2289 Komputerowy sterownik 16 serwom.pdf

Projekty AVT

2289

Komputerowy sterownik

do maszyny kroczącej

Uwaga: teraz będzie coś napraw−

dę nowego, coś czym jak do tej po−

ry nie zajmowało się żadne pismo

przeznaczone dla elektroników!

czątku mojej działalności na łamach EdW.

Powodem takiego stanu rzeczy było nie

tylko wrodzone lenistwo niżej podpisane−

go. O budowie robotów, maszyn kroczą−

cych i manipulatorów mogących wykony−

wać złożone funkcje myślałem już daw−

no. Niestety, napotykałem zawsze na ba−

rierę nie do pokonania: konieczność wy−

konania niezbędnych elementów mecha−

nicznych. Tak naprawdę, to nie jestem

szczególnie leniwy, ale sama myśl o wy−

cinania kawałków blachy i kształtowania

z nich elementów potrzebnych do wyko−

nania maszyny kroczącej czy ramienia dla

robota napawała mnie przerażeniem. Są−

dzę także, że zdecydowana większość

moich Kolegów podziela mój pogląd, że

praca fizyczna nie jest szczególnie atrak−

cyjnym zajęciem! Konieczne było za tym

wynalezienie materiału i technologii, po−

zwalających w łatwy sposób wykonać

niezbędne elementy mechaniczne.

Kolejny raz okazało się, że niektóre

przysłowia zawierają „całą prawdę, tylko

prawdę i nic poza prawdą”. Mam tu na

myśli popularne porzekadło, mówiące że:

„Najciemniej jest pod latarnią”. Przecież

materiał i technologię pozwalające na wy−

konanie dowolnej ilości elementów o do−

wolnych kształtach i zapewnienie ich po−

wtarzalności przy seryjnej produkcji mie−

liśmy cały czas w zasięgu ręki! Materiał

o bardzo dobrej wytrzymałości mecha−

nicznej, z którego wykonane elementy

można łatwo łączyć ze sobą za pomocą

prostego lutowania leżał od dawna przed

naszymi oczami! Mam tu na myśli płyt−

ki obwodów drukowanych! Nie, to nie

pomyłka w druku, laminat epoksydowo

szklany z którego wykonywane są znane

każdemu elektronikowi obwody druko−

wane będzie tworzywem, z którego wy−

konamy potrzebne nam elementy me−

chaniczne. Nikt nie będzie zmuszony do

mozolnego wycinania i dopasowywania

do siebie elementów potrzebnych do bu−

dowy robota: wszystko otrzymacie goto−

we i wystarczy jedynie zlutować ze sobą

potrzebne kształtki i przykręcić kilka śru−

bek aby zbudować, wierzcie mi, bardzo

ciekawe urządzenie. Przygotowałem dla

Was dwa zestawy kształtek laminato−

wych: jeden umożliwia budowanie ma−

szyn kroczących, a drugi przeznaczony

jest do skonstruowania ręki robota o kilku

stopniach swobody ruchu. Budowa takie−

go urządzenia zostanie opisana w jednym

z najbliższych numerów Elektroniki Prak−

tycznej i tam też znajdziecie opis innego

komputerowego sterownika serwome−

chanizmów.

W swoim czasie rozpoczęliśmy na ła−

mach EdW cykl artykułów poświęconych

„Robotyce”. Zawsze pisaliśmy tą nazwę

w cudzysłowie, ponieważ prezentowane

w tych artykułach urządzenia tak napraw−

dę miały niewiele wspólnego z robotami.

Były to najczęściej proste układy automa−

tyki, a za największe swoje sukcesy uzna−

ję „oswojenie” silników krokowych

i uzyskanie w ten sposób prostych w wy−

konaniu i sterowaniu układów napędo−

wych do modeli i zabawek. Kolejnym nie−

kwestionowanym sukcesem było zapoz−

nanie Czytelników EdW z serwomecha−

nizmami i sterowaniem proporcjonalnym.

Trudno nawet wymienić dziedziny techni−

ki, w których umiejętnie zastosowane

serwa nie przyczyniłyby się do uzyskania

ciekawych efektów bez stosowania

skomplikowanych układów mechanicz−

nych i elektronicznych. Ale tak naprawdę,

dział „Robotyki” w pewnym momencie

właściwie przestał się rozwijać, a do

skonstruowania robotów z prawdziwego

zdarzenia było równie daleko, jak na po−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

16 serwomechanizmów

Projekty AVT

Rys. 1. Schemat ideowy

W artykule, który łaskawie zaczęliś−

cie czytać, będę chciał poruszyć dwa te−

maty. Pierwszym będzie budowa uni−

wersalnego sterownika szesnastu ser−

womechanizmów, który umożliwi stero−

wania za pomocą komputera nawet bar−

dzo skomplikowanymi robotami czy ru−

chomymi makietami. Tematem drugim

będzie skrótowo opisana budowa pros−

tej, eksperymentalnej maszyny kroczą−

cej. Mam jedynie nadzieję, że moi dow−

cipni Koledzy redakcyjni nie wpadną

tym razem na pomysł nazwania tego

urządzenia „raabochodem”, a już nie

daj Boże „raabotem”!

Sterowanie robotami nie jest, oczy−

wiście, jedynym zastosowaniem propo−

nowanego układu. Można go także użyć

do bardziej poważnych celów, np. do ste−

rowania makiet reklamowych.

Opis układu

Zanim przejdziemy do analizy schema−

tu, który został przedstawiony na rysun−

ku 1, zastanówmy się chwilę, jakie zada−

nia ma spełniać opisywane urządzenie

i dlaczego wybraliśmy taki, a nie inny

sposób jego skonstruowania. O serwo−

mechanizmach modelarskich wiemy już

bardzo dużo i tylko dla przypomnienia

wspomnę, że urządzenie to umożliwia re−

alizację tzw. sterowania proporcjonalne−

go. Serwo sterowane jest impulsami

prostokątnymi o wypełnieniu zmieniają−

cym się w granicach od ok.0,5 do ok.2,5

msek (1...2msek w typowych zastoso−

waniach modelarskich), a kąt ustawienia

wału napędowego serwa uzależniony

jest właśnie od długości tych impulsów.

Moment obrotowy serwomechanizmu

jest bardzo duży i w przypadku serw

standardowych dochodzi do kilku kg/cm,

a w serwomechanizmach stosowanych

w modelarstwie wyczynowym może

wielokrotnie przekraczać tą wartość.

W modelarstwie stosuje się zwykle kilka

serwomechanizmów, ale w przypadku

robotów ich ilość może być znacznie

większa. Urządzenie, które ma zostać za−

stosowane do sterowania robotem musi

spełniać następujące funkcje:

1.Precyzyjne pozycjonowanie wszystkich

serwomechanizmów zastosowanych

w sterowanej konstrukcji. Musimy po−

siadać możliwość kolejnego ustawienia

wszystkich ruchomych elementów ro−

bota i zapamiętanie długości impulsów

dostarczanych do poszczególnych

serw w danym kroku pracy urządzenia.

Dane muszą zostać zapamiętane

w sposób trwały, umożliwiający wielo−

krotne ich wykorzystywanie

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Projekty AVT

2.Układ musi umożliwiać odtwarzanie za−

pamiętanych położeń serwomechaniz−

mów w dowolnym, zmienianym przez

operatora tempie. Ponieważ nawet

wykonanie prostej czynności będzie

wymagało zapamiętania bardzo wielu

sekwencji stanów serwomechaniz−

mów, pojemność zastosowanej pa−

mięci powinna być bardzo duża

3.Układ powinien zaopatrywać w prąd

serwomechanizmy. Maksymalne ich

ilość, jaka może być obsługiwana przez

projektowany układ wynosi 16, co na−

rzuca konieczność zastosowania zasi−

lacza o odpowiedniej wydajności prą−

dowej. Jest to nie byle jaki problem do

rozwiązania, ponieważ nawet standar−

dowe serwo może pobierać prąd do

1A. Nie można też liczyć na to, że ser−

wa po wykonaniu zadanej im czynnoś−

ci pozostając pozornie nieruchomo nie

będą pobierać prądu. Wprost przeciw−

nie: jeżeli serwo porusza np. uniesioną

w danym momencie ręką robota, do

będzie ono nieustannie zasilane, na−

wet nie poruszając się.

Sądzę, że zastanowieniu się nad po−

stawionymi założeniami konstrukcyjny−

mi, wszyscy dojdziemy do wniosku, że

najlepszą drogą ich zrealizowania będzie

użycie komputera. Wykonywanie „na

piechotę” sterownika spełniającego po−

stawione warunki jest wprawdzie możli−

we, ale byłby to układ ogromnie skompli−

kowany i kosztowny. Jeżeli dodamy do

tego, że będziemy mogli użyć praktycznie

dowolnego komputera wyposażonego

w interfejs CENTRONICS, nawet muzeal−

nej „Atki” czy też „Eksciaka”, to z pew−

nością dojdziemy do wniosku, że propo−

nowane przeze mnie rozwiązanie ma tak−

że uzasadnienie ekonomiczne. Jeżeli za−

stosujemy układ sterownika do kierowa−

nia np. makietą reklamową, to można na−

wet pomyśleć o zakupie komputera spe−

cjalnie przeznaczonego do jej obsługi.

Komputer klasy AT można obecnie nabyć

na giełdach i wyprzedażach za sumę

z pewnością mniejszą niż koszt elemen−

tów potrzebnych do zbudowania

„samodzielnego” sterownika.

Jeszcze jednym argumentem przema−

wiającym za zastosowaniem komputera

jest łatwość magazynowania praktycznie

dowolnej ilości programów sterujących

pracą robotów czy makiet. Nawet na

zwykłej dyskietce będziemy mogli zma−

gazynować informacje pozwalające na

wykowanie wielogodzinnego programu.

Alternatywą w stosunku do opisywa−

nego rozwiązania może być zastosowa−

nie systemu mikroprocesorowego. Ja

wybrałem komputer, ale jeżeli Czytelnicy

opowiedzą się za zbudowaniem sterow−

nika mikroprocesorowego, to sądzę że

red. Sławek Surowiński nie pozostanie

głuchy na dochodzący go vox populi i coś

dla Was wymyśli.

Po tym przydługim wstępie przejdźmy

wreszcie do analizy schematu propono−

wanego układu. Już pierwszy rzut oka na

pokazany na rysunku 1 schemat pozwala

stwierdzić, że decyzja o „zapędzeniu do

pracy” komputera nie była nieuzasadnio−

na. Do budowy układu realizującego bar−

dzo skomplikowane funkcje zastosowa−

no jedynie sześć, tanich i łatwo dostęp−

nych układów scalonych. Takie właśnie

rezultaty daje przeniesienie całej

„inteligencji” urządzenia do komputera!

Zakładamy, że wykonane i sprawdzo−

ne urządzenie zostało za pośrednictwem

kabla drukarkowego połączone z kompu−

terem. Częstotliwość pracy generatora

zbudowanego z wykorzystaniem układu

NE555 – IC5 została za pomocą potencjo−

metru montażowego PR1 ustawiona na

ok. 85kHz. Po dołączeniu zasilania

w układzie panuje jeszcze kompletny ba−

łagan i pierwszym zadaniem jakie musi

wykonać program, który napiszecie jest

jego uporządkowanie. Zaczniemy od wy−

zerowania licznika IC3A, którego wejście

zerujące zostało dołączone do wyjścia

STROBE rejestru dwukierunkowego in−

terfejsu CENTRONICS. Możemy tego do−

konać za pomocą polecenia, wydanego

z poziomu interpretera języka BASIC:

wyłączony. Wysłanie do rejestru dwukie−

runkowego interfejsu polecenia

REM IMPULS STARTOWY

LICZNIKÓW

IMPULS:

OUT &H37A, 9

GOSUB DELAY

OUT &H37A, 13

RETURN

spowoduje wymuszenie na wejściu

6 bramki IC6B stanu niskiego i w konsek−

wencji włączenie przerzutnika R−S. Jed−

nocześnie na wejścia PE\ liczników do−

starczony zostaje krótki impuls ujemny,

który powoduje przepisanie danych

z wejść J1 J4 do rejestrów liczników

i rozpoczęcie zliczania od zadanej liczby

w dół. Łatwo obliczyć, że jeżeli wartość

liczby wpisanej do rejestrów licznika wy−

nosiła 255, to liczniki osiągną stan zero−

wy dokładnie po upływie 3msek, co jest

czasem trwania najdłuższego impulsu

mogącego prawidłowo sterować serwo−

mechanizmem. Jeżeli wartość ta wynosi−

ła 42, do zliczanie zakończy się po

0,5msek, czyli po czasie trwania najkrót−

szego impulsu sterującego serwo.

Po rozpoczęciu odliczania komputer

przechodzi w stan oczekiwania na jego

zakończenie, które zostanie zasygnalizo−

wane faktem pojawienia się na wyjściu

przeniesienia BO\ licznika IC1 stanu nis−

kiego. Stan niski z tego wyjścia zostanie

doprowadzony do wejścia zerującego

przerzutnika R−S, powodując jego natych−

miastowe wyłączenie. Wejście ERROR\

rejestru wejściowego interfejsu CEN−

TRONICS zostało dołączone do wyjścia

4 przerzutnika i od momentu rozpoczęcia

zliczania komputer oczekuje na pojawie−

nie się na nim stanu niskiego. Detekcji te−

go zdarzenia może służyć pętla progra−

mowa mająca następującą postać:

REM ZEROWANIE LICZNIKA

ZERO:

OUT &H37A, 12

GOSUB DELAY REM DELAY – pętla

opóżniająca

OUT &H37A, 13

RETURN

Kolejną czynnością będzie wysłanie na

szynę danych interfejsu CENTRONICS

liczby, której wartość decydować będzie

o kącie ustawienia wału napędowego

pierwszego serwomechanizmu. Może to

być liczba z zakresu 42...255 (za chwilę

wyjaśnimy, skąd się bierze ograniczenie

najmniejszej wartości tej liczby. Potrzeb−

ną wartość wysyłamy na szynę danych za

pomocą polecenia:

REM SPRAWDZANIE ZAKO CZENIA

ODLICZANIA

KONIEC?:

LOOP UNTIL INP(&H379) = 119

RETURN

OUT &H378, x REM x = 42 255

Serwomechanizmy współpracujące

z naszym układem zostały dołączone do

wyjść oznaczonych na schemacie jako

CON2 CON17. Wejścia sterujące serw

połączone są z wyjściami multipleksera –

demultipleksera IC4. Na wejściu IC4 zo−

stał na stałe wymuszony stan wysoki,

a jego wejście zezwolenia E\ połączone

zostało z tym wyjściem przerzutnika R−S,

na którym podczas zliczania występuje

stan niski.

Przy stanie zerowym licznika IC3A na

wyjście 3 złącza CON2 został więc wy−

słany impuls sterujący pracą pierwszego

Łatwo zauważyć, że wysłana na szynę

danych liczba została doprowadzona do

wejść programujących dwóch kaskado−

wo połączonych liczników rewersyjnych

IC1 i IC2.

Następną czynnością będzie włącze−

nie generatora z IC5 i rozpoczęcie zlicza−

nia przez obydwa liczniki rewersyjne.

Wejście zezwolenia generatora zegaro−

wego zostało dołączone do jednego

z wyjść przerzutnika R−S zbudowanego

z bramek IC6A i IC6B, który obecnie jest

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Projekty AVT

Jest to rozwiąza−

nie najprostsze,

ale niekiedy dość

kłopotliwe. Jeżeli

poruszać będzie−

my stacjonarną

makietą, koniecz−

ność doprowadze−

nia do urządzenia

kabla drukarkowe−

go łączącego go

z komputerem nie

będzie szczególnie

trudne. Problemy

zaczną się dopiero

podczas budowy

urządzenia będą−

cego w ruchu, któ−

re musiałoby ciąg−

nąć za sobą dość

ciężki kabel. Dodatkowym utrudnieniem

byłby ograniczony zasięg transmisji (w

przypadku stosowania interfejsu CEN−

TRONICS dane nie mogą być przesyłane

na odległość większą niż kilka metrów).

Na szczęście rozwiązanie tego problemu

mamy prawie gotowe. Popatrzmy jesz−

cze przez chwilę na schemat i zwróćmy

uwagę na element, o którym jak dotąd

nie wspominaliśmy. Jest nim bramka

NAND – IC6C, na której wyjściu otrzymu−

jemy dane w postaci szeregowej, zgod−

nej z protokółem transmisji stosowanym

w modelarstwie przy sterowaniu propor−

cjonalnym. Przypominam, że mamy już

gotowy szesnastokanałowy koder i de−

koder sterowania proporcjonalnego, opi−

sany w numerze EdW. Koder nie będzie

nam na razie potrzebny, ale dekoder

dołączony do wyjścia CON19 nasze−

go sterownika zapewni możliwość

transmisji szeregowej danych, wyko−

rzystującej jedynie dwa przewody lub

kanał łączności na podczerwieni lub

radiowy.

Jeżeli stosować będziemy transmisję

szeregową, to po zakończeniu wysyłania

impulsów do kolejnych serwomechaniz−

mów, należy wysłać na wyjście układu

impuls o długości co najmniej 10msek,

który umożliwi zsynchronizowanie pracy

naszego sterownika z dekoderem (szcze−

góły w wspomnianym wyżej numerze

EdW). Możemy to uczynić przez podanie

na wyjście AUTO rejestru dwukierunko−

wego niskiego poziomu logicznego (pod−

czas przesyłania danych musi tam być

stan wysoki) lub inną metodą programo−

wą.

Wiecie co, Moi Drodzy? Może to nie−

skromne, ale jestem z siebie bardzo za−

dowolony! Wydaje mi się, że

„wycisnąłem” z tego prostego urządze−

nia naprawdę wiele i sądzę, że okaże się

ono dla Was naprawdę użyteczne!

Nie jestem programistą, a właściwie

jestem bardzo marnym programistą. Nie−

mniej napisałem prosty program w języ−

ku BASIC, który może posłużyć do prze−

testowania wykonanego urządzenia i mo−

że stanowić bazę do pisania bardziej

skomplikowanych programów. Program

ten, wraz z kodem źródłowym znajdować

się będzie na dyskietce dołączonej do ki−

tu.

Rys. 2. Schemat montażowy

Montaż i uruchomienie

Na rysunku 2 została przedstawiona

mozaika ścieżek płytki drukowanej wyko−

nanej na laminacie dwustronnym oraz roz−

mieszczenie na niej elementów. Montaż

układu nie wymaga jakichkolwiek komen−

tarzy, wszystkie czynności musimy wyko−

nać w typowy, wielokrotnie już opisywa−

ny na łamach EdW sposób. Pod układy

scalone należy zastosować podstawki,

a szczególnie pod układ IC4. Wewnątrz

podstawki tego układu umieszczony jest

bowiem jeden z R−PACK ów, który musi−

my wlutować w płytkę w pierwszej kolej−

ności. Jedyną czynnością regulacyjną bę−

dzie ustawienie za pomocą potencjomet−

ru montażowego PR1 częstotliwości na

wyjściu IC5. Częstotliwość ta powinna

wynosić ok. 85kHz. Jeżeli nie posiadamy

miernika częstotliwości, to regulacji mo−

żemy dokonać metodą prób i błędów. Do−

łączamy do pierwszego wyjścia (CON2)

serwomechanizm i z poziomu interprete−

ra dowolnego dialektu języka BASIC uru−

chamiamy następujący program:

serwomechanizmu, o czasie trwania

ściśle proporcjonalnym do wartości liczby

podanej na szynę danych komputera.

Zmieniając tą wartość możemy z dużą

precyzją regulować kąt ustawienia wału

napędowego pierwszego serwa.

Jednak tylko w zupełnie wyjątkowych

przypadkach zadowolimy się jednym ser−

womechanizmem. Najczęściej będziemy

ich stosowali ca najmniej osiem i dlatego

musimy zapoznać się z sposobem stero−

wania pozostałych układów wykonaw−

czych. Aby wysłać impulsy sterujące do

kolejnych serw należy zmienić stan liczni−

ka IC3A, a tym samym wysłać impuls

sterujący pod kolejny adres. Zmiany sta−

nu licznika dokonujemy za pomocą nastę−

pującego polecenia:

REM WYS ANIE IMPULSU DO LICZNIKA

IMPULS:

OUT &H37A, 5

GOSUB DELAY

OUT &H37A, 13

RETURN

Po wysłaniu impulsu zegarowego na

wejście IC3A powtarzamy opisane wyżej

czynności wysyłając impuls do drugiego

serwomechanizmu, następnie do trzecie−

go i tak dalej. Po wysłaniu impulsu do

ostatniego z używanych aktualnie serwo−

mechanizmów cykl sterowania kolejnych

serw musi się powtarzać – program mu−

si pracować w pętli (patrz u dołu strony)

Jak dotąd mówiliśmy o serwomecha−

nizmach dołączonych do wyjść

CON2...CON17 opisywanego układu.

CLS

OUT &H37A, 12

GOSUB DELAY

OUT &H37A, 13

OUT &H378, 255

OUT &H37A, 9

GOSUB DELAY

OUT &H37A, 13

GOSUB KONIEC

LOOP UNTIL INKEY$ <> „”

END

KONIEC:

LOOP UNTIL INP(&H379) = 119

FOR m = 1 TO 25: NEXT m

RETURN

DELAY:

FOR R = 1 TO 1000

NEXT R

RETURN

FOR D = 1 TO I REM I – ILO ZASTOSOWANYCH SERWOMECHANIZMÓW

OUT &H378, A(D)

REM A(D) LICZBY OKREŚLAJĄCE POŁOŻENIE KOLEJNYCH SERW

GOSUB START

GOSUB KONIEC

GOSUB IMPULS

NEXT D

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Projekty AVT

SERWOMECHANIZMY MODELARSKIE JUŻ

W OFERCIE HANDLOWEJ AVT!

Dane techniczne standardowego serwomechanizmu firmy HITEC typu HS300

Napięcie zasilania:

typowe, 4,8...6VDC

Wykaz elementów

Rezystory

PR1: 220k

Kąt obrotu przy sterowaniu typowymi impulsami (1 2msek):

60°

R1, R3: 10k

Kąt obrotu przy sterowaniu impulsami 0,5...3msek:

190°

Ω

Kondensatory

C1: 100pF

C2: 10nF

C3: 1000µF/10

C4: 100nF

C5: 1nF

Półprzewodniki

IC1, IC2: 40193

IC3: 4520

IC4: 4067

IC5: NE555

IC6: 4011

Pozostałe

CON1 : złącze CENTRONICS 36 pinów luto−

wane w płytkę

CON2 CON17, CON19: 3x goldpin

CON18: ARK2

Zamówienia prosimy kierować do Działu Handlowego AVT.

Następnie za pomocą potencjometru

montażowego PR1 ustawiamy serwo

w krańcowym położeniu.

Omówmy teraz to, na co z pewnością

wielu Czytelników czeka z niecierpliwością:

budowę maszyny kroczącej. Opis ten bę−

dzie z konieczności ogólnikowy, ale sądzę

że po dokładnym przyjrzeniu się zdjęciom

poradzicie sobie z tą prostą mechaniką. By−

najmniej zresztą nie namawiam do naślado−

wania wykonanej przeze mnie konstrukcji,

mam nadzieję, że większość moich Kole−

gów przewyższa mnie wyobraźnią i wyko−

na własne, niecodzienne konstrukcje wyko−

rzystujące opisany sterownik.

Na początek zadajmy sobie jedno pyta−

nie: czy budowanie tak skomplikowanych

i kosztownych urządzeń jak maszyny kro−

czące ma sens i jakie może być praktyczne

zastosowanie wykonanej konstrukcji? Od−

powiedź na pytanie o zastosowanie prak−

tyczne będzie miażdżąca: takie urządzenia

nie mają obecnie i z pewnością jeszcze dł−

ugo nie będą miały jakiegokolwiek zastoso−

wania praktycznego. Co jednak odpowie−

dzieć na pytanie o sens budowania tych

maszyn? Tak, z pewnością ma to sens, tak

jak każda działalność eksperymentatorska.

Brak praktycznego zastosowania jakiegoś

urządzenie nie oznacza bowiem, że nie na−

leży się nim zajmować. Ciekawe, co odpo−

wiedzieliby bracia Wright zapytani o prak−

tyczne zastosowanie pewnej opracowanej

przez nich i spotykającej się z ironicznymi

kpinami, konstrukcji?

Szczegóły budowy wykonanej przeze

mnie maszyny kroczącej widoczne są

bardzo wyraźnie na zdjęciach, a w

następnym numerze EdW znajdziecie po−

kazane kształtki potrzebne do jej wykona−

nia, które możecie nabyć w ofercie hand−

lowej AVT.

Co do samej budowy maszyny mogę po−

dać Wam tylko jedną, ale za to bardzo uży−

teczną wskazówkę. Jeżeli zdecydujecie się

na budowę maszyny wyposażonej w 4 no−

gi, takiej samej lub podobnej do przedsta−

wionej na zdjęciach, to napotkacie na pe−

wien problem konstruktorski. Aby wykonać

krok maszyna taka musi kolejno odrywać

nogi od podłoża i przesuwać je. Tak więc

chwilami urządzenie będzie miało tylko trzy

punkty podparcia, co przy centralnym poło−

żeniu środka ciężkości może być i najczęś−

ciej jest stanem niestabilnym. Krótko mó−

wiąc, maszyna będzie „walić się na pysk”

przy próbie uniesienia nogi. Rozwiązanie

problemu jest stosunkowo proste, a to dzię−

ki możliwości zastosowania nieocenionych

dla konstruktora serwomechanizmów. Na−

leży po prostu zainstalować na płycie nośnej

maszyny jeszcze jeden serwomechanizm,

na którego wale mimośrodowo zamocowa−

ne jest stosunkowo duże obciążenie. Takim

obciążeniem mogą być np. cztery akumula−

torki NiCd umieszczone w typowym koszy−

ku na bateryjki i służące do zasilania maszy−

ny. Przed uniesieniem przez maszynę pra−

wej nogi serwo przesuwa obciążenie na le−

wą stronę, a przed uniesieniem lewej – na

prawą stronę. Takie rozwiązanie skutecznie

zabezpiecza przed przewróceniem się

czworonoga i może być także zastosowane

przy eksperymentach z maszynami dwu−

nożnymi. Czy wymyśliliśmy coś nowego, ja−

kąś rewelacyjną koncepcję urządzenia po−

magającego zachować równowagę? Nic

podobnego, Matka Natura wymyśliła to już

miliony lat temu. Wystarczy poobserwować

poruszające się zwierzęta, a także ludzi.

Przecież chodząc czy biegając także nie−

ustannie balansujemy ciałem przesuwając

środek ciężkości, co zabezpiecza nas przed

przewróceniem się (bywają wprawdzie sy−

tuacje, kiedy nie zabezpiecza, ale mam na−

dzieję że żaden z moich Czytelników nie

znalazł się w takim stanie).

Na zakończenie chciałbym poruszyć

jeszcze sprawę zasilania maszyny kroczą−

cej oraz innych urządzeń wykorzystują−

cych dużą ilość serwomechanizmów. Jak

już wspomniałem, maksymalnie obciążo−

ne serwa pobierają dość duży, dochodzą−

cy niekiedy do 1A, prąd. Tak więc jeżeli

w naszej maszynie zastosujemy 9 serwo−

mechanizmów, to musimy się liczyć

z chwilowym poborem prądu do ok.

7...8A i takie obciążenie musi wytrzymać

układ zasilający. Moim zdaniem, budowa

zasilacza o takich parametrach nie za−

wsze będzie celowa, a tańszym i prost−

szym rozwiązaniem może być zastoso−

wanie okresowo doładowywanego aku−

mulatora, ze względu na cenę najlepiej

kwasowego – niewylewnego.

Jeżeli jednak zdecydujemy się na za−

stosowanie zasilacza sieciowego, to war−

to tu wspomnieć o pewnej, niezwykle in−

teresującej możliwości zdobycia zasilacza

+5VDC/20A, +12VDC/8A, −5VDC/0,3A i −

12VDC/0,3A, który możemy kupić za nie−

wielką sumę pieniędzy lub uzyskać z de−

montażu przestarzałej obudowy kompu−

tera PC. Ze względu na rosnącą popular−

ność płyt głównych standardu ATX temat

„zagospodarowania” wycofywanych

z użycia obudów do PC staje się coraz

bardziej aktualny i postaram się szerzej

omówić go w najbliższym czasie. Wizja

zdobycia zasilacza o podanych paramet−

rach za ok. 50zł, lub za darmo wydaję się

dość interesująca! Polecam stosowny

projekt w tym numerze EdW.

Kolegom zainteresowanym tematem

robotyki polecam także lekturę jednego

z najbliższych numerów Elektroniki Prak−

tycznej, w którym zostanie zamieszczony

opis w pełni już funkcjonalnego urządze−

nia: ręki robota, zbudowanej także z wy−

korzystaniem serwomechanizmów mo−

delarskich. To nie jest już tylko ekspery−

ment, zbudowane przeze mnie urządze−

nie potrafi wykonywać pewne czynności

praktyczne (np. nalewać piwo, rzecz jas−

na bezalkoholowe).

Jeszcze jedna, bardzo ważna uwaga

praktyczna! Opisany sterownik należy po−

łączyć z komputerem za pomocą kabla

przeznaczonego do drukarek laserowych!

Drukarki igłowe i większość drukarek atra−

mentowych nie wykorzystywały wyjścia

AUTO\ portu CENTRONICS i „oszczędni”

producenci kabli drukarkowych po prostu

pozostawiali je nie podłączone. Oczywiś−

cie, uwaga ta odnosi się także do wszyst−

kich urządzeń wykorzystujących wyjście

AUTO\. Ja sam nie wiedziałem do niedaw−

na o braku tego połączenia w typowym

kablu drukarkowym i podczas uruchamia−

nia jednego z układów no, powiedzmy,

„trochę” się pomęczyłem.

Typowy kabel drukarkowy możemy

wykorzystywać jedynie w przypadku, kie−

dy nie wykorzystywać będziemy opcji

transmisji szeregowej danych. Należy jed−

nak wtedy dołączyć wejście 9 bramki

IC6C do plusa zasilania.

Zbigniew Raabe

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/98

Ω

RP1, RP2: R−PACK SIL 2,2...10k

R2: 33k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: