Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Designing technical solutions for Minisumo robot

Kornelia Łukojć

Abstract

This paper describes advanced technical solutions, that were designed for a Minisumo robot. Its goal is to take part in robotic competitions. This paper describes process of prototyping, part choosing, mechanical and electronical construction designing and control software developing. Purpose of this thesis was to create advanced robot, that could participate with other robots in Minisumo category. It needs to meet the statutory requirements for all tournaments played in Poland. Basic concepts were to use new distance sensor module (to develop software and design PCB board) and BLDC motors (that are used in drones’ construction). Minisumo robots are the kind of robots, in which the very important thing is to make the construction at every stage consistently. This is through mutual dependence of electronic construction, mechanical construction and software. In this paper were described the topics of: using SI1153 Silicon Labs sensor (communication with I2C interface), programming of STM32F7 microcontroller (using periphery and interfaces with external devices), developing control algorithms (PID regulator), communication with user based on different available devices (OLED display, LED diodes, Bluetooth), 3D parts designing in CAD software, controlling BLDC motors and designing PCB boards. As part of this thesis there were designed: five types of PCB boards (from designing board and electronic part selection, to soldering and integrating in robot), software that controls SI1153 sensor, software that controls robot based on Real Time System FreeRTOS and integrated assembly with electronic parts, parts printed on a~3D printer and laser cut and bent metal parts. The result of this thesis was construction of a robot that fights on international and national level competitions in the following categories: Minisumo, Minisumo + and Minisumo Deathmatch.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Kornelia Łukojć (FPAE) Kornelia Łukojć,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Opracowanie rozwiązań konstrukcyjnych dla robota Minisumo
Supervisor
Marek Surowiec (FPAE/IAAM) Marek Surowiec,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
12-02-2019
Issue date (year)
2019
Pages
75
Internal identifier
MEL; PD-5001
Reviewers
Marek Surowiec (FPAE/IAAM) Marek Surowiec,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Marek Wojtyra (FPAE/IAAM) Marek Wojtyra,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Minisumo, Sumo, robot mobilny, walki robotów, robotyka sportowa
Keywords in English
Minisumo, Sumo, mobile robot, robotic competitions, sport robotics
Abstract in Polish
Niniejsza praca przedstawia zaawansowane rozwiązania konstrukcyjne opracowane podczas projektowania i tworzenia robota typu Minisumo. Jego zadaniem jest startowanie na zawodach robotów. W obrębie pracy uwzględniono proces prototypowania, wyboru części, projektowania konstrukcji mechanicznej i elektronicznej oraz tworzenia oprogramowania sterującego. Celem pracy było stworzenie zaawansowanego robota, który z powodzeniem będzie walczył z innymi robotami w kategorii Minisumo. Musi on spełniać wymagania regulaminowe wszystkich dużych turniejów rozgrywanych w Polsce i za granicą. Podstawowymi założeniami dotyczącymi części elektronicznych było wykorzystanie w projekcie nowego modułu czujnika odległości (czyli stworzenie oprogramowania dla niego oraz dedykowanej płytki elektronicznej z obwodami drukowanymi) oraz silników typu BLDC (stosowanych przykładowo w konstrukcjach dronów). Roboty typu Minisumo są robotami, w których bardzo ważne jest to, by konstrukcja była tworzona na każdym etapie spójnie. Jest to związane z tym, że decyzje dotyczące konstrukcji elektronicznej, konstrukcji mechanicznej oraz oprogramowania bardzo na siebie wpływają. W pracy zostały poruszone zagadnienia dotyczące wykorzystania czujnika SI1153 firmy Silicom Labs (przede wszystkim komunikowanie się z nim za pomocą interfejsu I2C), programowania mikrokontrolerów z rodziny STM32F7 (czyli wykorzystanie peryferii i interfejsów), tworzenie algorytmu sterującego robotem (regulator typu PID), komunikacji z użytkownikiem za pomocą różnych dostępnych urządzeń (wyświetlacz, diody, Bluetooth), projektowania 3D w oprogramowaniu CAD, sterowania silnikami typu BLDC oraz tworzenia płytek elektronicznych z obwodami drukowanymi. W ramach pracy opracowano między innymi: pięć typów płytek elektronicznych (od etapu projektowania i doboru części elektronicznych, po zlutowanie ich i zintegrowanie w robocie), oprogramowanie sterujące dla czujnika SI1153, oprogramowanie sterujące całym robotem wykorzystujące System Czasu Rzeczywistego FreeRTOS oraz zintegrowane złożenie części: elektronicznych, wydrukowanych na drukarce 3D oraz metalowych ciętych laserowo i giętych. Efektem pracy było stworzenie robota, który walczy na zawodach rangi międzynarodowej i krajowej w kategoriach: Minisumo, Minisumo+ oraz Minisumo Deathmatch.
File
  • File: 1
    Praca_inzynierska_276379_v3.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31316

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTde38ea86d7f7430bbc4895e46eeff0be/
URN
urn:pw-repo:WUTde38ea86d7f7430bbc4895e46eeff0be

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page