Robot pro stolní tenis

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací robota pro trénink stolního tenisu. Hlavní část mechanické konstrukce robota se skládá z hliníkových profilů a jiných normovaných dílů, jako jsou valivá ložiska, kluzná pouzdra, závitové tyče, atd. Přední část robota, kde se vyžaduje lepší deformační vlastnosti a nižší hmotnost, byla vyrobena 3D tiskárnou z materiálu ABS. Robot byl navrhnut tak, aby se jeho tělo mohlo otáčet ve třech osách. Díky tomu může uživatel nastavit robota tak, aby vystřeloval míče do různých požadovaných míst a s žádaným typem rotace míče. Míče budou vystřelovány pomocí dvou gumových kol napojených na dva stejnosměrné elektromotory. Řízením rychlosti otáčení těchto motorů můžeme řídit rychlost míče i jeho rotaci. Mozkem robota je řídící jednotka s mikrokontrolérem ATMega128. Program pro řízení robota byl naprogramován a nahrán do mikrokontroléru. Koncový uživatel může s robotem komunikovat přes systém tlačítek a integrovaný textový LCD displej. Zhotovený robot byl otestován a dokázal míče umisťovat na šest různých míst na hracím stole a to s různými rychlostmi, s různými typy rotací a jejich rychlostmi. To vše podle uživatelem nastavených parametrů.

This diploma thesis deals with designing and manipulating a robot for training table tennis. Robot's mechanical construction is based on aluminium profiles supported by various standardized assembly units, such as rotating bearings, plain bearings, threaded rods... The front-end part of the robot, which requires better deformation property and lighter weight, was made from ABS material using 3D rapid prototyping technology. The design of the robot allows its body to rotate around three axises. Thanks to the high dynamical ability, robot can be set to throw balls to various places on the playing table, with different types of ball spin. Balls will be shot out by two rubber wheels, which are attached to two electrical DC motors. By driving the speed of the two motors, we can control the speed of the ball, as well as speed of its spin. All robot's activities are driven by an embedded system designed using microcontroller ATMega128. A firmware for controlling robot's function was writen and flashed into the microcontroller. End-users might communicate with the robot via a system of buttons and a text LCD display. The built robot was tested and it has shown its ability to throw balls to 6 different places of the playing table, at different speeds, with different types of ball spin, and different spin speed, according to the parameters set by user.