Anne-Sophie Balac, Wille Helenius, Taina Hänninen, Marko Puromäki

Sisällysluettelo

1. Dokumentin tarkoitus

Tämän dokumentin tarkoitus on selvittää projektistamme seuraavat asiat:

• Projektin toteutusaikataulu
• Luoda kehys projektin eri osa-alueille
• Kartoittaa projektin vaatimukset sekä määrittää kaytettävissä oleva materiaali
• Toimia projektimäärittelynä sekä perustavana toteutussuunnitelmana

2. Tehtäväkuvaus

Projektin tarkoituksena on luoda mielekäs demonstraatioympäristö Feston Robotino-alustalle. Toissijaisena päämääränä on rakentaa kaksi yksinkertaista viivanseuraajarobottia esiteltäväksi messutapahtumaan.

2.1 Tausta

24.11.-30.11. järjestetään Robottiviikko-tapahtuma, jossa tulemme esittelemään tässä dokumentissa määritellyt laitteet. Tuleva esittely Robottiviikko-tapahtumassa täyttää koulutusohjelmamme kolmannen vuoden innovaatioprojektikurssin vaatimukset, joka tarkoittaa 10 opintopisteen työmäärää.

2.2 Tavoitteet

Tavoitteenamme on luoda yksinkertainen ja käyttäjäystävällinen sovellus Feston Robotino-alustalle. Sovelluksen tarkoituksena on herättää mielenkiintoa messukävijöissä ja perustella robotiikan perusteita käytännönläheisellä tavalla. Viivanseuraajiemme tarkoitus on antaa kävijöille ensikosketus autonomiseen robotiikkaan. Molemmat tavoitteet toteutetaan pelien muodossa nuoren kohdeyleisön aktivoimiseksi.

2.3 Reunaehdot

Projektin monipuolisuus suhteutetaan sille varattuun työaikaan. Pyrimme toteuttamaan tässä dokumentissa ja ensimmäisessä kokouspöytäkirjassa määritellyt tavoitteet. Mikäli aika ei riitä toteutukseen, tai toteutuksessa tulee aikaa vieviä ongelmia, yksinkertaistamme projektin tavoitteita.

3. Projektin ositus

Projekti jaetaan kahteen aliprojektiin, joina toimivat Feston Robotino-alusta sekä itse toteuttamamme viivanseuraajarobotit. Feston osalta suurin työ liittyy radan rakentamiseen ja robotin ohjattavuuden säätämiseen. Viivanseuraajat rakennamme alusta alkaen itse.

3.1 Festo

Festo Robotino-robotin osalta itse robotti, yhteys ja kamera toimivat valmiiksi projektia aloitettaessa. Ympäristöksi valitsimme minigolf-tyylisen radan, jossa myöhemmin valittava pallo kuljetetaan rataa pitkin reikään. Robotti pitää saada ohjaukseltaan sellaiseksi että sitä voi hallitusti ja turvallisesti liikuttaa ilman aikaisempaa kokemusta.

3.1 Viivanseuraajat

Viivanseuraajista ei mitään ole saatavilla valmiiksi koululta. Robottien alustaksi valitsimme Arduino-alustan sen helppokäyttöisyyden ja saatavuuden ansioista. Tarkoitus on toteuttaa kaksi yksinkertaista viivaa seuraavaa robottia. Viivanseuraus toteutetaan kahdella tai useammalla valoanturilla per robotti. Viivanseuraajia pidetään toissijaisena projektina, joten ne toteutetaan vasta kun olemme todenneet niille riittävän aikaa. Osat viivanseuraajiin tilataan samantien aikataulutuksen varmistamiseksi. Mikäli viivanseuraajia ei toteuteta, ei siitä käytännössä tule suurta kustannusta koululle, sillä tilatut osat voidaan hyödyntää esimerkiksi ensimmäisen vuoden opiskelijoiden robotiikkaprojekteissa.

4. Projektin organisointi ja yhteyshenkilöt

• Projektityön valvoja: Kai Virta
• Projektityön ohjaajat: Jouni Jokelainen ja Timo Tuominen
• Projektipäällikkö: Marko Puromäki
• Suunnittelusta, dokumentoinnista ja toteutuksesta vastataan koko ryhmän voimin: Anne-Sophie Balac, Wille Helenius, Taina Hänninen ja Marko Puromäki

5. Dokumenttisuunnitelma

Projektin dokumentointi:

• Ensimmäisessä kokouksessa selvitetään projektin raamiehdot, sekä pohjustetaan ja dokumentoidaan projektisuunnitelma.
• Kokouksista luodaan kokouspöytäkirjat.
• Projektista tehdään vain sähköinen dokumentaatio Metropolian Wikiin. Dokumentaation muotona on edellämainittujen lisäksi vapaamuotoinen blogi.
• Dokumentaatio toteutetaan tasapuolisesti ryhmän kesken.

6. Prosessit & laitteet

Projektissa käytettävät ohjelmistot:

• Festo Robotino View 2
• Arduino kääntäjä

Projektin laitteisto:

• Festo Robotino robottialusta
• Arduino Micro pohjainen viivanseuraajarobotti

7. Riskienhallintasuunnitelma

Projektiin liittyvät riskit sekä niiden hallinnasta:

• Robottien pienen koon, massan ja hiljaisen liikenopeuden takia robotit eivät tule aiheuttamaan vaaraa messukävijöille suojaamattomana.
• Suurimmat projektin riskit liittyvät projektin aikataulutukseen ja täten projektin valmistumiseen.
  • Festoa pidetään projektin päämääränä. Viivanseuraajat toimivat vain toissijaisena päämääränä mikäli aikaa riittää.
  • Feston radan rakentaminen luultavasti vaatii hyvin paljon työtunteja. Tämä on huomioitu projektin aikataulutuksessa.

8. Aikataulutus ja projektin vaiheistus

Projektin parissa työskennellään pääsääntöisesti kaksi iltaa viikossa. Tämä huomioon ottaen työaikaa projektin toteuttamiseen on suhteellisen vähän. Työtehtävät yritetään pitää järkeistettyinä tämän työajan suhteen.

8.1 Suunnittelun ja dokumentaation aloitus

Projekti aloitetaan 2.9.2014. Ensimmäisen kokouksen tarkoituksena on selvittää projektin laajuus, päämäärä ja aikataulutus. Työt aloitetaan 8.9.2014 osien hankinnalla. Vaikkakin viivanseuraajat ovat vain toissijainen tavoite, hankitaan niihinkin osat samantien. Tämä tehdään varastojen saatavuuden ja postitusaikojen epätarkkuuden aiheuttamien aikaongelmien välttämiseksi.

8.2 Työkohtaiset tehtävät ja aikataulut

Kerrotaan tarkemmin työkohtaisissa projektidokumentaatioissa.

8.3 Messutapahtuma

Projekti esitellään yleisölle Robottiviikko tapahtumassa 24.11.2014 - 28.11.2014 Viikissä osana Metropolian osallistumista messutapahtumaan.

. Laitteisto viedään messupaikalle tapahtumaviikkoa edeltävällä viikolla.

Messut kestävät 5 päivää ja se vaatii ryhmältä läsnäoloa koko messun ajan. Ensimmäisen messupäivän olemme koko ryhmän voimin paikalla ottaaksemme selvää tarvittavasta henkilömäärästä. Messun loppuajan olemme paikalla kahden hengen voimin, mikäli kävijämäärät sen sallivat. Messutapahtumaa pidetään priorisoituna koulun yli, joten yritämme myös sopia kurssien tehtäväjärjestelyistä opettajien kanssa.

9. Budjetointi

Projekti tullaan toteuttamaan pääsääntöisesti jo olemassa olevista materiaaleista, taikka sitten ilmaiseksi saaduista materiaaleista. Feston osalta rahaa kuluu lyöntisolenoidin hankintaan, sekä mahdollisesti radan rakenteeseen käytettäviin lavoihin. Lavat yritämme saada lahjoituksena. Viivanseuraajien osat pitää tilata täysimittaisesti. Näihin tilattaviin osiin kuuluu muutama Arduino, moottorinohjaimia, moottoreita ja valoantureita. Kokonaissummaksi projektille tulee noin 100€. Budjettiin ei lasketa kuljetuksia tai vastaavia kuluja, jotka ovat koulun hoidettavissa.