Skip to end of metadata
Go to start of metadata
Mikä ihmeen rallisimulaattori?

----

Rallipenkki

Toteutus

Tavoitteena rakentaa ns. rallisimulaattori Metropolia AMK:n automaatiolabraan ja osastolle.

Simulaattori koostuu kuppipenkistä, joka asennetaan alustalle, alusta roikkuu kuuden feston pneumaattisen lihaksen varassa. Lihakset supistuvat/laajenevat paineenvaikutuksesta. Lihaksia ohjataan paineproportionaaliventtiileillä. Venttiileitä ohjataan 4-20mA ohjausviesteillä.
Ohjausjärjestelmänä käytetään Twincat SoftPLC järjestelmää. IO on ns. hajautettua ja Ethercat kenttäväylän perässä.
Peli heijastetaan videoprojektorilla valkokankaalle. Alustavien suunnitelmien mukaan sekä projektori, että valkokangas ovat staattisia.

Pelinä simulaattorissa tulee toimimaan Live For Speed online racing simulator.
Tietoa Pelistä 
Suomalainen LFS yhteisö


Feston kehitelmä

2D-mallit ja luonnokset

3D-mallit 

----

Asiasta ja sen vierestä.

Linkki

Kuvaus

http://www.youtube.com/watch?v=63_Dq28dgUo

Yksi näkemys ongelmaan: "kuinka voidaan maassaolevalla simulaattorilla luoda, kaikki lentävän lentokoneen liikkeet"

http://www.x-simulator.de/main/

X-SIM ohjelma, jolla voidaan ilmeisesti portata useista peleistä kiihtyvyydet, yms. ulos. Tällöin ei tarvitse jokaiselle pelille luoda erikseen omaa ohjaus-softaansa, vaan voidaan keskittyä muihin asioihin. Tämä on epäkaupallisessa käytössä ilmainen, ja kaupallisessa käytössä ilmainen tietyin varauksin.

http://www.rfactorcentral.com/

rFactor-pelin sivusto. Näyttävät ajavan kyseistä tosissaan, kun kerta on jopa rahasarjoja joissa ajetaan kilpaa. En tiedä onko virallinen sivusto, vai kolmansien osapuolien ylläpitämä.

http://www.force-dynamics.com/

Force Dynamics on eräs kaupallinen simulaattoreiden valmistaja.

http://www.trackmania.com/

TrackMania ei todellakaan ole mikään simulaatio, mutta maailman suosituin online autopeli kuitenkin. Täysin ilmainen.

http://www.jusmatix.com/jusmatix/muskeli2.htm

Justimtixin lumilauta-simulaattori hanke. Esimerkkinä paineilmalihaksen käyttömahdollisuuksista.

http://research.smartus.fi/showPage.php?page_id=14&offset=0&news_id=45

Myös TKK:lla on ollut projekti jossa on ollut käytössä paineilmalihaksia. Kehitellyt uusia käyttökohteita "lihaksille". (big grin)

Recently Updated



Simulaattori bloki

Torstai, 22.1.2009

Ensimmäinen päivä rallisimulaattoriprojekti käynnistyy.

Aamu alkoi esitelmällä, jossa neljännen vuosikurssin opiskelija pohjusti RalliSimulaattori (Hei tostahan saa lyhentämällä RaSi:n ..(tongue) ) projektiamme. Hän oli jo aikaisemmin tehnyt pohjatyötä RaSi projektiin selvittäen lähinnä tiedon porttausta LFS:stä TwinCATiin ja propon ohjausta tällä tiedolla.

Vallitsee innostunut ilmapiiri, osallistujat ovat tohkeissaan toiset enemmän, jotkut vähemmän. Saimme jopa päätöksiä aikaiseksi, kuten että tilaamme kuppipenkin Raumalta - hei jostain on aloitettava. (smile) Palaveerasimme myös ns. softa ryhmän kanssa (2.projektiryhmä) asioiden tärkeysjärjestystä.

Päivän yhteenvedoksi sopisi: Kauhea härdelli, labrassa kun ~30 henkeä ryntäilee sinne sun tänne (CDIO projektit pyörähti käyntiin kaikilla 3.vsk:n automaatio-opiskelijoilla.).



Keskiviikko, 28.1.2009

Ensimmäiset kuvat RaSi projektista otettu.

Propoja ja lihaksia ohjaa Beckhoffin logiikka.

Kuvassa Feston DMSP 40mm pneumalihas. Maksimi voima on valmistajan mukaan 6000N painon ollessa vain 850g, eli ylivoimainen teho-paino-suhde.

Feston proportionaaliventtiilit, jotka hoitavat paineensäätelyn lihaksille.



Torstai, 29.1.2009

2. kokonaan projektille pyhitetty päivä. Paikalla seitsemästä projektiin osallistuvasta opiskelijasta oli vain kolme: L.V (allekirjoittanut), A.M ja J.O. Loput olivat lähteneet jo aamuhämärissä Automaatio-opiskelijoiden kilta Ry:n järjestämälle yritysvierailumatkalle.

J.O ja A.M olivat jo koululla kun itse tulin paikalle, ja melkein ensimmäisenä J.O jo huuta allekirjoittanutta katsomaan. Siellähän se oli pneumalihas (ei reumalihas toim.huom) ja propo kytkettynä ja paineistettuna, maksamakkaraltahan se näytti siinä lattialla pötköttäessään. Seuraava ilmoitus oli:

"Virtaukset ei riitä, ei tällä mitään kunnon liikettä saa!"

Tätä olin jo aavistellut edellisenä päivänä kun olin käynyt käpistelemässä tarkemmin koulun jo EVTEKin aikana hankkimia propoja, mutta olimme I.H:n kanssa pikaisella manuaalin ja MuscleSIMin pläräämisellä todenneet että pitäisi riittää. Vaan J.O näki pelkällä kokeneella silmällä, että jotain on pielessä, varuiksi sitten olivat kytkeneet laitteet hauenleuoilla poveriin ja varmistaneet karmivan totuuden - Hitaita ovat penteleet! (sad)  
Ongelmanahan on siis tyhjenymisen onneton vauhti, mistä nopeassa simuloinnissa aiheutuu liikkeiden sulautuminen toisiinsa. Hidas tyhjentyminen taas johtuu pneumalihasten rakenteesta vrt. ilmapallo, sekä propon alimitoituksesta. Paine alue on kyllä oikea, mutta l/sek. määrä ei ole tarpeeksi suuri, jotta se mahdollistaisi haluamamme liikenopeudet.

Murhetta murhetta.. Onneksi koulut ovat oppimista varten, tästä ei voi kuin ottaa opiksi. (smile)

Huomenna suunnittelemaan alustavasti jatkoa ja toivottavasti alkuviikosta saamme ratkaisun ongelmaan, esimerkiksi osien vaihdon myötä..



Maanantai 2.2.2009

"Harjanvarsi proton" materiaalit menivät hankintaan. Mahdollisesti puutavara saapuu jo tämän viikon aikana koululle, mutta todennäköisesti kasaaminen lykkääntyy seuraavalle viikolle.



Torstai 5.2.2009

Ensimmäinen varsinainen asiakaspalaveri pidettiin aamupäivällä jossa lyötiin aikataulutusta lukkoon.

Kulisseissa on tapahtunut taas viikon aikana kehitystä eteenpäin ja mekaniikka ryhmä jatkaa piirustuspöydän ääressä. Joskin näkyvääkin tapahtui ja säästöä kertyi muutama euro projektibudjetista, kun sosialisoimme palan kemianlaboratorion hylkyvaneria, siitä syntyy "harjanvarsiprotoon" ylärunko.

Softaryhmä viritteli taas LFS:n ja muut koodaus työkalut kuntoon, sekä koodasi rajapinnan myös toiselle propo-lihas -yhdistelmälle. Iltapäivä menikin sitten viritellessä vaneria roikkumaan kahdella lihaksella ja yleiseen asioiden hämmästelyyn - antoisa päivä siis.

Lihas ja sen testipenkki. Tässä vielä vain yksi lihas kytkettynä.

Ja tästä pelaamisesta kertyi 0,01 opintopisteen arvoinen suoritus. (big grin)
T.I testaa Live for speedin ja lihaksen yhteistoimintaa.


Maanantai 9.2.2009

Kuppipenkki ja nelipistevyö tilattu Completokselta.



Tiistai 10.2.2009

Fysiikanlaboratoriosta haettu Vernier LabQuest ja 3d-kiihtyvyysanturi lainaan mittauksia varten.



Keskiviikko 11.2.2009

 Alustavia mittauksia tehty normaaliin henkilöautoon kohdistuvista kiihtyvyyksistä.


Kiihtyvyydet pystyyn ja eteen, kun henkilöautolla kiihdytetään n. 0-70km/h talvisella asfalttitiellä.


 
Perjantai 13.2.2009 (klo 21.36 => no life..)

Dödii..
 
Homma etenee.. Eilen touhuttiin laiskan aamun jälkeen kymmenen tunnin päivä masiinan parissa, ja saatiinkin ohjelmalta kiihtyvyystiedot Visual Basicin kautta TwinCat softaan, sekä kaikki kuusi propoa kytkettyä sähköisesti. Pneumaattinen kytkös jäi kahteen lihakseen, kun ei ollut riittävästi liittimiä (olivat lähettäneet Festolta vääriä, ja jakotukki puuttui..) Mekaniikkatiimi sai puisen protokehikon valmiiksi softantestausta varten ja iltapuolella saimme jo kaksi lihasta liikkumaat peliltä asti.
 
Prokkis jatkui sitten yllättäen tänään, kun minä (J.O), T.I ja L.V tulimme koululle (vapaapäivänä) tekemään rästihommia.. Rästejä ei tullut edes katottua, mutta kaikki kuusi propoa tuli kytkettyä pneumaattisesti ja näpyteltyä yksinkertainen ajomallinnusohjelma. Eli ideana oli viedä kiihtyvyystietoja suoraan tietyille lihaksille siten että koepenkki kallistuisi pituus ja sivuttaissuunnassa pelin kiihtyvyystietojen mukaan.. No näihän kävi, mutta ihmettelimme kun homma ei toiminut jatkuvasti saman kaavan mukaan, keula nousi kiihdyttäessä, mutta hetken päästä se laski kiihdyttäessä.. Eli pelin tuottamat kiihtyvyysarvot olivat sidottu ajoradan kiinteään koordinaatistoon.. Siispä muistelemaan trigonometriaa, ja näpyttelemään funktio joka laskee auton kiertokulmasta ja kiinteistä kiihtyvyysarvoista autoon kohdistuvan pitkittäis ja sivuttais kiihtyvyyden.. Klo 17 homma toimi ja kaikki kuusi lihasta tottelevat pelin ohjausta..

Tältä näytti protokonstruktio kännykamerakuvassa eilen iltapäivällä

 Näin homma mun silmin, mekaniikkagroup tarkentanee omia toimiaan

 J.O.


 
Torstai 12.3.2009

Tovi vierähtänyt edellisestä merkinnästä, talvilomatkin tuli pidettyä. Tänään saapui tavaratoimitus vihdoin Completokselta, paketissa oli nk. puolikuppipenkki sekä nelipistevyöt. Muuten suunnitelmat ovat nyt siinä pisteessä että voimme laittaa huomenna suurimman osan tarvittavista komponenteista tilaukseen. Villi huhu kertoo että jossain koulun varastojen kätköissä olisi puhdastilan lisäksi läjä ylimääräistä alumiiniprofiilia. Tämä on tarkistettava huomenna.

L.V



Perjantai 13.3.2009

Noniin, aamulla kävimme labrainssin kanssa penkomassa koulun varastoja, löysimme sen kuulopuheissa sekä huhuissa kummitelleen 45x45-aluprofiili pinon, niistä saanemme ainakin ohjainkonsolin rakennettua. Suunnitelmissahan tietokone, logiikka ja videotykki on sijoitettu erilliseen pöytään tai telineeseen, jossa sitten on logiikka ja sähköpuoli hyvin esillä. Tämä komponenttien "esitteleminen" johtuu tietenkin aparaatin tilaajan luonteesta, kyseessähän on lopulta oppilaitos ja tämäkin laite päätyy osittain myös arkiseen opetuskäyttöön. Suurin osa projektin loppuun saattamiseksi tarvittavista komponenteista lähti tilaukseen, tai ainakin päätöskierrokselle, tänään. (smile)

Aluprofiileista tehtävien osuuksien mittapiirrokset puuttuvat vielä. Nämäkin saanemme tulevan viikon alkipuoliskolla valmiiksi ja profiilit tilaukseen.

Sivutarina.

Pitkä päivä tuli lopulta tehtyä, jotta kaikki tarvittava tulisi valmiiksi, yksin kun olin niitä laatimassa (muut olivat töissa, yms. Rahaahan tästä emme saa, vain kokemusta.). Asiaa ei yhtään helpottanut labran uuden skara-robotin vinkuna sermin takana, kun pari laboratoriossa sivutoimisesti avustavaa luokkalaista ohjelmoi sitä pinoamaan riviliittimiä. Ensimmäistä kertaa se liikkui tänään kun kehitysympäristö(softa) saatin vihdoin valmistajalta. Itsekin jämähdin aparaattia pariksi tunniksi lopulta ihmettelemään ja avustamaan tuossa hätä-seis-napin valvojan roolissa, kun hakivat penteleet koneen rajoja ja ulottuvuuksia. Lopulta riviliittimet siirtyivät jo ihan kauniisti pinosta toiseen. Tämä on ehdottomasti paras robotti mitä koululta tällä hetkellä löytyy, ideoita heiteltiin pitkin päivää milloin millaisistakin taistelevista roboteista.. ( Saimme lahjoittajalta toisen samanlaisen varoiksi, kiitos siitä. )

L.V


 
Tiistai 7.4.2009
 
Taas on aikaa vierähtänyt, kaiken maailman projektiviikot sotkevat hieman aikataulutusta. Viime torstaina L.V:n ja T.H nukkuessa vielä kauneusunia laitoimme T.J:n kanssa rattaita taas pyörimään ja tilailemaan metallitavaraa. Teräs osat saimme tilattua määrämittaan leikattuina  Helsingin metallityöt Oy:stä jonka numeron saimme asiakaspalveluhenkiseltä starkin yritysmyyjältä. Alumiinin tiedustelut jätimme suosiolla T.H:lle. T.H koululle saavuttuaan sai kuin saikin muutaman vesiperän jälkeen tilattua alumiinitankoa alle 6m palasena merca-steel OY:stä.

Lopullista ala-runkoa pääsemme kasaamaan keskiviikkona, pintakäsittelijöiden laboratoriossa. Aikaa tähän on siunattu peräti puolipäivää eli saa nähdä kykenemmekö saamaan muuta kuin hitsaukset kuntoon.
 
   I.H 


 Keskiviikko 15.4.2009

Jees.... Pääsiäinen on vietetty ja hyvin syöneenä ja juoneena on mukava palata projektin pariin. 

Metallitavarat sekä tarvittavat kiinnitystarvikkeet saimme noudettua viime viikon aikana, jonka jälkeen pääsimme rakentamaan ala-runkoa. L.V teki myös tutkimustyötä ja selvitti ylä-runkoon suunnitellun alumiiniprofiilin saatavuutta SKS:ltä. Kahvihetkellä päätimme kuitenkin toteuttaa ylä-rungon kalusteputkesta, joka toki tuottaa hieman lisää työtunteja, mutta eiköhän sitä saada projekti valmiiksi kevään aikana.

Hieman kuvia tämänhetkisestä tilanteesta: 

 
Kuten kuvista voi päätellä tulee runko vaatimaan vielä jonkin näköisen pinnoitteen,
vaikka toki ruoste luo tietynlaisen pelottavan vaikutelman.
 
   

Ylä-runkoon tulevaa huonekaluputkea 
 


 Tiistai 28.4.2009

Kolmas viikko koneistamista ja osien valmistamista, ei olisi uskonut kuinka aikaaviepää moinen voi olla. Kokemuksen puutetta voisi joku todeta, osuen kohtuullisesti oikeaan. Nyt lihasten kiinnittimet ovat valmiina yhtä parikokonaisuutta lukuunottamatta, mutta tarkoituksenamme on saattaa ne valmiiksi huomenna. Tämä taas vapauttaa projektiryhmän torstaina vapun viettoon.

Ensiviikon alussa voimme toivottavasti aloittaa aparaatin koekasauksen ja osien sovittamisen, rallipenkki proto etenee (smile) ...

L.V 


... Maanantai 1.6.2009 (Kirjoitettu joskus kesällä -09)

Wikin kirjoittaminen on jäänyt väliin viimeisten viikkojen osalta. Projektin aikataulu venyy ja paukkuu, valitettavasti. Suurin yksittäinen murhe lopulta oli alun viivytykset materiaalien saatavuudessa, sekä koneistuksiin varatatun ajan arvioiminen alakanttiin. RaSi kuitenkin saatiin onnistuneesti luovutettua tilaajalle, joka oli lopputulemaan varsin tyytyväinen, tunnustaen että heidänkin puolelta aikataulutuksessa oli oltu hieman optimistisia. Toki asiaan vielä vaikutti sekin, että projekti oli alunperin suunniteltu kolmelle ryhmälle, ja kuten tiedämme lopulta projektia oli tekemässä kaksi ryhmää.. Hardis: I.H, T.H, T.J ja L.V sekä Softa: T.I, J.O ja A.M
 

L.V kiinnittää paineesäädin ja suodatin -yksikköä koekäyttöä varten ala-runkoon. Paljon on tapahtunut edellisestä valokuvasta, jossa olevat huonekaluputket ovat nyt muotoutuneet ylä-rungoksi (istuimen alusta). Myös 20 millimetrin lihakset on kiinnitetty paikoilleen.

J.O ja L.V säätävät lihasten kiinnikkeitä. Kuvasta huomaa kuinka ala-rungosta puuttuu vielä tukipiste edestä, tämä asia oli työn alla tässä vaiheessa.

Näytöllä RaSi:n käyttöliittymä, sekä pöydällä sähköpiirustus. (big grin)

Kuvassa on J.O:n kasaama ja suunnittelema kytkentäkaappi, tosin tässä vielä pelkällä taustalevyllä.

Jotain ihmeellistä siellä on. Hallintalaitteet ovat vielä kokonaan irti.

Lähikuvassa takatolppa. Kuvasta näkee nyt lihasten yläpään kiinnityksen, tämän alumiinimokkulan jouduimme teetättämään Helsingin keskustassa sijaitsevassa Metropolian konetekniikan "laboratoriossa". CNC-kone hurautti sen odotellessa. Propot väliaikaisesti kiinni nippusiteillä tolpissa. Koekäyttö lähestyy..


... Keskiviikko 16.12.2009

Tässäpä olisi RASi-projekti nykymuodossaan. RASin rakentaminen muuttui passiivisemmaksi elokuun lopulla, kun kaikki käyttöön tarvittava oli saatu valmiiksi. Pikkuviimeistelyjä tehtiin pitkin syksyä.. Vähän maalia, nippuside tuonne, ääntä liika -> erikoiset äänenvaimentimet propoihin, vastavoimaa tarvitaan lisää -> jouset ylä- ja alarungon väliin. Viimeiseksi tietysti tuntitolkulla koeajoa.


Kuva loppukesältä, runko on juuri edellisenä päivänä saanut maalipinnan. Tässä vaiheessa johdotuksen ja muut olivat vielä kesken.

Kuvattu samana päivänä kuin edellinen kuva. Pneumaattiset lihaksen ovat saaneet turvavaijerit, jotka toimivat samalla lepotukina laitteelle.


Kuva lokakuulta. Koeajot olivat käynnissä.

Lähdenkin tästä taas "koeajamaan" RASia...