Ρομποτικό όχημα με αυτονομία κίνησης για καταγραφή και επόπτευση του περιβάλλοντος χώρου

• Main Author: Καλογιάννη, Μαρία
• Other Authors: Kalogianni, Maria
• Language: Greek
• Published: 2022
• Subjects: Αισθητήρες απόστασης; Ρομποτικά οχήματα; Arduino Mega 2560; Raspberry Pi 3 V1.2; Distance detectors; Robotic vehicles

Η παρούσα διπλωματική εργασία εντάσσεται στον κλάδο των διπλωματικών εργασιών, ο οποίος καταπιάνεται με τα ρομποτικά οχήματα ή αλλιώς Rovers. Πηγή έμπνευσης όλων αυτών των εργασιών αποτελούν τα ρομποτικά συστήματα με την πληθώρα χρήσεων τους και ειδικότερα τα ρομποτικά οχήματα , με χαρακτηριστικό παράδειγμα το ρομποτικό όχημα «Sojourner», το οποίο είχε αποσταλεί στον πλανήτη Άρη το 1997 στα πλαίσια της αποστολής «Mars Pathfinder» της NASA. O στόχος των έως τώρα εργασιών ήταν η ανάπτυξη ενός ενσωματωμένου συστήματος σύμφωνου με τα πρότυπα του οχήματος «Sojourner» της NASA, δεδομένου ότι πρόκειται για εργασίες εκπαιδευτικού και καθημερινού χαρακτήρα με περιορισμένους διαθέσιμους πόρους. Ειδικότερα, στις προηγούμενες διπλωματικές εργασίες είχαν κατασκευαστεί οχήματα, που ήταν βασισμένα στον επεξεργαστή της Intel 8086, και προσφάτως στο μικροϋπολογιστή Raspberry Pi και στο μικροελεγκτή Arduino. Σκοπός στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός ενσωματωμένου συστήματος, το οποίο θα έχει ως θεμέλιο ένα ακόμα πιο σύγχρονο υπολογιστικό σύστημα και ταυτόχρονα η ανάπτυξη κατάλληλου μηχανισμού. Με τη λειτουργία του μηχανισμού αυτού το όχημα, αυτόνομα ή ελεγχόμενο από τον χρήστη, θα είναι σε θέση να ανιχνεύει έγκαιρα την ύπαρξη εμποδίων στην πορεία του, προκειμένου τελικά να τα αποφεύγει. Με γνώμονα τον παραπάνω στόχο επιλέχθηκαν αισθητήρες απόστασης, ούτως ώστε να αναγνωρίζονται τα όποια πιθανά εμπόδια έμπροσθεν του οχήματος καθώς και να δίνεται στον χρήστη μία σαφή αντίληψη του περιβάλλοντος χώρου του οχήματος. Αυτό επιτυγχάνεται με την κατασκευή μίας περιστρεφόμενης κεφαλής ανίχνευσης, η οποία τοποθετείται στην πρόσοψη του οχήματος. Το αποτέλεσμα της ανίχνευσης προβάλλεται στην οθόνη του υπολογιστή του χρήστη. Η επιλογή των αισθητήρων απόστασης έγινε για την όσο το δυνατόν πιο ταχεία απόκριση του συστήματός μας, η οποία θα μπορούσε να χαρακτηριστεί και κρίσιμη. Επίσης, σε περίπτωση που ο χρήστης επιθυμεί να ελέγξει το όχημα χειροκίνητα, του παρέχεται αυτή η δυνατότητα μέσω σύνδεσης Wi-Fi. Μετά την επιλογή του κατάλληλου για την εργασία υλικού (hardware), ακολούθησε η ανάπτυξη του λογισμικού. Προγραμματίστηκαν δηλαδή όλες οι απαραίτητες ρουτίνες, οι οποίες χρειάζονται για την κίνηση, για την ανίχνευση, για την απεικόνιση και τον έλεγχο. Εν κατακλείδι, έγινε η μελέτη του συστήματος σε εσωτερικό και εξωτερικό περιβάλλον, ενώ στο όλο project εμπεριέχονται και προτάσεις για την περαιτέρω μελλοντική ανάπτυξη και αξιοποίησή του.