Μελέτη και υλοποίηση ρομποτικής πλατφόρμας διαφορικής κίνησης με MD25 H-Bridge και EMG-30 κινητήρες για ασύρματους αισθητήρες

Abstract

Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η μελέτη αυτοκινούμενων οχημάτων διαφορικής κίνησης και των ασύρματων αισθητήρων για την υλοποίηση ενός ενιαίου ενσωματωμένου συστήματος που λειτουργεί ως κινητός ασύρματος αισθητήρας. Η ρομποτική πλατφόρμα που υλοποιείται έχει σχεδιαστεί ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη κατανεμημένων αλγορίθμων σε κινητά ασύρματα δίκτυα αισθητήρων, να τηλεκατευθύνεται ή να αυτοκατευθύνεται μέσω του αισθητήρα. Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στη θεωρία ελέγχου και σχεδιασμού ρομποτικής κίνησης και εκτενέστερα στη διαφορική κίνηση 2 τροχών που είναι πολύ διαδεδομένη στα ρομποτικά οχήματα με τροχούς. Παρουσιάζεται η κινηματική της διαφορικής κίνησης και η οδομετρία. Επίσης επισημαίνονται τα χαρακτηριστικά των ασύρματων αισθητήρων και των πολλαπλών εφαρμογών τους και κυρίως τα κινητά ασύρματα δίκτυα αισθητήρων και οι εφαρμογές τους. Έπειτα, γίνεται μια σύντομη αναφορά στο υλικό που χρησιμοποιείται σήμερα για τη σχεδίαση ενός δικτύου αισθητήρων και στα τεχνικά χαρακτηριστικά των πλατφορμών και των πρωτοκόλλων επικοινωνίας. Εκτενέστερα παρουσιάσθηκε η πλατφόρμα Tmote Sky της Moteiv, την οποία και χρησιμοποιήσαμε, αναλυτικότερα οι τρόποι σύνδεσης I2C και serial (UART), όπως επίσης και η γέφυρα MD25 που χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο των κινητήρων EMG30. Αντίστοιχα παρουσιάζεται το λογισμικό στο οποίο στηρίζεται η πλατφόρμα αυτή, το οποίο περιλαμβάνει το λειτουργικό σύστημα TinyOS και τη γλώσσα προγραμματισμού NesC. Ύστερα, αναφέρεται και η βιβλιοθήκη Swing της Java για το γραφικό περιβάλλον που χρησιμοποιήθηκε. Στη συνέχεια, περιγράφεται το γραφικό περιβάλλον και οι χρήσεις του.