменяют человека в одной цепочке процесса логистики.
Сложным вопросом является обеспечение возможности навигации внутри складских помещений. Для этого используются различные способы. Некоторые требуют подготовки склада - разметки на полу или установки специальных меток (беспроводных или отражательных) на стенах и полках.
В данной работе будет создана роботизированная платформа, способная перемещаться по разметке согласно определенному маршруту.
В ходе выполнения бакалаврской работы, была разработана автоматизированная мобильная платформа, которая способна передвигаться по трассе из черной линии, отслеживая ее инфракрасными датчиками линии. Так же платформа способна проезжать плавные повороты и перекрестки в соответствии с заданным ей маршрутом и останавливаться на специальных метках, при этом постоянно отслеживая пространство перед собой для предотвращения столкновения с неожиданным препятствием на трассе. В процессе выполнения была рассмотрена актуальность темы и существующие робототехнические решения в сфере складкой логистики. Был произведен анализ исходных данных, который заключался в изучении технических характеристик робототехнического набора для создания дистанционно управляемых моделей серии TETRIX MAX и входящего в его комплектацию робототехнического контроллера TETRIX PRIZM. Разработана структурная схема, показывающая количество устройств в системе, а так же их взаимодействия. Был произведен подбор, сравнение и выбор необходимых компонентов, таких как: инфракрасные датчики линии, дисплей LCD 1602 и тактовая кнопка. Разработана схема принципиальная электрическая, а так же перечень элементов к ней. Разработан алгоритм работы платформы и его программная реализация, в которой была применена специализированная библиотека для удобной работы с микроконтроллером, двигателями и датчиками. Произведена сборка платформы, установка микроконтроллера, подключение всех компонентов по принципиальной электрической схеме, а также настройка и калибровка инфракрасных датчиков линии. Была произведена загрузка и отладка управляющей программы. Описан метод задания маршрута для платформы при помощи массива. Показаны изображения готовой платформы и трассы для испытаний. Представлена программа и описаны результаты экспериментальных исследований.
