KAREL - Primele două prototipuri
-
Upload
mihai-agape -
Category
Economy & Finance
-
view
228 -
download
3
Transcript of KAREL - Primele două prototipuri
KARELPrimele două prototipuri
Mihai AgapePalatul Copiilor Drobeta Turnu Severin – Filiala Orsova
Simpozionul Național„Performanță prin activități nonformale”
Casa Corpului Didactic Mehedinți, 19.11.2014
Sumarul prezentării
Prezentare generală a proiectului KAREL
Prezentarea muncii depuse în primele 14 luni de implementare a proiectului KAREL
This work has been funded with support from the European Commission.
This communication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.
PREZENTARE GENERALĂ A PROIECTULUI KAREL
Date generale
Programul: Învăţare pe toată durata vieţii Subprogramul: Comenius Acţiunea: Parteneriate Școlare
Multilaterale Comenius Termen limită: 21.02.2013 Limba de lucru: Engleza Nr. de referinţă: COM-13-PM-98-MH-RO Nr. LLP Link: 2013-1-RO1-COM06-29664 1
Date generale – cont.
Titlul proiectului: Karel - Autonomous Robot for Enhancing Learning
Acronimul: KAREL Beneficiarul: Palatul Copiilor Drobeta
Turnu Severin Contract nr.: 182 din 30.09.2013 Perioada: 01.08.2013 – 31.07.2015 Suma totală: 24.000 EURO
Partenerii proiectului KAREL Palatul Copiilor Drobeta Turnu Severin,
România (coordonator) Platon Schools (Εκπαιδευτηρια Πλατων)
(Katerini, Grecia) Beypazari Teknik Ve Endüstri Meslek Lisesi
(Beypazari, Turcia) Technikum nr 1 im. Stanisława Staszica w
Zespole Szkoł Technicznych w Rybniku (Rybnik, Polonia)
Scopul parteneriatului KAREL Scopul proiectului este dezvoltarea de
materiale curriculare pentru învățarea științelor și tehnologiei cu ajutorul roboților.
Am numit KAREL platforma robotică pe care o vom dezvolta, ca un omagiu adus lui Karel Čapek, scriitorul ceh care a introdus cuvântul robot.
Produse (principale) ale proiectului KAREL Platformă robotică proiectată și fabricată în
câte 5 exemplare pentru fiecare partener. Planuri de lecții pentru utilizarea platformei
KAREL în abordarea unor teme diferite domenii (fizică, biologie, electronică, mecanică, programare și robotică).
Dicționar de robotică în engleză și limbile țărilor participante.
Proiectul KAREL în cifre
Țări: 4Parteneri: 4Profesori: 21Elevi: 50Mobilități: 96Roboți: 20Lecții: 21
Distribuirea sarcinilor (1)
Proiectarea, fabricarea, testarea și documentarea platformei robotice: Sistemul mecanic – Turcia Sistemul electronic – Polonia și România Software – Grecia, România și Polonia În timpul proiectului toți partenerii vor învăța
despre modul în care să fabrice componentele și își vor construi propriile flote de roboți.
Distribuirea sarcinilor (2) Proiectarea și documentarea curriculumului
pentru platforma robotică: Fizică – Grecia, România Biologie – Grecia Mecanică – Turcia, Polonia Electronică – Polonia, România Programare – Grecia, România Robotică – Polonia, România Fiecare partener va traduce curriculumul final în
limba națională.
Distribuirea sarcinilor (3)
Dicționarul cu termeni de robotică în engleză, greacă, poloneză, turcă și română va fi rezultatul efortului comun.
KARELREZULTATE DUPĂ 14 LUNI
SpecificațiiKarelino – primul prototip al controlerului platormei KarelRezolvarea unor probleme de matematicăAl doilea design al platformei Karel
KAREL SPECIFICATIONS
Agreed at the first project meeting in BeypazariAvailable at http://sdrv.ms/170NTak
Prima reuniune de proiectBeypazari, 10-16.11.2013
KarelSpecificații mecanice
KarelSpecificații electrice
KarelDispozitive de intrare
KarelDispozitive de ieșire
Karel - Curriculum
Karel Challenges
KarelOther Specifications
KARELINO – PRIMUL PROTOTIP AL PLATFORMEI ROBOTICE
KarelinoMotivație și specificații Karel
Probleme Circuitul de încărcare a bateriei 2s LiPo Circuitul de stabilizare a tensiunii de alimentare
pentru motoare Soluție
Prototip de complexitate mai mică = Karelino Alte cerințe pentru Karelino
12 intrări analogice ale ATmega32U4 disponibile utilizatorului (LiFo) => Alocarea pinilor != Arduino Leonardo
Schema electrică
KarelinoVedere 3D top
KarelinoVedere 3D bottom
FABRICAREA CIRCUITULUI IMPRIMAT
Metoda = Sistemul de Transfer al ToneruluiMateriale = Kitul Pulsar (PCB Fab-In-A-Box) http://www.pcbfx.com/
Imprimarea desenului cablajului pe hârtie, cu o imprimantă laser
Curățarea plăcii simplu placate cu hârtie abrazivă
Curățarea plăcii cu o cârpă și alcool izopropilic
Transferarea tonerului pe placă cu un laminator
Eliminarea hârtie după umezirea acesteia
Desenul cablajului este transferat pe placă
Impermeabilizarea desenului cu folie verde
Înlăturarea foliei verzi
Imaginea cablajului înainte și după impermeabilizare
Corodarea plăcii cu persulfat de amoniu
Cuprul neacoperit a fost înlăturat
Înlăturarea tonerului de pe placă cu diluant
Găurirea
Testarea traseelor (continuitate și scurtcircuite)
POPULAREA PLĂCII ȘI LIPIREA COMPONENTELOR
Stație de lipit pentru lipirea componentelor THD și SMD Suflantă cu aer cald Ciocan de lipit
Lipirea ștrapurilor
Plantarea și lipirea componentelor (mai întâi SMD și apoi THD) O lupă este foarte utilă
Karelino (TOP)
Karelino (BOTTOM)
Vederi 3D vs placa reală
Testarea KarelinoGreșeli de proiectare și fabricare
A doua reuniune de proiect,Rybnik, 06–13.04.2014
Integrare & Testare(reuniunea de la Rybnik)
Primul prototip Karel(reuniunea de la Rybnik)
AL DOILEA PROTOTIP AL PLATFORMEI ROBOTICE KAREL
Abordare nouă – 2 plăciSchemele electriceProiectarea PCB-urilorFabricarea PCB-urilor
Abordare nouă pentru al doilea prototip Karel 2 plăci
Placa inferioară Sistemul de management al bateriei Motoare
Placa superioară Controler Stabilizatoare Drivere de motor Dispozitive I/O
Sistemul de management al bateriei – Schema electrică
Dimensiunile plăcii
Design-ul circuitelor imprimate Laminat PCB dublu placat Componente
SMD THD
Software Target3001! – versiune limitată la 400 pini /
paduri
Placa inferioarăVedere 3D Bottom
Placa inferioarăVedere 3D top
Placa inferioarăProbleme cu software-ul
Placa superioarăVedere 3D bottom
Placa superioarăVedere 3D top
Îmbunătățirea procesului de fabricare a PCB-urilor
Imprimanta veche (Samsung) – rezoluție 600 dpi Imprimanta nouă (HP) – rezoluție 1200 dpi
Rezultate foarte bune după câteva teste Problemă: driver-ul imprimantei pentru Windows 7
Probleme de imprimare MS Word (doc)
Rezultate diferite Imagini (png)
Probleme de scalare
Rezultate bune cu fișiere pdf
După mai multe încercări (imprimarea)
Alinierea fețelor top și bottom
Probleme cu transferul tonerului
După mai multe încercări (transferul tonerului)
Protejarea tonerului
Aliniere bună între fețele top și bottom
Placa superioară (fața top)trasee minime de 0,6 mm
Placa superioară (fața bottom)trasee minime de 0,3 mm
Al doilea prototip KarelProbleme & Muncă viitoare
Unele circuite nu au fost testate încă (e.g. sistemul de management al bateriilor)
Unele circuite integrate sunt greu de procurat (e.g. cele produse de Seiko)
Posibile viitoare modificări în design, prin folosirea unor noi circuite integrate (e.g. stabilizator boost alimentat de la o singură baterie Li-Po, cu curent mare de ieșire)
A treia reuniune a proiectului Karel, Katerini, 12 – 19.10.2014
Testarea platformei roboticeKarel 2.0 la Katerini
Bibliografie Agape, Mihai. (29 martie 2014). „Karelino, un
pas în dezvoltarea platformei robotice Karel”. IPO-TECH Perspective Tehnice şi Tehnologice – Priorităţi şi demersuri în contextul european, Simpozion Naţional, ediția a VII-a, 29 martie 2014 (ISSN 2344-1852, ISSN-L 2344-1852): pag. 152-157.
Agape, Mihai. „Karelino – A robot for STEM education”. Prezentare susținută la cea de a doua conferință Scientix, desfășurată la Bruxelles în perioada 24 – 26.10.2014.
Întrebări?