Sensorit

Sensori on osa mittalaitteessa, mikä reagoi ympäristön muutoksiin jollakin tavalla. Reaktio ja sen suuruus antaa tietoa tapahtuneesta muutoksesta, mitä voidaan sitten hyödyntää erilaisissa sovelluksissa. Esimerkiksi lämpömittarissa voidaan hyödyntää ohuessa putkessa olevaa nestettä ulkolämpötilan mittaamiseen. Tällöin mitataan kuinka paljon nesteen tilavuus muuttuu, eli paljonko nesteen pinta nousee tai laskee putkessa. Jos vielä tiedetään paljonko nesteen pinta nousee, kun lämpötila nousee yhden celsiusasteen, voidaan mitata lämpötilan muutoksia celsiusasteissa seuraamalla nestepinnan korkeutta. Tämä mittari voidaan vielä kalibroida yksinkertaisella tavalla esimerkiksi siten, että upotetaan putki veteen ja katsotaan millä korkeudella nestepinta on kun vesi jäätyy tai kiehuu.

Varsinkin robottien kanssa on toivottavaa, että ympäristön muutokset olisi mitattavissa elektronisesti. Lämpömittarin tapauksessa pitäisi löytää jokin asia, minkä sähköisissä ominaisuuksissa tapahtuu muutos, hieman vastaavasti kuin lämpömittarin nesteen tilavuus muuttuu lämpötilan muuttuessa. Tämä voi olla esimerkiksi kappale metallia, mikä vastustaa sähkön kulkua lävitseen lämpötilasta riippuen. Tästä voidaan saada sähköinen signaali, mistä robotti voi sitten tulkita ympäristön lämpötilan, kuten nestepinnan korkeudesta voidaan saada silmin nähtävä havainto lämpötilasta.

Lämpötilan lisäksi erilaisilla sensoreilla voidaan havaita esimerkiksi ympäristön paineen, kosteuden tai valoisuuden muutoksia, tai sensoriin kohdistuvaa voimaa. Ilmiöiden havaitseminen vaatii aina jonkinlaisen muutoksen sensorissa, kuten juuri tilavuuden muutoksen. Havaittavia muutoksia on tilavuuden ja koon lisäksi esimerkiksi muoto ja erilaiset sähköiset ominaisuudet, kuten resistanssi ja kapasitanssi. Nykyään lähimmän kapasitanssin muutoksia havaitsevan sensorin löytää älypuhelimen kosketusnäytöstä, millä voidaan tunnistaa sormen paikka näytön pinnalla. Sama tehtävä voidaan suorittaa myös havaitsemalla resistanssin muutoksia, eli kuten lämpömittarinkin kanssa: sama asia voidaan mitata eri menetelmillä.

Myöhemmissä kirjoituksissa käsitellään, millaisia erilaisia sensoreita löytyy ja miten niitä käytetään, ja jossakin vaiheessa rakennellaan vielä omia sensoreita :).

Posted in Sekalaista | 1 Response

Arduinon käyttö ISP-ohjelmointilaitteena

AVR-mikrokontrolleripino

AVR-mikrokontrolleripino

Viime kirjoituksessani mainitsin puhekomentorobotin ohjelmoinnin tapahtuvan SPI-kaapelilla, joka kytketään robotin takaosassa sijaitsevaan piikkirimaan. Kaapelin toisessa päässä on Arduino, johon on ladattu muiden piirien ohjelmoinnin mahdollistava ArduinoISP-ohjelma. Lyhenne ISP tulee sanoista “In-System Programming”. Koska vaikutti siltä ettei netissä olisi suomenkielistä ohjetta miten tämä tapahtuu Arduino Uno -mallilla, ajattelin kirjoittaa tästä hieman. Pahoittelut liitettyjen kuvien kehnosta laadusta, valaistus tähän aikaan vuodesta on melko heikko eikä kotini ole suoranaisesti valokuvastudio.

Read More »

Posted in Ohjeet | Tagged , , , | 1 Response

Proto: Speechbot

Speechbot edestä

Speechbot edestä

Kyseessä on siis yksinkertainen kahdella moottorilla varustettu, piskuiseen ruuvimeisselisarjan koteloon ängetty viritys, joka pystyy tottelemaan puhetta, ajelemaan ympäriinsä ja soittelemaan ääniä. Robotin ytimenä on Pololu Baby Orangutan B-328 -robottiohjain, joka vastaa suorituskyvyltään Arduinoa, mutta paljon pienemmässä tilassa. Kaksi ympäripyörivää servomoottoria liikuttelevat robottia ja RGB-ledi ilmaisee robotin tilan. Kotelon koko leveimmistä kohdistaan on 10 cm x 9.5 cm ja koko robotin korkeus renkaiden alta mikrofonin yläosaan noin 7 cm. Pyörät ovat tavanomaisen lämpökynttilän kokoiset. Tässä video robotin toiminnasta.

 

Koitan tässä käydä läpi vaihtelevalla seikkaperäisyydellä mitä kaikkea tuon toteuttamisessa tuli tehtyä. Kunnollista söpöä nimeä en tälle jaksanut miettiä, joten hivenen mälsä “Speechbot” jääköön hätäisesti nimetyn Youtube-videon vuoksi elämään.

Read More »

Posted in Labran robot | Leave a comment

Erilaisia tapoja liikkua

Etsimme ryhmän kanssa vastausta kysymykseen “Minkälaisilla tavoilla robotit voivat liikkua?”. Löytyi todella mielenkiintoisia esimerkkejä. Jos sinulla on joku muu hieno liikkumistapa niin kommentoithan! Kiitos!

Pyörillä:

Kävellen:

Madellen:

Lentäen:

Pyörien;

Ilman minkäänlaista virtalähdettä:

Posted in Sekalaista | Leave a comment

Projektin tarkoitus

Robolabra on Helsingin Yliopiston Tietojenkäsittelytieteen laitoksen tutkimusavustajien ja opiskelijoiden järjestämä ketterä ja avoin projekti jossa vahvistamme laitoksemme osaamista robotiikkaan liittyvissä teknologioissa. Haluamme samalla luoda uudenlaista yhteistyöväylää tiedeyhteisön, maker-kulttuurin ja yritysmaailman välille mm. avoimen suunnittelun (open design) avulla.

Tämä blogi on perustettu kertomaan karttuvasta tietämyksestämme kaikille kiinnostuneille.  Tulemme kertomaan kokemuksistamme mm. erilaisten mikrokontrollerien, robottiohjelmoinnin, 3D-tulostamisen ja piirilevyjen rakentelun parista. Kirjoitamme suomeksi koska monista käsittelemistämme aiheista ei vielä löydy hyviä suomenkielisiä ohjeita.

Projektin opiskelijajäsenet Helsingin Yliopistolta:

Tietojenkäsittelytieteen laitos:
Jouko Strömmer, Joel Pyykkö, Kalle Myllymaa, Hanna Mäenpää

Fysiikan laitos:
Vesa Hagström

Jos haluat tietää lisää, ota rohkeasti yhteyttä!

innopaja@cs.helsinki.fi

 

Posted in Sekalaista | Leave a comment