WORLD ROBOT OLYMPIAD 2023
FUTURE ENGINEERS
Αυτόνομη Οδήγηση
Στο πλαίσιο της Ολυμπιάδας Εκπαιδευτικής Ρομποτικής που θα διεξαχθεί φέτος στον Παναμά, τρεις ομάδες κατασκεύασαν ένα όχημα που κινείται αυτόνομα σε μία ειδικά διαμορφωμένη πίστα.
Οι κατασκευές είναι ρομποτικά μοντέλα με έναν αυτόνομο μικροελεγκτή που ελέγχει την κίνηση του οχήματος, πολλούς αισθητήρες όπως απόστασης, γυροσκόπιο, επιταχυνσιόμετρο, πυξίδα και χρώματος, μία κάμερα και φυσικά έναν μικρό υπολογιστή που ελέγχει όλες τις περιφερειακές συσκευές και καθοδηγεί το ρομπότ. Για την κατασκευή του δομικού μέρους χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία LEGO, όπως τουβλάκια Technics, γρανάζια, άξονες, διαφορικό σύστημα κλπ, καθώς και εκτυπωμένες 3D μονάδες.
Οι κατασκευές είναι ρομποτικά μοντέλα με έναν αυτόνομο μικροελεγκτή που ελέγχει την κίνηση του οχήματος, πολλούς αισθητήρες όπως απόστασης, γυροσκόπιο, επιταχυνσιόμετρο, πυξίδα και χρώματος, μία κάμερα και φυσικά έναν μικρό υπολογιστή που ελέγχει όλες τις περιφερειακές συσκευές και καθοδηγεί το ρομπότ. Για την κατασκευή του δομικού μέρους χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία LEGO, όπως τουβλάκια Technics, γρανάζια, άξονες, διαφορικό σύστημα κλπ, καθώς και εκτυπωμένες 3D μονάδες.
Μηχανικές προκλήσεις
Ο συνδυασμός LEGO στοιχείων για την κατασκευή της αρχιτεκτονικής Ackermann, έτσι ώστε το όχημα να κινείται χωρίς προβλήματα, ήταν η πρώτη πρόκληση. Δυσκολίες αντιμετωπίστηκαν και στον τρόπο σύνδεσης των LEGO δομικών στοιχείων με τα υπόλοιπα εξαρτήματα, οι οποίες όμως ξεπεράστηκαν με τον σχεδιασμό και εκτύπωση των δικών μας εξαρτημάτων στον 3D printer.
Προγραμματισμός/Λογισμικό
Για πρώτη φορά σε περιβάλλον εκπαίδευσης αυτού του επιπέδου, το λογισμικό που υποστηρίζει τις λειτουργίες του οχήματος αναπτύχθηκε με την πλατφόρμα Robotics Operation System (ROS) με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού Python. Η ROS έχει πλέον καταξιωθεί η πλέον κατάλληλη πλατφόρμα για την ανάπτυξη εφαρμογών στον χώρο των ρομποτικών συστημάτων, σε πραγματικές εφαρμογές, όπως αυτόνομη οδήγηση αυτοκινήτων, ρομποτικές σκούπες, βραχίονες που λειτουργούν σε βιομηχανικό περιβάλλον κλπ.
Εκπαιδευτικοί στόχοι
επίλυση προβλημάτων, έρευνα, συνδυασμός διαφορετικών τεχνολογιών, ηλεκτρονική, ταυτοχρονισμός/παραλληλία, συγχρονισμός, οδομετρία, Computer Vision, ROS