Sensör Füzyon Kontrolörü

Bu sayfada, bir sensör füzyon test teçhizatı için revizyon 2 kontrolörünün nasıl monte edileceği açıklanmaktadır. Sensör birleştirme testi, Uyumluluk Testi Paketindeki (CTS) Kamera Görüntüsü Test Paketinin (Kamera ITS) bir parçasıdır. rev2 kontrolörü, montajı kolaylaştırmak ve maliyetleri azaltmak için tasarlanmıştır. Ek avantajlar, elektronikler ve servolar arasında besleme izolasyonu ve tek bir kontrolörden altı adede kadar servo kontrolüdür.

Revizyon 2 sensör füzyon denetleyicisine genel bakış

Sensör füzyon test teçhizatı

Sensör füzyonu test donanımı, tekrarlanabilir testler için telefonun sabit bir hareketini sağlar. Telefon, çeşitli konumlarda görüntü yakalamaya izin vermek için bir dama tahtası hedefinin önünde döndürülür. Test donanımı, telefonu yaklaşık 2 saniye içinde eksenin kamera merkezi etrafında 90 derece ve geri döndürür. Şekil 1, bir sensör füzyonu test donanımı içinde hareket eden iki telefonu göstermektedir.

Test teçhizatında telefon hareketi

Şekil 1. Test teçhizatındaki telefon hareketi

Servo motor kontrolü

Test teçhizatındaki analog servo motorlar, darbe genişlik modülasyonu (PWM) kullanılarak kontrol edilen konumsal servolardır. Tipik bir konumsal kontrol örneği Şekil 2'de gösterilmiştir. Kontrol sinyalinin periyodu 20 ms'dir. Darbe genişliğini minimum genişliğe değiştirmek motoru nötr konuma getirir ve darbe genişliğini maksimum genişliğe değiştirmek motoru saat yönünde 180 derece hareket ettirir.

Servo kontrol açıklaması

Şekil 2. Tipik servo kontrol açıklaması

Sensör füzyon denetleyicisi uygulaması

Servo motor hareketini bir ana bilgisayar aracılığıyla kontrol etmek için sensör füzyon test donanımı bir USB bağlantısı gerektirir. Test teçhizatı rev2 denetleyicisi, üstüne özel bir yönlendirme kartı (veya kalkan ) monte edilmiş USB bağlantılı bir Arduino UNO R3 kartı kullanır. İki katmanlı kalkan, açık kaynaklı bir çevrimiçi PCB tasarım aracıyla tasarlanmıştır ve https://easyeda.com/portmannc/servo_controller adresinde mevcuttur. Özel yönlendirme kalkanının üst ve alt görünümleri Şekil 3 ve 4'te gösterilmektedir.

Özel yönlendirme kalkanı üstten görünümü

Şekil 3. Özel yönlendirme kalkanı (üstten görünüm)

Özel yönlendirme kalkanı alttan görünümü

Şekil 4. Özel yönlendirme kalkanı (alttan görünüm)

rev2 sensör füzyon denetleyicisi, tek bir ana bilgisayardan altı adede kadar sensör füzyon teçhizatını kontrol edebilir. Üstten görünüm, altı adet 3 pimli motor başlığını merkez eksen boyunca monte etmek için serigrafi ana hatlarını gösterir. Üstte bu proje için kullanılmayan ek bir konektör var. Alt görünüm, UNO, 5 V güç jakı ve 10 uF baypas kapasitörü ile eşleşmek için gereken 4 ve 8 pimli başlık bağlantıları için serigrafi ana hatlarını gösterir.

Servo akımlarını izole etmek için harici 5 V jak üzerinden servolara güç sağlanır. UNO elektroniği, USB konektörü aracılığıyla ayrı olarak çalıştırılır ve iki kart arasında güç paylaşımı yoktur. UNO'daki mevcut harici güç jakının kullanılmadığını ve denetleyiciye güç bağlanırken karışıklığı önlemek için muhafaza tasarımında gizlendiğini unutmayın.

Bir rev2 sensör füzyon denetleyicisinin montajı

Malzeme listesi (BOM)

miktar Açıklama PN/Bağlantı
1 1,6 mm kalınlığında sensör füzyon yönlendirme kartı https://easyeda.com/portmannc/servo_controller
1 Arduino UNO R3 https://store.arduino.cc/usa/arduino-uno-rev3
1 2,1x5.5 mm, 5 V açık delik, dik açılı namlu jakı 101179
1 16 V, %10, 10 uF tantal kapasitörler TAP106K016CCS
1 1x2, 200 mil (5,08 mm) hatve, açık delik Phoenix Contact başlığı 651-1755736
6 1x3x, 100 mil (2,54 mm) aralık, açık delikli erkek başlık 732-5316-ND
1 1x8x, 100 mil (2,54 mm) hatve, açık delik erkek başlık 732-5321-ND
1 1x4x, 100 mil (2,54 mm) hatve, açık delik erkek başlık 732-5317-ND
3 11 mm dişi-dişi zıtlıklar (5 mm genişlik, M3-0.5 diş) R30-1001102
4 6 mm erkek-dişi zıtlıklar (5 mm genişlik, M3-0.5 diş) R30-3000602
3 M3-0.5 6 mm düz başlı makine vidaları 36-9191-3-ND
4 M3-0.5 8 mm düz başlı makine vidaları XM2510008A20000
2 M3-0.5 6 mm düz başlı makine vidaları XM2510006A20000
6 #4, 1/2 inç yuvarlak başlı sac vidalar 90925A110
1 5 V, 15 W UL listeli güç kaynağı, 2,1x5.5 mm fiş (motorlar) 36-9191-3-ND

Diğer araçlar gerekli

  • Havya, lehim, lehim enayi
  • Küçük Phillips tornavida
  • Boyut T10 Torx tornavida

Yönlendirme panosunu doldurma

Yönlendirme panosunun üstünü ve altını anahatlarına uyan parçalarla doldurun. Kartın alt kısmı için, erkek başlıklar, başlıklar Arduino kartında doğru yerlere yerleştirilerek ve yönlendirme kartı konektörlerin üzerine yerleştirerek hizalanabilir. 1x8 ve 1x4 başlıklar daha sonra yerine lehimlenebilir, bu da Arduino ile yönlendirme kartı arasında iyi bir hizalamayı garanti eder. Aynısı güç girişi için de yapılabilir, ancak montajdan sonra güç girişi Arduino'nun üzerinde durmadığından sıkı montaj için bir altlık gereklidir. Baypas kapasitörünün lehimlenmesinden sonra, kartın üst kısmı motor kontrolü için altı adet 1x3 erkek başlık ve 1x2 Phoenix Contact başlığı ile doldurulabilir. Başlığın, motor montajı için maksimum alan sağlamak üzere geçmeli konektörün altı motorlara doğru olacak şekilde yönlendirilmesi gerektiğini unutmayın.

Tüm bileşenler yerinde lehimlendiğinde, sistem ayırıcılar ve vidalar kullanılarak monte edilebilir. Arduino ve plastik muhafazanın altı arasında mekanik stabilite sağlamak için dört erkek-dişi 6 mm'lik ayırıcı vardır. Bununla birlikte, Arduino ve özel kalkan arasında yalnızca üç adet 11 mm dişi-dişi zıtlık vardır, çünkü Arduino'daki bir delik (SCL pinine yakın olan) Arduino'daki dişi başlığa yakınlığı nedeniyle kullanılamaz. Uçları Arduino'ya sabitlemek için üç dişi-dişi zıtlığı üç erkek-dişi zıtlığa vidalayın. Ardından, yönlendirme kartı koruyucusunu üç M3 vidayla ayırıcılara takın. Şekil 5, Arduino'ya monte edilmiş doldurulmuş kalkanın kavramsallaştırılmış bir uç görünümünü göstermektedir. Şekil 6, doldurulmuş ve monte edilmiş sistemin bir fotoğrafını göstermektedir.

Arduino'ya monte edilmiş yerleşik kalkanın kavramsallaştırılmış uç görünümü

Şekil 5. Gösterilen başlıklar, güç girişi ve ara parçalar ile doldurulmuş ekran (kavramsallaştırılmış uçtan görünüm)

Nüfuslu kalkan üst

Şekil 6. Arduino üzerine monte edilmiş doldurulmuş rev2.2 kalkanı (üstten görünüm)

Denetleyici muhafazası

Denetleyici özel bir muhafaza içerir. Mekanik çizim şekil 7'de gösterilmektedir.

Muhafazanın mekanik çizimi

Şekil 7. Muhafazanın mekanik çizimi

Monte edilmiş denetleyici, kasanın alt plakasından geçen dört gömme vidayla kasaya monte edilir. Muhafaza altı yuvarlak başlı ve iki düz başlı montaj vidası ile monte edilebilir. Servo numarası sırası ve 5 V harici besleme gibi ilgili bilgiler plastik üst kısma kazınmıştır. Şekil 8, monte edilmiş muhafazanın içindeki denetleyicinin bir fotoğrafını göstermektedir.

Muhafazaya monte edilmiş sistem

Şekil 8. Muhafazaya monte edilmiş sistem

Ana bilgisayardan yazılım kontrolü

PWM pinlerini motor sinyallerine atamak ve farklı açılar için darbe genişliği aralıklarını tanımlamak için mikro kod UNO'ya indirilebilir. Altı HS-755MB motorun servo dönüş kontrolü için mikro kod, Diğer kaynaklara dahil edilmiştir. Bu bölüm ayrıca servoları döndüren rotator.py adlı basit bir programın bağlantısını da içerir.

rev2 denetleyicisini kullanma

Kamera ITS kullanımı:

python tools/run_all_tests.py device=device_id camera=0 rot_rig=arduino:1 scenes=sensor_fusion

Dahil edilen test komut dosyasıyla:

python rotator.py --ch 1 --dir ON --debug

Diğer kaynaklar

Mekanik çizim indirmeleri

Yazılım kontrol indirmeleri