Руководство Пользователя
Роботизированная Платформа УМКИ
Автор: Воронин И.В.
Дата создания: декабря 3, 2013
Дата обновления:
Версия:
Утверждено:
-
-
-
-
Номер копии _____
Содержание
Функциональный дизайн расширения 3
Состав Роботизированной платформы УМКИ 4
Описание алгоритма управления 6
1 . Подготовка к работе 7
Функциональный дизайн расширения
Всего выделяем следующие типы стандартных расширений:
- интерфейс;
- программа;
- отчет;
- форма.
Наименование расширения:
Назначение
Данный документ определяет детальные требования к разрабатываемому приложению и является основной базой для технической разработки расширения.
Благодарности
Больше спасибо, что Вы выбрали наш роботизированный комплекс для обучения программированию. ….
.
Состав Роботизированной платформы УМКИ
В комплект поставки Роботизированной платформы входит:
Платформа УМКИ в количестве 1 штук.
Радиоконтроллер (шлюз сети), подключаемый к управляющему компьютеру через интерфейс USB.
ПО для управления одним или множеством устройств УМКИ.
Документация — настоящий документ.
Описание Роботизированной платформы
Передвижная 4-х колесная платформа УМКИ (в дальнейшем УМКИ) управляется через сеть Xbee. Шлюз сети Xbee имеет возможность подключения к компьютеру по интерфейсу USB для сбора и передачи данных на конечные устройства. Исполнитель поставляет 3 устройства (три платформы). Каждая платформа имеет свой уникальный идентификатор (МАС адрес), который используется для адресации команд на платформы (каждая платформа может управляться независимо). Исполнитель поставляет утилиту, позволяющую определить в момент включения платформы ее МАС-адрес.
Каждая платформа имеет:
Колес: 4 (все ведущие)
Электродвигатель : 2 (левый, правый)
От одного двигателя управляются два колеса (переднее, заднее)
Поворот происходит включением одного из двигателей.
Скорость перемещения вперед или назад : за 10,5 сек - 231 см
Масса с батарейками: 1,7 кг
Бортовое питание: 9 В (6 элементов AA по 1,5В)
Датчик температуры (встроен внутри корпуса)
Органы управления программного обеспечения включают в себя:
Кнопки: Вперед/Назад/Вправо/Влево
Кнопка: Старт/Стоп
Кнопка Звук
Кнопка Свет
ПО позволяет параметризировать движение платформы (вперед, назад, вращение по и против часовой стрелки) указывая количество импульсов передаваемых на двигатель для движения.
Индикация:
Светодиод — индикатор движения привода.
Светодиод — индикатор обнаружения и передачи данных через Xbee сеть
Описание алгоритма управления
Для управления Передвижной платформой целесообразно придерживаться следующего алгоритма:
1
2
1 . Подготовка к работе
Перед началом работы подключаем шлюз к компьютеру. На нем загораются 2 индикатора: зеленый и (фото шлюза с диодами) красный.
Далее устанавливаем драйвер для работы шлюза с операционной системой Windows 7. В противном случае, УМКИ работать не будет. В окне Диспетчер устройств можно увидеть следующее (рис.1)
 Рисунок 1: Окно диспетчера устройств
Установите драйвер, чтобы исчез восклицательный знак в диспетчере устройств.
1.1 Как включить устройство
Для включения УМКИ необходимо переключить выключатель на УМКИ в положение ON. При включении на обратной стороне УМКИ должен загореться и мигать красный индикатор.
Далее запускаем программу smartcar.exe (рис.2) . Перед первым запуском программы необходимо настроить файл smart.ini, прописав путь к этой программе,
В
нашем случае программа smartcar.exe находится в корневом каталоге smartcar на диске E:, в подкаталоге release.
Теперь можно запустить программу.
 Рисунок 2: Окно программы smartcar.exe
При нажатии на любую клавишу появляется окно (рис.3)
 Рисунок 3: Пульт управления УМКИ
Пульт управления УМКИ
Пульт управления УМКИ Smart Car состоит из 4 вкладок, каждая из которых содержит поля ввода и флажки и кнопки управления (рис.4)
Закладка 1. Управление
Рисунок 4: Закладка 1. Управление
Если в течение 5 минут УМКИ не задана ни одна команда, машинка переходит в режим сна. В режиме сна УМКИ доступны команды «БИП» и «СВЕТ», команды движения не работают. При нажатии на кнопочку «Разбудить», машинка просыпается и индикаторы загораются.
Кнопки «Вперед», «Влево», «Вправо», «Назад» приводят машинку в движение в соответствующих направлениях.
Также на закладке Управление существует поле ввода числа Импульсов. Полный оборот колеса составляет 22 импульса. Окружность колеса равняется 22 импульсам, расстоянию, которое проезжает машинка.
Первый режим управления УМКИ:
Режим управления с клавиатуры возможен кнопками вкладки Управление, либо с помощью клавиш A- влево, W- вверх, D-вправо, S-вниз (латинская раскладка клавиатуры). В случае когда снята галка Дискретное движение, движение продолжается пока нажата управляющая кнопка или клавиша клавиатуры, в случае установления режима Дискретное движение – расстояние проезжаемое машинкой после однократного нажатия управляющей кнопки регулируется количество импульсов.
Закладка 2. Технологические режимы
На вкладке технологические режимы мы видим поле «Рабочий каталог сервера», поле «Команда для устройства» и поле «Статус устройства» , как это показано на рис 5
 Рисунок 5: Закладка 2. Технологические режимы
В поле «Команда для устройства» можно ввести любую команду из файла LOG.txt.
Разберем режимы управления УМКИ:
Режим управления с клавиатуры возможен кнопками вкладки Управление, либо с помощью клавиш A- влево, W- вверх, D-вправо, S-вниз (латинская раскладка клавиатуры). В случае года снята галка Дискретный режим, движение продолжается пока нашата управляющая кнопка или клавиша клавиатуры, в случае установления Дискретного режима -
Режим по записи: Нажать кнопку «Запись», выполнить несколько команд в дискретном режиме, затем отжать копку Запись (кнопка неактивна), нажимаем кнопку «Поехали». Машинка должна повторить выполненные команды. В случае установки циклического режима (Checkbox prog cicl), выполненный однократно набор команд будет повторяться постоянно.
из среды программ kumir Prog.
Чтобы запустить УМКИ из программы КУМИР надо: выполнить пункт 2333
Чек бокс print LOG нужен для сохранения данных в лог-файле, (LOG.txt) , который находится в домашней директории. Для наблюдения за каждой отправленной и полученной команды LOG.txt выглядеть таким образом: (пример...)
Checkbox prog cicl нужен для того, чтобы в kumir Prog, машинка работала в бесконечном цикле.
Кнопка Continue необходима для того, чтобы машинка ездила, при записи с закладки Управление. Для того чтобы машинка поехала по этой программе (не из кумира), надо выполнить все как описано в пп1333
Поле «Статус устройства» дублирует поле на вкладке Устройства. В случае нормальной работы машинки, поле «Статус устройства» выделено зеленым цветом (рис. 5)
Закладка 3. Телеметрия
 Рисунок 6: Закладка 3. Телеметрия
Вкладка Телеметрия предназначена для управления измерениями с помощью различных датчиков (рис.6). В нашем случае функционирует только датчик температуры.
Как замерить
Для этого нажимаем кнопку «Темп», появляется режим: идет измерение температуры. Далее нажимаем кнопку «Граф». Открывается окно gnuplot, где показывается график измерения температуры, которая меняется каждый период времени, заданный в файле smart. ini (рис. 7)
 Рисунок 7: График измерения температуры в программе gnuplot
График измерения температуры строится для устройства, адрес которого указан на картинке в верхнем правом углу. По оси Y указывается значение температуры в градусах Цельсия, в по оси X — время в часах и минутах
Описание файла Smart.ini
Файл Smart.ini представляет собой запись значения переменных, используемых программой Smartcar.exe. Рассмотрим этот файл более подробно (рис.8)
 Рисунок 8: Файл smart.ini
C:\Users\KVD\Desktop\sm\smartcar — рабочая директория программы
ulitka2_cikl.kum — имя файла программы kumir.Prog. Чтобы выполнение шло по программе прописанной в данном файле,, нужно в программе поставить chexkbox в поле kumir Prog (рис.9), (изменить программу, можно отредактировав файл ulitka2_cikl.kum).
 Рисунок 9: Закладка 2. Технологические режимы и checkbox на kumir Prog
17 — количество импульсов на левый двигатель при движении из программы
16 — количество импульсов на правый двигатель при движении из программы
Количество импульсов на левый и правый двигатель может различаться из — за невысокого качества двигателей и шестеренок
/dev/ttyS0 – адрес устройства для линукса
500 — время задержки (мс) отправки команды на шлюз . Необходимо для безотказной работы порта (отправка и получение команд)
12 — количество импульсов при движении с интервалами из программы
COM 3 — адрес порта для Windows 7. указанный COM -порт должен совпадать с номером com -порта, указанном в диспетчере устройств (рис.10)
 Рисунок 10: Окно диспетчера устройств
(в случае несовпадения номера com-порта с прописанным в файле smart.ini необходимо изменить назначенный порт через диспетчер устройств)
Закладка 4. Устройства
 Рисунок 11: Закладка 4. Устройства
На вкладке Устройства показано поле Список активных устройств, поле Группа. Чтобы сменить группу нужно выделить заданное устройство и нажать кнопку «Сменить» (рис.11)
Работа УМКИ с помощью программы Кумир
С помощью программы Кумир можно заранее запрограммировать маршрут и отправить УМКИ по этому маршруту. Окно программы Кумир изображено на рис.12
 Рисунок 12: Окно программы “Кумир”
Для программной работы машинки надо
Создать программу для движения машинки в среде КУМИР,
Сохранить файл в рабочей директории под названием ulitka2_cikl.kum (в случае другого названия необходимо отредактировать файл smart.ini , заменв в ном строку ulitka2_cikl.kum на имя вновь созданного файла).
Запустить программу smartcar.exe, на вкладке «Технологические режимы» выбрать чекбокс kumir Prog и нажать кнопку «Поехали». Для остановки выполнения программы нужно еще раз нажать кнопку «Поехали»
 Рисунок 13: Использование команд в программе "Кумир"
Как говорилось выше, существует 2 варианта движения УМКИ: 1) по программе записи. На вкладке Технологические режимы, нажимаем кнопку «Запись», далее на закладке Управление задаем кнопками движения УМКИ, необходимые перемещения (возможно использование команд звука и света При нажатии кнопки «Бип» при собранной схеме машина будет издавать звук, при нажатии кнопки «Свет» на машине будет загораться светодиод). Затем, на вкладке Технологические режимы нажимаем кнопку «Поехали». УМКИ должна повторить маршрут, который мы задали на в режиме. Управления.
Во время записи создается XML файл с количеством импульсов на колеса (рис.13)
 Рисунок 14: XML-файл
Режим движения из программы Кумир
Устранение неполадок (для операционной системы Windows 7)
После включения УМКИ на вкладке Управление в поле статус устройства должно быть установлено «Устройство ответило» зеленым цветом. Если же в поле Статус устройства установлено «Канал обмена не инициализирован» и оно выделено красным цветом (рис.15), необходимо проверить какой COM-порт установлен в системе и поменять его на COM 3
 Рисунок 15: Закладка 1. Управление
|
