Camjam Edukit #3 – Deel 2: Volg het lijntje!

Het eerste prototype van onze rijdende robot hadden we met behulp van Meccano, de Camjam Edukit #3 en een Raspberry Pi 3 zonder veel problemen gebouwd. Daarna zijn we enthousiast verder aan de slag gegaan met de Camjam werkbladen. Hiermee is het ons gelukt om de robot naar links en rechts te sturen en harder en zachter te laten rijden. Ook hebben we geleerd hoe de robot gebruik kan maken van sensoren.

Eerste prototype van onze robot.
Eerste prototype van onze robot.

In het voorlaatste werkblad krijgen we de opdracht om al deze mogelijkheden te combineren om zo de robot een zwarte lijn te laten volgen. We maken daarbij gebruik van een lichtsensor. De sensor stuurt en een lichtsignaal. Op een zwart oppervlak wordt dit licht niet gereflecteerd. De sensor kan dus aan de hand van deze reflectie “zien” of de robot boven een zwarte lijn zit.  Zo kan je voor de robot een parcours uitzetten met zwarte tape op een lichte ondergrond.

De lichtsensor
De lichtsensor

Bij de eerste tests kwam al snel het eerste probleem aan het licht. Door de gebruikte materialen (Meccano), de baterry pack en de powerbank is onze robot nogal zwaar. Het bij de Camjam meegeleverde kogelwiel had hierdoor moeite om over het randje van de zwarte tape heen te komen. We hebben veel alternatieven uitgeprobeerd, zoals zwenkwielen en meedraaiende zijwielen. Geen van de alternatieven pakte goed uit. Uiteindelijk hebben we het probleem opgelost door de cabine van de robot te voorzien van een neus. Zo konden we het kogelwiel verder naar voren plaatsen waardoor er minder gewicht op kwam te staan.

Cabine met nieuwe neus
Cabine met nieuwe neus

Nadat de constructie was aangepast naar onze wens en voorzien is van diverse verbeteringen zijn we opnieuw testrondes gaan maken.  Opnieuw werden we met een probleem geconfronteerd. Als we de robot met een hoge snelheid het parcours laten afleggen schiet deze bij bochten te ver door. De zoekfunctie waarbij met de lichtsensor de zwarte lijn weer wordt opgespoord kent een aantal variabelen: de zoekafstand ofwel de tijd dat de robot een draai een bepaalde richting uit maakt, de maximale zoektijd en het maximaal aantal zoekpogingen. Daarnaast zijn er variabelen om de snelheid te bepalen. Telkens wanneer we een of meer variabelen aanpassen om ons probleem op te lossen, ontstaan er nieuwe problemen. Voorbeeld: als we de robot langzamer laten rijden, dan is dit te traag om binnen de gegeven zoektijd de zwarte lijn terug te vinden.

Na enkele tientallen pogingen beseffen we dat we het over een andere boeg moeten gooien. We moeten de variabelen gecontroleerd aanpassen, registreren en het effect observeren. Op basis van de registratie van onze waarnemingen kunnen we toewerken naar de meest ideale afstemming. Ondertussen groeit ons respect voor Formule 1 constructeurs die te maken hebben met duizenden variabelen. Bij ons breekt het zweet al uit met 5 variabelen.

Tabel met de verschillende configuraties
Tabel met de verschillende configuraties

Mick offert een huiswerkschrift op voor de registratie en maakt uit de losse pols de benodigde tabel. Na meer dan 30 verschillende scenario’s constateren we dat onze 5e poging het beste resultaat heeft gegeven. We gaan met minimale aanpassingen deze configuratie proberen te verbeteren. Aangezien de voor schooldagen gebruikelijke bedtijd ruimschoots is overschreden laat Mick dit klusje verder aan Martin over. Kort nadat Mick zijn tanden heeft gepoetst: yessss!!!!! Het is gelukt: de robot is in staat om het parcours volledig af te  leggen. Zelfs de scherpe bochten gaan goed.

Hier het videoverslag van ons project, inclusief de beelden van het eerste succesvolle rondje:

Share

4 thoughts on “Camjam Edukit #3 – Deel 2: Volg het lijntje!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *