Servicemanual. Autonomous Pallet System 800 Prototyp. Utfärdat:

Transkript

1 Servicemanual Autonomous Pallet System 800 Prototyp Utfärdat:

2 Servicemanual APS NIOS II Koppla till NIOS II Kopplingar till batteri Utökad spänningsgren Användargränssnitt Motorer Servon för körning Servon för hiss Komponentbeskrivning Styrsystem Magnetsensorer IR-sensorer Kopplingsschema Komponentbeskrivning Gaffelhiss Lyftanordning Gaffel Ram Vevanordning Varvräknare Kopplingsschema Komponentbeskrivning Säkerhet (Fungerande, ej implementerat) Parallax Ping Kopplingsschema Komponentbeskrivning Ritningar Symboler Detaljerade Ritningar...11 Batteri...11 Chassi Motorfästen Motor...13 Vevanordning...14 Varvräknare...14 Magnetsnurra Hissfäste Gaffelhållare...16 Hiss skena Gaffel Valshållare Parallax Ping hållare Sensorrör Lagerlokal och pallar Hylla Pall Lagerlokal Referenser...21

3 1. NIOS II Försäkra dig alltid om att all elektronik är korrekt kopplad innan du slår på strömmen. Nedan följer information om hur servon, sensorer och annan elektronik skall kopplas. 1.1 Koppla till NIOS II 1.2 Kopplingar till batteri Spänningsregulatorn kopplas till ett +7,2V batteri. NIOS II kortet kopplas med tillhörande adapter till +7,2 volt rälsen. Till +5,0V rälsen kopplas ultraljudssensorer, IR-sensorer, magnetsensor och servon. 3

4 1.3 Utökad spänningsgren För att koppla på fler sensorer så kan det komma att behövas ytterligare grenar, för att detta skall vara möjligt har vi skapat en utökad spänningsbrygga. 1.4 Användargränssnitt APS 800 använder sig av switcharna som användargränssnitt. Man använder sig av switcharna SW12-17 och SW0. SW17-SW16 SW15-SW14 SW13-SW12 SW11 Värden Betydelse Betydelse Betydelse Värden Betydelse Betydelse 00 - Plats 0 Våning 0 0 Hämta Av 01 Hylla 1 Plats 1 Våning 1 1 Lämna På 10 Hylla 2 Plats 2 Våning Hylla 3 Plats 3 Våning SW0

5 2. Motorer Vid koppling av motorer, försäkra dig alltid om att de är korrekt kopplade innan du slår på strömmen. 2.1 Servon för körning Motorerna är av typen Parallax Continous Rotation. De drivs med 5 V samt av pulser från NIOS II-kortet. Genom att variera längden på pulserna åker roboten framåt respektive bakåt och i olika hastighet, vid gränsvärdet står roboten still. För framåt så används pulslängden: (höger) och (vänster). För att köra bakåt: (höger) och (vänster). 2.2 Servon för hiss Här används ett annat servo av typen Aristo-Craft/Hitec HS-300. Den drivs med 5V samt av pulser från NIOS II-kortet. För att hissen skall kunna åka upp och ner använder man olika typer av pulslängder. 2.3 Komponentbeskrivning Komponent Antal Produktblad Parallax Continous Rotation Servo 2 Parallax Servo.pdf Aristo-Craft HS-300 Servo Hitec Servo.pdf samt hitec_hs-300.txt 1 5

6 3. Styrsystem För att styra APS-800 så används flera olika typer av sensorer, detta kapitel kommer att ta upp sensorernas funktion. Nedan syns en bild på hur alla sensorer är placerade. 3.1 Magnetsensorer Så snart som en magnet kommer under roboten kommer roboten reagera på detta och skicka en signal med denna information till NIOS II-kortet. Denna kommer då behandla signalen och kolla upp vilken slags instruktion som förväntas vid denna magnet. När roboten kommer till en magnet kan den få instruktionerna: Stanna (-1), Kör Rakt Fram (0), Sväng Vänster (2) respektive Sväng Höger (1). Vid hämtning av paket kan den även få instruktionerna Sväng Helt Om (3). 3.2 IR-sensorer Roboten måste åka längst en svart tejp som reflekterar lite IR-ljus. Då denna känner låg reflektion kommer den anta att den befinner sig på tejpen och att den ligger rätt. När den hamnar utanför får då ett högt värde och man kommer då skicka signaler till NIOS II-kortet som behandlar signalen och ger instruktioner till motorerna att svänga tillbaka till spåret. Rekommenderad bredd på tejp: 50 mm. 6

7 3.3 Kopplingsschema Tungelement är till för att känna av magneterna, de slår till när en magnet kommer i närheten. 3.4 Komponentbeskrivning Komponent Antal Produktblad IR Diod 4 LD271HL.pdf Fototransistor 4 Fototransistor.pdf Tungelement 4 Motstånd 150 kohm 4 Motstånd 68 kohm 1 Motstånd 200 kohm 1 Motstånd 130 kohm 1 Motstånd 380 Ohm 4 Komparator 4 (en kapsel) LM324N.pdf 7

8 4. Gaffelhiss APS-800 kan lyfta lastpallar till hyllor av en höjd på ca 800mm. 4.1 Lyftanordning Lyftanordningen är byggd för att lyfta en lastpall med tillhörande låda fylld av bomull, högre last kan komma att skada lyftanordningen, servon eller elektronik. Ritningar över lyftanordningen finnes under kapitel Gaffel På gafflarna sitter vävtejp för att skapa mer friktion och med det hålla kvar lasten bättre och inte tappa pallar eller sin last. För att hålla kvar gaffeln på ramen så sitter de ihop med en träbit på mitten och har på varje sida breda och i hålliga metallbitar och med dessa håller sig gaffeln kvar. På ovandelen och mitten av träbiten sitter det fast en skruv till fiske linan som går till ramen och sedan till vevanordningen Ram Det sitter två stycken 80 cm höga metallpinnar fast längst fram på roboten, dessa är ramen till hissen. Högst upp på hissen sitter en rund plaststav som har maskerings tejp på hela området som är mellan pinnarna. På utsidan av pinnarna sitter ytterligare en bit tejp som håller ihop pinnarna så de inte åker isär. På insidan av pinnarna sitter en hållare som är ut sågad av trä och som har en metallstav genom sig på höjden. Denna är tillför att hålla fiske linan på plats och för att fördela vikten bättre över roboten Vevanordning Hiss-servot sitter fast på två hållare ett par centimeter upp i luften. Dess axel sitter fast på en runt pinne som sitter mellan två stycken hållare. I mitten så sitter en fiske lina fast som går via ramen till gaffeln. På slutet av pinnen sitter det en arm mot båda hållen som på båda ändarna har en magnet som sedan varvräknaren kan räkna på. 4.2 Varvräknare Till hiss-anordningen är en varvräknare tillbyggd. På veven sitter det en magnet som magnetsensorn känner av och skickar då en signal till en räknare i programvaran. Magnetsensorn är fastsatt i chassit och sitter nära vevanordningen. För att få ett startvärde sitter det en strömbrytare på ramen som, när gaffeln är längst ner kommer slås på och skickar jord-signal till NIOS II kortet. När den leder betyder det att gaffeln är längst ner och varvräknaren kan börja räkna uppåt för att komma till rätt höjd. Då det finns två magneter på vevanordningen så blir det mer exakt lyftande. 8

9 4.2.1 Kopplingsschema När magneten kommer i närheten av tungelementet så slår det till och en jordad koppling går till NIOS_Counter. 4.3 Komponentbeskrivning Komponent Antal Produktblad Tungelement 1 - Motstånd 180 kohm 1 - Strömbrytare SS-5GL.pdf 1 9

10 5. Säkerhet (Fungerande, ej implementerat) När något kommer i vägen för APS-800 stannar den. 5.1 Parallax Ping Parallax Ping skickar ut en ultraljudssignal, denna signal kan tolkas med de värden som kommer in till NIOS-kortet och man kan få fram längden till det objekt som kommer i vägen. Om något kommer för nära roboten, ungefär 5-10 cm framför gaffeln kommer roboten att stanna. Parallax Ping skickar hela tiden ut ultraljudssignaler och så fort det blir tomt framför så kommer den att köra vidare. Detta gör så att den snabbt kan upptäcka hinder och kommer stanna direkt då det kommer något i vägen. 5.2 Kopplingsschema 5.3 Komponentbeskrivning Komponent Antal Produktblad Parallax Ping 1 Parallax Ping.pdf Resistor 200 kohm 1 NPN-transistor 1 Diod 2 BC317.pdf 10

11 6. Ritningar 6.1 Symboler Symbol Betydelse Övrigt Likströms Diod IR Diod Produktblad finns Komparator Produktblad finns Resistorer På diverse värden, står värden i kopplingsschema Tungelement Står ut markerat i kopplingsschema Fototransistor Produktblad finns Jord Ström Värden står i kopplingsschema NPN-transistor Produktblad finns 6.2 Detaljerade Ritningar Batteri 11

12 Chassi Motorfästen 12

13 Motor 13

14 Vevanordning Varvräknare 14

15 Magnetsnurra Hissfäste 15

16 Gaffelhållare Hiss skena 16

17 Gaffel Valshållare 17

18 Parallax Ping hållare Sensorrör 18

19 7. Lagerlokal och pallar Utmarkeringar på golvet och hyllor samt pallar behöver ett par minimum rekommendationer på mått. 7.1 Hylla Rekommenderade mått 19

20 7.2 Pall Pallarna är i relation liknande med EUR-pallar, det enda som inte är propotionelig med EUR pallar är höjden på pallen. Denna är ca 3 cm högre än vad det propotioneliga värdet skulle vara. Måtten för en EUR-pall finns att hitta i EURpallar.pdf 7.3 Lagerlokal Det finns ett par minimum mått som vi rekommenderar. Dessa kan ni se på bilden här brevid. För orderdisken rekommenderar vi att man använder samma mått som för en hylla. 20

21 8. Referenser Manualer för NIOS II-kortet finns bland de andra produktbladen. Lista på NIOS II manualer: DE2_pin_assignments.csv DE2_UserManual.pdf 21