风之秀队机器人制作过程日志07月04日日子过的好快,从决定参加机器人到现在才短短的20天,今天已经算是上“战场”了,回顾这些天,从招人到组队以及收集一手的参考材料,也算是费尽心机。
不管怎样,都开始了,那么就应该全力以赴的争取最好的成绩。
上午由谢芳老师给我们做了机器人硬件方面的培训,主要是利用PROTAL SE 99软件电路的原理图、PCB图的制作。
有些技巧、注意事项现在总结如下:利用PROTeL SE 99建立SCH。
D 的原理图,然后是建立PCB-D。
建立完原理图,要调整画布大小,选择默认的B。
1,小技巧:PAGE UP/DOWN可以放大缩小画布。
2,在编辑原理图时,使用E+D可以删除节点和线部件。
3,使用TOOL—ERC:可以快速检查编辑的错误。
4,DESIGN—UPDATE.PCB 可以生成PCB图。
5,在编辑PCB 图时,用鼠标点住部件,右键,可对PCB进行微调。
6,在编辑PCB图时使用END可消除移动留下的痕迹。
907,建立好原理图,要添加“元件库”,在BROWSE.SCH---默认库(MISCE….D..FB)—元器件(双击可改变属性)举例说明了电阻RES2的属性 : part: r10 ; 读电阻,如102,实际电阻值为10乘以(10的2次方);8,元件旋转:右键点住器件+空格,可360度旋转。
右键点住器件+X,可水平旋转;右键点住器件+Y,可垂直旋转。
9,小技巧:NET :自动连线(连线两端必须命名相同)10,关于接地:电源地vcc和GND均在一个按钮上,只需改变属性。
11,PCB画边框:方框里有双波浪的按钮,点住不放。
测量工具:report—m..12,PCB:红色区域表示正面,蓝紫色为反面13,编辑PCB时,一定要手工布线14,铺通:Design—rules—ruoting15,熟悉芯片AS1117.要求在7月6—10日,做出PCB图,设计出特殊机器人的机构和剧本。
下午由研究生高尚和陈涛为我们做了一些软件方面的培训,主要是编程软件的介绍、程序的结构、以及舵机的原理与控制。
下面是一些应该注意的点:1,使用Keil c51编写程序,用stc-isp做程序下载。
2,在用stc-isp时,应设置:最高波特率:38400,最低波特率:1200;外部晶振或时钟选择yes; 最后下载。
3,为保证每个动作在单片机中只执行一次,在动作结束时加一个while(1),保持姿势。
舵机的运动角为185度,此为其极限值,但是在实际使用中,只使用180度。
选8位的单片机可以输出256种状态,但只使用250种。
4,控制流程:单片机----(pwm)-----控制舵机运动角。
应对pwm 初始化。
5,舵机使用前需调整到极限值:用手将其调整到极限值后再装到机械机构上。
6,舵机的齿轮共250个格,平均每格占0.745度。
7,在写程序时,顺时针时:position[]—=2; 逆时针时position【】+=2;8,控制手臂的舵机时,要保证舵机相对手臂不动,即如要手臂顺时针动时,那么,舵机应该逆时针转动。
9,编写控制多个动作组合程序时,应该在每个动作完后,进行初始化,以防止误差累计。
凡有动作执行的子程序中均要有pwm()调用。
(于学习)07月07日今天是正式开工的第二天,一大早大家刚来到实验室还都很自在,因为我们的特殊机器人设计方案已经算是定好了,今天就可以全面开工了。
但是,不幸的事还是发生了,9点左右的时候,高尚学长来到实验室作指导,看到我们各组都打算把特殊机器人做成轮式的时,他告诉我们赵老师今年不提供轮式机器人走线、定位用的设施。
也就是说,今年不打算再搞任何与轮式有关的机器人了。
此话一出,各组纷纷呼声四起,幸得我组在定剧本时,留足了设计裕量。
当下再次对剧本内的任务又做些许调整。
我们打算把主人公包拯做成只有半身能动的机器人,让他的下体与道具公堂桌椅连为一体全部自由度都集中在胳膊上和头上。
剧情的安排也稍作调整,由原先的2场改为3场.主要凸显包拯大的公正无私,不惧强权。
所有的工作都在有条不紊的进行着,王莉莉、张驰、刘丹负责做包拯的机械图,于学习、陈天娇、夏扬负责剧本的编排以及前期电路的原理图绘制。
设定的计划是:在明日上午前机械图要完工、电路原理图要画好。
从今天的工作中,我们得到的认识是:分工明确,才能稳步前进。
(于学习)今天上午,昨日设定的计划都已完成,夏扬和陈天娇都以在昨晚提前开始绘制电路的PCB了。
今天的计划是,让做机械图的三人熟悉电路的原理,并开始制作PCB图。
但是在将我们做好的原理图拷贝给他们时,没有预料到的事情发生了,在我电脑上经ERC检查没有任何错误的原理图,居然在他们电脑上报出不同数目的ERROW,最多的达到80多个。
07月08日经过我们的仔细排查,终于找到了各种原因,其一是:原理图中有些元器件是我自己制作的,在他们电脑上为加入我的“原理图元器件库文件”;其二是,某个元器件的封装不正确,直接导致其他的错误迭出,在这其中我们遇到的主要是,做稳压电源用的降压芯片TS1117。
这个芯片的原理图是三个引脚分别分布在矩形三条边上的,其封装形式,我们一开始采用的是与其相似的,默认库中的VOLATAGE电压变换原理图的封装(TO220),但是这个封装在后期生成.NET文件,和在PCB.LIB下转载.NET文件时都会报错,因为他的FOOTPRINT不能找到。
导致这个错误的原因是默认的封装时错误的,应该改为TO-220,不能多字符,也不能少字符。
同样的问题也出现在程序下载模块中,其中使用的PC串口插针DB9的封装默认的是DB-9/M,实际在使用中应该改为DB9/M,去掉中间的横杆。
众多的错误,当我们把这连个封装问题解决后发现,一下子ERROW降到几个。
在这几个错误中,有一个最为棘手,那就是二极管NODE问题,报错说它找不到,其实是原理图中,二极管的引脚封装编号是正极为“1”,负极为“2”,而在PCB图中,其封装是正极为“A”,负极为“K”,二者不一致,导致出错。
改正方法有两种,一种是EDIT其中一个库中的引脚封装编号,使两者相同,另一种方法是在.NET文件中,将二极管引脚的编号改为A\K,例如,编号是D1的二极管,其在.NET文件中显示的D1_1、D1_2,改为D1_A、D1_K保存即可,当再次在PCB中装载时,此错误就没有了。
今日设定的工作目标是:所有人电路原理图做好,并开始做PCB图,明日中午完成PCB图的制作。
今天的心得体会是:改正问题,切不可急躁,应该一步一个脚印,步步为营!(于学习)辛苦了三天,终于今日各项任务都以基本完成。
机械图的设计、电路PCB图的绘制以及剧本的修饰,都已经进入待审核的阶段。
上午,大家都在进行电路PCB板的修饰以及排查错误。
下午的时候,基本上轻松了很多,大家在仔细斟酌剧本台词。
07月09日本以为一切都很顺利,明天就可以成功的交付第一阶段的工作了,没有料到的事情还是发生了,晚上的时候,赵老师来到实验室视察、指导,当看到我们的PCB板时,他很生气的告诉我们,有一个明显的错误!晴空霹雳!没想到我们认真仔细排查过错误的PCB板还是出现了明显的错误---我们竟然把“排阻”的原理图以及封装都搞错了!“排阻”是用在单片机I/O输出引脚的上拉电阻,它的原理图应是单列插针式HEADER 8,并非那画着一排8个电阻的东东,它的封装既是默认的SIP8。
没办法,咱得重做了!看到剧本时,赵老师也给我们打了退堂鼓,他说我们的剧本老套,没有出彩的地方,而且分幕剧无法在比赛现场实现,让我们所有的队伍都回去再准备3到4个备用剧本,明天上午就要审核剧本。
晚上“下班”时,我们不得不回去加班,王莉莉、陈天娇、夏扬回去继续搞PCB图,我、刘丹、张驰回去再找些有创意的剧本。
晚上的时候,赵老师给发来了短信,告诉我们再选剧本时,不要太古板,要放开思路,站在90后的审美观和个性上选择,“要有活力、有朝气,不要搞得死气沉沉的”。
随后又发来一个讲到让我们“考虑一下儿童剧、动画片、街舞、武术类的剧本”,说双足机器人更容易做这方面的剧种,而不再是古典凄美的爱情剧了!看完他的短息,简直吐血了!今天有一件事是最为值得总结的,那就是用错排阻的事,这件事归根到底是因为我们自己没有主动求真的态度,其实这些东西在网上都有说明,但是我们却盲目从风,跟随别人的脚步,而没去求证!这件事足以让我们引以为鉴。
凡事都要主动求真务实!(于学习)07月10日今天上午主要进行了剧本的审查,所有队的的剧本都进行了PPT展示。
由于我们精心的准备,我们队有一个主用剧本,三个备用剧本。
在讲PPT时,由队员王莉莉上台介绍,然而可能由于新意方面我们考虑的不够周全,赵老师对我们提出了相应的修改措施和建议。
然后队员们又一起商量应该在新意方面下点功夫,不能没有自己的创意,要更多的去符合观众的想法,于是大家商量中午回去继续上网查资料或看相关书籍。
下午大家带着自己的想法再次进行商讨,经过一下午的努力,,大家认为沉香救母是个不错的主题,动作方面也可有所创新,于是夏扬和陈天娇同学拟草本,队长进行最终的修改,另外张驰,王莉莉,刘丹同学也在对备用剧本进行完善。
今天可能得到的最大收获就是做事情一定要有所准备,要从各方面考虑问题,不能看问题太狭隘,例如剧本不仅要符合评委的心理需要,还要考虑到观众的角色,要有亮点和新意。
另外分工明确也是一个团队必须注意的事情,不能把事情推给别人,总是等待事情和问题的发生才去解决,如果前期准备工作做得比较充分,可能大家现在就有不止这四个剧本,效率真的很重要。
但同时也知道问题并不可怕,关键是培养和锻炼发现问题和解决问题的能力。
(陈天娇)今天上午我们主要进行焊接的练习和剧本的进一步讨论,其中张驰、刘丹主要练习焊接技术,为下一步的电路板焊接打下基础;其余四人继续进行剧本的讨论,虽然我们已经上交了剧本“沉香救母”,但为了有更好的选择性,我们又经过讨论准备了三个备用剧本——司马光砸缸(由于学习提出并完善)、闻鸡起舞(由夏扬提出并完善)和晏子使楚(由陈天娇提出并完善),其中以司马缸砸缸这个歌舞剧为主,表现一种欢快的气氛,而且孩子的童声更让人感到轻快和舒服。
07月11日下午来到实验室后,由于我们第一阶段的工作已基本完成,所以大家开始提前准备下一步的工作,张驰和刘丹继续焊接技术的练习,在这个过程他们慢慢积累了一些经验,学会了一些技巧;余下四人开始提前熟悉动作程序的编辑,有些程序不太懂得,大家就一起相互讨论,并根据人体动作来帮助理解机器人的动作程序,再结合机器人的舵机对应端口图,让我们更容易理解机器人的动作过程。
今天晚上在继续动作程序的学习过程中,我们发现源程序中一个舵机的转动方向和我们理解的不一样,一开始我们以为自己错了,然而我们经过讨论发现是源程序写错了,因为舵机顺时针转动时是进行减运算,反之进行加运算,源程序中把舵机的方向搞反了。