Módulo de Odometria, em parceria com JLCPCB: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

História

Robotech Nancy é um projeto francês localizado na Polytech Nancy, uma escola de engenharia no leste da França. É composto por 16 alunos, com o objetivo de competir na Copa da França de Robótica 2020. Infelizmente, o futuro da competição é incerto devido à pandemia mundial Covid-19 ainda em curso. Ainda assim, o projeto segue em direção ao seu segundo objetivo: mostrar o que a Polytech Nancy é capaz de produzir como escola de engenharia, evento durante tal crise. Cada aluno agora está trabalhando remotamente em casa, longe das instalações técnicas da escola, o que torna a ajuda do JLCPCB ainda mais apreciável.

Suprimentos:

Peças usadas neste projeto: Designador, Valor, Pacote, X Médio, Y Médio, Rotação, camada C1, 22pF, C_0402_1005Métrica, 14.732000, 7.874000, 180,000000, C2 superior, 22pF, C_0402_1005Métrico, 10.264000, 13.081000, 0,000000, C3 superior, 10nF, C_0402_1005Metric, -13,919200, -1,676400, 180,000000, C4 topo, 4.7uF, C_0402_1005Metric, -13,919200, -0,533400, 180,000000, C5 topo, 4.7uF, C_0402_1005Metric, 11,430000, 7,874000, 180,000000, C6 topo, 10nF, C_0402_1005Metric, 18,288000, 5,969000, 0,000000, C7 superior, 10nF, C_0402_1005Métrica, -3,810000, -10,541000, 270,000000, C8 superior, 10nF, C_0402_1005Métrico, 16,129000, -4,087000, 270,000000, C9 superior, 10nF, C_0402_1_1005Métrico, 8,89,00 C, 000005 superior, C_0402_1005métrico, -2,09000, -4,087000, 270,000000, C9 superior, 10nF, C_0402_1_1005Métrico, 8,89,00 C, 10000, C_0402_1005Métrica, -13,970000, 1,727200, 180,000000, C11 superior, 10nF, C_0402_1005Métrica, 3,810000, -1,270000, 0,000000, C12 superior, 10nF, C_0402_1005Métrico, 2,032000, -4,318000, 0,000000, C13_Métrico superior - 0,1nF8000, 0,000000, -1,270000, 0,000000, C12 superior, 10nF, C_0402_1005Métrico, 2,032000, -4,318000, 0,000000_1 C13_Métrico superior, 0,1nF8000, 0,0082_1, C13_0,082000_1, 0,1nF8000_1 superior, 0,1nF8000_1, C_0408000_1 superior, 0,1nF8000_1 10,160000, 0,000000, C14 superior, 1uF, C_0805_2012Metric, -4,699000, -13,0810 00, 0,000000, C15 superior, 10nF, C_0402_1005Métrica, -13,970000, 0,584200, 180,000000, C16 superior, 10nF, C_0402_1005Métrico, -0,762000, -3,683000, 270,000000, C17 superior, 10nF, C_04020000_1005Métrico superior, 10nF, C_0402_1005Métrico, -0,762000, -3,683000, 270,000000, C17 superior, 10nF, C_04020000_1005Métrico, C_06600001800,00 superior, C_0660000180000,00, C superior 0,683000, 270,000000, C17, 10nF, top, C_0402_1005Métrico, 0,254000, -3,683000, 270,000000, C19 superior, 4,7uF, C_0402_1005Métrico, -6,096000, -4,826000, 0,000000, D1 superior, LED, LED_0603_1608Métrico, 12,700000, -7,772500Métrico, 90,00360000, LED D1 superior 11,096000, 11,049000, LED 11,0492500 Métrico - 000_000, LED superior 110000000 7,772500, 90,000000, D3 superior, B5819W, D_SOD-123, -10,541000, -13,081000, 180,000000, D4 superior, LED, LED_0805_2012Métrico, 0,000000, -20,000000, 0,000000, D5 superior, LED, LED_0805_2012Métrico, 10,00000000, -17,000000, 30,000000, superior D6, LED, LED_0805_2012Metric, 17,000000, -10,000000, 60,000000, topo D7, LED, LED_0805_2012Metric, 20,000000, 0,000000, 90,000000, topo D8, LED, LED_0805_2012Metric, 17,000000, 10,000000, 120,000000, topo D9, LED, LED_0805_2012Metric, 10,000000, 17,000000, 150,000000, D10 superior, LED, LED_0805_2012Métrica, 0,000000, 20,00 0000, 180,000000, D11 superior, LED, LED_0805_2012Metric, -10,000000, 17,000000, 210,000000, D12 superior, LED, LED_0805_2012Metric, -17,000000, 10.000000, 240,000000, D13 superior, LED, LED_0805_2012Metric, -20,000000, 0,000000, 270,000000, LED D14 superior, LED_0805_2012Metric, -17,272000, -10,414000, 300,000000, D15 superior, LED, LED_0805_2012Metric, -10,000000, -17,000000, 330,000000, L1 superior, LQH32CN100K33L, L_1210_3225Metric, -11.3030001, top7,80000, 2374001, top74002, SO 270T, top7.007.000, top -4,699000, -16,002000, 0,000000, R1 superior, 100, R_0603_1608Métrica, 12,700000, -4,673500, 270,000000, R2 superior, 100, R_0603_1608Métrico, 11,049000, -4,673500, 270,000000, R3 superior, 10k, R_0402_10076,10000,30000,30000, 0060000,30000, 0060000, R_0402_1005000 superior, Métrico, -08011005000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000, R_0402_1005000 superior, -4,673500, 270,000000, R3 superior, 10k, 00060000,30000,30000,30000, 0060000,30000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000,30000, 0060000,30000, 0060000.3Métrico, R_0402_1005000, 006, 006, 006, 0060000, 006000,3 Métrico,, R4 superior, 220k, R_0402_1005Métrico, -8,382000, -11,176000, 180,000000, R5 superior, 100, R_0603_1608Métrico, -4,699000, -18,669000, 180,000000, R6 superior, 10k, R_0402_1005Métrico, -1,14300007, R_016,383000 superior, 270,0083000, 270,00k superior, R_0402_1005Metric, -2,286000, -16,383000, 270,000000, R8 superior, 2,2k, R_0402_1005Me tric, 3.238500, 3.619500, 270.000000, R9 superior, 2,2k, R_0402_1005Métrica, 2.095500, 3,642500, 270,000000, U1 superior, STM32F103C8Tx, LQFP-48_7x7mm_P0,5 mm, 13.462000, 2.159000, U1 superior, STM32F103C8Tx, LQFP-48_7x7mm_P0,5 mm, 13.462000, 2.159000, 180, U2 superior, LT173-311 3_TabPin2, -8,457800, 1,219200, 180, U3 superior, TCAN337, SOIC-8_3,9x4,9mm_P1,27mm, 2,032000, -8,636000, 270,000000, U4 superior, AD5160, SOT-23-8, -3,683000, -7,493000, 90,000000, U5 superior, MPU6050, QFN-24-1EP_4x4mm_P0,5mm_EP2,6x2,6mm, 0,000000, 0,000000, 270, U6 superior, TPS61041DBV, SOT-23-5, -7,583000, -7,518000, 270,000000, Y1 superior, Crystal_GND24, Crystal_SMD_3225-4Pin_3 0,2x2,5 mm, 11,938000, 10,795000, 180,000000, topo

Etapa 1: o robô

A Copa da França de Robótica 2020 é uma competição cronometrada em que duas equipes competem em um conjunto que muda a cada ano. O set de 2020 tem o tema do pirata e os robôs são deixados em um cenário de praia, onde eles têm que classificar e canalizar diferentes peões para áreas específicas do mapa.

O módulo que realizamos é usado para ajudar o robô a entender onde ele está no set.

Essas medidas são chamadas de “odometria”.

Etapa 2: O circuito:

Entre outros componentes, para atingir odometria suficiente, temos:

- A STM32

- Um barramento I2C para conectar os sensores de tempo de vôo para evitar colisões

- Um MPU6050 (giroscópio de 3 eixos e acelerômetro de 3 eixos) também conectado ao STM32 por meio de um barramento I2C.

- Um sensor óptico PMW3901, muito parecido com os que você encontra abaixo de mouses de computador.

Etapa 3: Código de Trabalho:

O código de um módulo de odometria completo é bastante grande e é específico para cada competidor, o que significa que quem tem o melhor leva uma vantagem enorme durante a competição. Por esses dois motivos, mostraremos partes do código.

A primeira imagem é a inicialização do MPU6050 (o giroscópio e acelerômetro). Como é fundamental para um bom começo, o STM32 realiza 500 medições em cada eixo do giroscópio para determinar as coordenadas 0. Como tal, somos mais precisos.

A segunda é a inicialização do scanner óptico. É feito com base na documentação do fabricante.

Em nosso “código secreto” integramos o valor retornado pelo giroscópio para obter a posição exata.

Etapa 4: Fazendo o Conselho:

Assim que as peças foram definidas e o código foi escrito, nosso departamento eletrônico passou o trabalho para nosso departamento de manufatura. Eles projetaram uma placa usando Gerber. Uma vez que tudo estava montado, só tivemos que fazer o upload no site do JLCPCB para personalizá-lo.

Após quatro dias de envio, o pacote chegou.

Para finalizar, queremos agradecer imensamente ao JLCPCB que nos ajuda muito nestes tempos desafiadores. Eles tornaram a discussão muito fácil e nos ajudaram a fazer este PCB em nenhum momento.