Robotino - Extensions - NorthStar - Manual de-En

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721997 DE/EN Robotino ® Handbuch/Manual Northstar TM Sensor 2

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  • 721997 DE/EN

    Robotino

    Handbuch/Manual

    NorthstarTM Sensor 2

  • Stand: 11/2009

    Autoren: Ralph-Christoph Weber, Markus Bellenberg

    Grafik: Doris Schwarzenberger

    Festo Didactic GmbH & Co. KG, 73770 Denkendorf, 2009

    Internet: www.festo-didactic.com

    E-Mail: [email protected]

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    patent, utility model or ornamental design registration.

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 3

    Bestimmungsgeme Verwendung _____________________________ 4

    Lieferumfang _______________________________________________ 5

    Funktion ___________________________________________________ 6

    Montage __________________________________________________ 11

    Einstellungen ______________________________________________ 14

    Inbetriebnahme ____________________________________________ 15

    C++ Programmierung/Updates ________________________________ 18

    Intended use ______________________________________________ 19

    Scope of delivery ___________________________________________ 20

    Function __________________________________________________ 21

    Installation ________________________________________________ 26

    Settings __________________________________________________ 29

    Commissioning ____________________________________________ 30

    C++ programming/Updates __________________________________ 33

    Inhalt/Contents

    Deutsch

    English

  • 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Das mobile Robotersystem Robotino ist ausschlielich fr die Aus- und

    Weiterbildung im Bereich Automatisierung und Technik entwickelt und

    hergestellt. Das Ausbildungsunternehmen und/oder die Ausbildenden

    hat/haben dafr Sorge zu tragen, dass die Auszubildenden die

    Sicherheitsvorkehrungen, die in den begleitenden Handbchern

    beschrieben sind, beachten.

    Festo Didactic schliet hiermit jegliche Haftung fr Schden des

    Auszubildenden, des Ausbildungsunternehmens und/oder sonstiger

    Dritter aus, die bei Gebrauch/Einsatz der Anlage auerhalb einer reinen

    Ausbildungssituation auftreten; es sei denn Festo Didactic hat solche

    Schden vorstzlich oder grob fahrlssig verursacht.

    Bestimmungsgeme Verwendung

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 5

    Systainer mit

    NorthstarTM Sensor mit Montagevorrichtung

    USB-Kabel

    Handbuch

    NorthstarTM Projector mit

    User's Guide

    2 Projektoren mit Montagevorrichtung (Mini-Stativ)

    Netzkabel

    Internationales Spannungsversorgung

    Lieferumfang

  • 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Das NorthstarTM System ist ein Infrarot-Ortungssystem, bei dem

    Infrarot-Lichtpunkte als Orientierungspunkte eingesetzt werden. Ein

    hochentwickelter Infrarotsensor ermittelt aus der Lage zweier

    Lichtpunkte seine Position und Orientierung. Das NorthstarTM System

    besteht einem NorthstarTM Projektor und dem NorthstarTM Sensor.

    Das System besteht aus einem Sensor und einer Projektionseinheit. Der

    Sensor ist ein Infrarotsensor mit auf einer Platine zur Signalverarbeitung

    und einer Kommunikationsschnittstelle. Ein NorthstarTM Sensor kann

    die Position von Infrarot-Lichtpunkten, die der NorthstarTM Projektor auf

    eine Flche wie beispielsweise die Raumdecke projiziert sind, erkennen.

    Umgekehrt knnen sie die Position von Infrarot-Lichtquellen ermitteln.

    Der NorthstarTM Projektor ist eine Infrarot-Lichtquelle, die ein spezielles

    Lichtmuster erzeugt. Dieses Lichtmuster kann vom NorthstarTM Sensor

    erkannt und ausgewertet werden. Ein Projektor kann einen kollimierten

    oder einen teilweise kollimierten Lichtstrahl aussenden. Ein kollimierter

    Lichtstrahl besteht aus einem Bndel von exakt parallelen Lichtstrahlen.

    Diese dienen dazu, an einer Reflektionsflche wie zum Beispiel der

    Raumdecke Lichtpunkte zu erzeugen. Der Projektor kann auch nicht

    kollimiertes Licht erzeugen, das direkt ohne Reflektion, vom Sensor

    erkannt wird.

    Die Identifizierung von zwei oder mehr unterschiedlichen Projektoren

    innerhalb eines NorthstarTM Systems wird durch unterschiedliche

    Blinkfrequenzen der einzelnen Projektoren sichergestellt. So kann die

    Lage der beiden Lichtpunkte zueinander fr die Positionsberechnung

    herangezogen werden.

    Das NorthstarTM System wird zur Navigation oder zur Objektverfolgung

    eingesetzt. Fr die Navigation wird der Projektor fest in der Umgebung

    angebracht und der Sensor ist mobil. Im Fall der Objektverfolgung ist

    der Sensor fest installiert und der Projektor mobil.

    Funktion

  • Funktion

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 7

    In der Navigationskonfiguration misst der Sensor die Positionen von

    zwei Lichtpunkten, die an die Decke projiziert sind. Der Sensor

    bestimmt dann die Position der einzelnen Lichtflchen in einem internen

    Koordinatensystem, je nachdem wie sie auf die Flche des Sensors

    einfallen. Dieses Koordinatensystem wird als Sensorkoordinatensystem

    bezeichnet. Der Sensor benutzt diese Positionen der Lichtflchen um

    seine Position und Ausrichtung innerhalb eines Raum-

    Koordinatensystems, das an die beiden Lichtflchen gekoppelt ist, zu

    berechnen. Dieser Berechnung wird zugrunde gelegt, dass sich der

    Sensor auf einer Ebene bewegt und parallel zu dieser Ebene montiert

    ist.

  • Funktion

    8 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Projektor

    Northstar Sensor

    Lichtpunkte

    Beide Koordinatensysteme mssen rechnerisch in eine Beziehung

    zueinander gesetzt werden. Dies geschieht mit Hilfe eines

    Kalibrierungsvorgangs. Diese Position wird als relative Position

    bezeichnet, weil die Position "bezogen auf die Lichtpunkte" ist. ber

    die wirkliche Position auf einer Flche kann so keine Aussage gemacht

    werden. Die ermittelte Beziehung zwischen dem Raum- und dem

    Sensorkoordinaten wird beibehalten bis eine erneute Kalibrierung

    durchgefhrt wird.

  • Funktion

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 9

    Die Ausgabewerte des Sensors umfassen Lichtpunkt-ID, Position der

    Lichtpunkte in Sensorkoordinaten als auch Position und Ausrichtung in

    Raumkoordinaten.

    Das NorthstarTM System unterscheidet zwischen einzelnen Lichtpunkten

    in seinem Erfassungsbereich anhand unterschiedlicher Blinkfrequenzen

    der einzelnen Punkte. Ein NorthstarTM Projektor erzeugt zwei bestimmte

    "spot-IDs" indem er in gleichbleibender Frequenz blinkt. Um

    aussagekrftige Messungen zu erhalten ist es entscheidend, dass alle

    Lichtpunkte im Erfassungsbereich des Sensors mit einer eindeutig

    unterscheidbaren Frequenz blinken.

    Der Hersteller hat bestimmte Frequenzen festgelegt, die einen hohen

    Strabstand in Umgebungen gewhrleisten, die mit knstlichem Licht

    beleuchtet sind. Umgebungslicht aus Wechselstromnetzen kann

    Strungen in einem NorthstarTM System bei Frequenzen ber den

    gesamten Frequenzbereich hervorrufen.

    Da der Northstar Sensor bis zu 20 Frequenzen gleichzeitig

    berwachen kann, ist der Sensor vom Hersteller so vorprogrammiert,

    dass er diese sogenannten 20 Standard-Frequenz-IDs, die in der Tabelle

    aufgefhrt sind, automatisch erkennen kann.

    Sogenannte Raum-IDs werden benutzt, um Lichtpunktpaare

    festzulegen. Diese knnen vom Sensor benutzt werden um seine

    Position und Ausrichtung in Raum-Koordinaten zu berechnen. Der

    Sensor wird mit 10 vorprogrammierten Standard Raum-IDs, die

    automatisch erkannt werden, geliefert.

    Frequenz-ID und Raum-ID

  • Funktion

    10 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Raum ID Projektor Typ Schalterstellung Frequenz [Hz]

    0 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 0

    Spot 2 SW2 = 8

    1040

    2350

    1 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 1

    Spot 2 SW2 = 9

    1150

    2450

    2 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 2

    Spot 2 SW2 = A

    1250

    2560

    3 Projector NS2-50Hz 1 Spot A 3025

    Spot B 3925

    4 Projector NS2-50Hz 2 Spot A 3125

    Spot B 4025

    5 Projector NS2-50Hz 3 Spot A 3225

    Spot B 4125

    Optional:

    6 Projector NS2-60Hz 1 Spot A 2070

    Spot B 3150

    7 Projector NS2-60Hz 2 Spot A 3210

    Spot B 4170

    8 Projector NS2-60Hz 3 Spot A 3330

    Spot B 4290

    Stellen Sie ber den Schalter an Ihrem Northstar Projektor eine der

    o.g. Schalterstellungen ein.

    Hinweis

    NS2 bezeichnet die aktuelle Version des Northstar Projektors. NS1

    bezeichnet die erste Version, die nunmehr nicht mehr geliefert werden

    kann.

    Die entsprechende Raum ID (0-8) wird in RobotinoView verwendet.

    ProjectorKit NS1

    Projector NS2

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 11

    Der NorthstarTM Sensor ist einfach am Robotino zu montieren. Er wird

    in einem Gehuse mit einer Montagevorrichtung geliefert. Diese

    Vorrichtung wird in die mittleren Lftungsschlitze des Deckels der

    Kommandobrcke eingehakt und mit der Befestigungsschraube des

    Deckels (Innensechskant 2,5 mm) festgeschraubt. ber das

    mitgelieferte USB-Kabel wird der Sensor an die Steuerungseinheit des

    Robotino angeschlossen.

    Montage

  • Montage

    12 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Montieren Sie den Projektor auf das Mini-Stativ.

    Verbinden Sie das Netzteil mit dem Projektor.

    Stecken Sie den landesspezifischen Adapter-Stecker auf das Netzteil

    (Siehe Beiblatt des Netzteils) und stecken Sie das Netzteil in die

    Steckdose.

    Nicht direkt in den Projektor sehen. Sichtbares und unsichtbares LED-

    Licht (< 100mW).

    Der Projektor wird fr ca. 2 Sekunden ein sichtbares Rotlicht anzeigen,

    anschlieend erlischt das Rotlicht und der Projektor sendet dann

    ausschlielich nichtsichtbares infrarotes Licht aus.

    Zum Einschalten des sichtbaren Rotlichtes Metallring am Projektor

    berhren.

  • Montage

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 13

    In allen Fllen ist darauf zu achten, dass keine Ablenkung oder

    Behinderung der Lichtstrahlen durch beispielsweise Wnde oder Mbel

    entsteht. Das Northstar System sollte vor starken Lichtquellen oder

    auch direkter Sonneneinstrahlung geschtzt sein.

  • 14 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Bevor Sie den Robotino starten und den NorthstarTM Sensor einsetzen

    knnen, mssen Sie das dazugehrige Betriebssystem des Robotino

    und die entsprechende Version von Robotino View 2 installieren.

    Das Betriebssystem befindet sich auf der Compact-Flash Karte von

    Robotino. Sie bentigen die Version 2.0. Sie erhalten ein kostenloses

    Update, das Sie unter dem Link

    http://www.festo-didactic.com/de-de/service/robotino/ finden.

    Oder bestellen Sie mit Teilenummer 548693 die aktuelle 1GB

    Speicherkarte.

    Entfernen Sie die im Robotino befindliche Speicherkarte indem Sie auf

    den Auswurfknopf drcken damit die Speicherkarte ausgeschoben wird.

    Entnehmen Sie die Speicherkarte. Stecken Sie die neue Speicherkarte in

    den Einschubschacht und drcken Sie sie vollstndig hinein.

    Die zugehrige Version von Robotino View 2.x kann ebenfalls

    kostenlos von der Internetseite

    http://www.festo-didactic.com/de-de/service/robotino/

    heruntergeladen werden. Fhren Sie die Setup-Datei aus und

    installieren Sie sie Robotino View 2.x auf Ihrem Rechner.

    Ihr System ist hiermit startbereit. Starten Sie den Robotino und stellen

    Sie eine WLAN-Verbindung zum Robotino her und starten Sie

    Robotino View 2.

    Einstellungen

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 15

    Stellen Sie den Robotino so auf, dass er sich unterhalb der Lichtpunkte

    des Projektors befindet. Erstellen Sie ein Programm, das nur aus dem

    Funktionsblock NStar besteht, und ffnen Sie durch Doppelklick die

    zugehrige Dialogbox. Setzen Sie den Eingangswert fr die RaumID auf

    den Wert 3 und starten Sie das Programm. Sind die Balkenanzeigen fr

    Spot 1 und Spot 2 sichtbar, erkennt der Sensor die Lichtpunkte. Seine

    Funktion ist damit gewhrleistet.

    Zur Kalibrierung muss ein geeigneter Wert fr den Eingangsparameter

    Deckenkalibierung des NStar Funktionsblocks bestimmt werden.

    Whlen Sie 0.2 als Startwert. Richten Sie Robotino aus und lesen Sie

    die x-Koordinate des Northstar-Moduls aus. Gltten Sie notfalls den

    Ausgangswert mittels des Filter- Funktionsblocks oder erstellen Sie

    sich ein Programm, in dem im ersten Schritt die Koordinaten der

    Startposition durch Setzen des Eingangsparameters Set als Nullpunkt

    festgelegt werden.

    Verfahren Sie den Roboter in x-Richtung um genau eine Distanz von 1m.

    Ermitteln Sie die Abweichung der x-Koordinate des NStar-

    Funktionsblocks und ndern Sie den Wert fr die Deckenkalibrierung,

    so dass die Abweichung genau 1m = 1000 mm betrgt.

    Dieser Kalibrierungsfaktor kann dann stets verwendet werden, wenn

    sich die Deckenhhe vom Sensor zur Decke nicht ndert.

    Zur Positionierung von Robotino mit dem Northstar Sensor ist

    folgendes Vorgehen empfehlenswert:

    Teachen Sie die Positionen, die Sie mit Robotino in Ihrer

    Anwendung anfahren wollen, d.h. verfahren Sie Robotino zu den

    gewnschten Positionen und bestimmen Sie die NorthStar

    Koordinaten (x,y,phi) dieser Punkte.

    Benutzen Sie in der Anwendung die Northstar Koordinaten der

    ausgewhlten Positionen.

    Inbetriebnahme

    Kalibrierung von NS2

    Anwendung von NS2

  • Inbetriebnahme

    16 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Experimente haben gezeigt, dass die Wiederholgenauigkeit in einem

    Arbeitsraum von ca. 4 m x 4m beim Anfahren vordefinierter Positionen

    ca. bei +/- 5 cm liegt, wenn whrend der Anwendung keine zustzlichen

    Strungen fr den Sensor auftreten wie z.B. durch Lichteinstrahlungen

    oder Reflexionen.

    Mit Robotino View 2.0 wird ein Beispielprogramm mitgeliefert, mit dem

    Sie die Funktionsweise des NorthstarTM Systems veranschaulichen und

    prfen knnen. ffnen Sie das Beispielprogramm Northstar.rvm. Es

    befindet sich im Ordner Examples.

    Erweitern Sie das Programm durch eine Konstante, die Sie jeweils mit

    dem Priorittseingang aller drei Motoren verbinden. Nennen Sie die

    Konstante Start. Setzen Sie den Wert von Start auf den

    Wert 0.

    Starten Sie das Programm.

    Fgen Sei den Baustein NorthStar zu Ihrem Programm hinzu.

    Setzten Sie die korrekte Raum-ID (Freuqenztable siehe oben)

    Sobald der korrekte Raum ausgewhlt wurde, werden die Werte fr

    SpotA/SpotB im Bereich von 1%-60% liegen (abhngig von der

    Oberflchenbeschaffenheit Ihrer Decke).

    Genauigkeit

  • Inbetriebnahme

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 17

    Sobald der Eingang SET auf wahr gesetzt wird, werden die aktuelle

    Position von Robotino die voreingestellten Werte von X/Y/phi im

    aktuellen Koordinatensystem annehmen.

  • 18 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Zum Update Ihrer API-Schnittstelle ffnen Sie die Web Seite

    openrobotino.org und laden sich die aktuelle API auf Ihren PC.

    Updates finden Sie im Internet unter

    http://www.festo-didactic.de/Service/Robotino

    C++ Programmierung/Updates

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 19

    The Robotino mobile robot system has been developed and produced

    solely for vocational and further training purposes in the field of

    automation and technology. The training companies and/or trainers

    must ensure that trainees observe the safety precautions specified in

    the accompanying manuals.

    Festo Didactic herewith excludes any liability for damage or injury

    caused to trainees, the training company and/or any third party, which

    may occur if the system is in use for purposes other than purely for

    training, unless the said damage/injury has been caused by Festo

    Didactic deliberately or through gross negligence.

    Intended use

  • 20 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Systainer with:

    NorthstarTM Sensor with mounting fixture

    USB cable

    Manual

    NorthstarTM Projector with:

    Users guide

    projector with mounting fixtures (tripod)

    Infrared indicator

    Power cable

    International Power supply

    Scope of delivery

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 21

    NorthstarTM is an infrared tracking system which makes use of infrared

    light spots as points of orientation. A sophisticated infrared sensor

    ascertains its position and orientation based upon the location of two

    light spots. The NorthstarTM system consists of a NorthstarTM Projector

    and the NorthstarTM sensor.

    The system is comprised of a sensor and a projector. The sensor is an

    infrared sensor with a PCB for signal processing and a communications

    interface. NorthstarTM sensors are capable of detecting the positions of

    infrared light spots which are projected onto a surface, for example the

    ceiling of a room, by the NorthstarTM projector. Conversely, they can

    also ascertain the positions of infrared light sources.

    The NorthstarTM projector is an infrared light source which creates a

    special light pattern. This light pattern can be detected and evaluated

    by the NorthstarTM sensor. The projector is capable of emitting a

    collimated or a partially collimated light beam. A collimated light beam

    consists of a collection of truly parallel light beams. These are used to

    create spots of light on a reflective surface, for example the ceiling of a

    room. The projector can also generate non-collimated light which is

    detected directly by the sensor without being reflected.

    Differentiation amongst two or more different projectors within a given

    NorthstarTM system is ensured by using different flashing frequencies at

    the individual projectors. The location of the two spots of light relative

    to each other can thus be used in order to determine position.

    The NorthstarTM system is used for navigation or for object tracking. For

    navigation purposes, the projector is mounted in a stationary fashion

    within the applications surroundings, but the sensor is mobile. In the

    case of object tracking, the sensor is installed in a stationary fashion

    and the projector is mobile.

    Function

  • Function

    22 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    When configured for navigation, the sensor measures the positions of two

    light spots which are projected onto the ceiling. The sensor then

    ascertains the positions of the individual light spots within an internal

    coordinate system, depending upon how they strike the surface of the

    sensor. The coordinate system is called a sensor coordinate system. The

    sensor uses the positions of the light spots in order to calculate its own

    position and orientation within a spatial coordinate system, which is

    coupled to the two light spots. Calculation is based upon the fact that the

    sensor moves within a single plane, and is mounted parallel to this plane.

  • Function

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 23

    The two coordinate systems must be related to one another

    mathematically. This is accomplished by means of a calibration

    procedure. The position is designated relative position, because it is

    relative to the light spots. Thus no statement can be made regarding

    absolute position on a surface. The calculated relationship between the

    spatial coordinate system and the sensor coordinate system is retained

    until a new calibration is executed.

    Projector

    Northstar sensor

    Light spots

  • Function

    24 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    The values read out by the sensor include light spot ID and position of

    the light spots expressed in terms of sensor coordinates, as well as

    position and orientation expressed in spatial coordinates.

    The NorthstarTM system differentiates between individual light spots

    within its detection range on the basis of the different flashing

    frequencies used for the individual spots. A NorthstarTM projector

    generates specific spot IDs by flashing at a constant frequency. In

    order to obtain meaningful measurements, it must be ensured that all of

    the light spots within the sensors detection range flash at a unique,

    distinguishable frequency.

    The manufacturer has selected certain frequencies that ensure a large

    signal-to-noise ratio in areas which are illuminated with artificial light.

    Ambient light from alternating current systems may cause interference

    within the NorthstarTM system over the entire frequency range.

    Due to the fact that the Northstar sensor can monitor up to 20

    frequencies at a time, it is pre-programmed by the manufacturer such

    that it automatically recognises the 20 so-called standard frequencies

    which are listed in the table.

    The projectors are pre-programmed such that they are capable of

    generating 32 standard frequencies, which include the sensors 20

    standard IDs.

    So-called room IDs are used in order to set up a pair of light spots.

    These can be used by the sensor in order to calculate its own position

    and orientation expressed in terms of spatial coordinates. The sensor is

    supplied with 10 pre-programmed standard room IDs which are

    recognised automatically.

    Frequency and room ID

  • Function

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 25

    Room ID Projector type Switch-Setting Frequency [Hz]

    0 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 0

    Spot 2 SW2 = 8

    1040

    2350

    1 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 1

    Spot 2 SW2 = 9

    1150

    2450

    2 ProjectorKit NS1 Spot 1 SW2 = 2

    Spot 2 SW2 = A

    1250

    2560

    3 Projector NS2-50Hz 1 Spot A 3025

    Spot B 3925

    4 Projector NS2-50Hz 2 Spot A 3125

    Spot B 4025

    5 Projector NS2-50Hz 3 Spot A 3225

    Spot B 4125

    Optional:

    6 Projector NS2-60Hz 1 Spot A 2070

    Spot B 3150

    7 Projector NS2-60Hz 2 Spot A 3210

    Spot B 4170

    8 Projector NS2-60Hz 3 Spot A 3330

    Spot B 4290

    Switch the switch of your Norhtstar-projector to one of the above

    positions.

    Note

    NS2 denotes the actual version of the Northstar projector. NS1

    denotes the first version which is no longer available.

    The corresponding room-ID (0-8) will be used in Robotino View 2.

    ProjectorKit NS1

    Projector NS2

  • 26 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    The NorthstarTM sensor can be easily mounted to Robotino. It is

    supplied in a housing with a mounting fixture. This fixture is latched

    onto the middle ventilation slot in the command bridge cover, and is

    secured via the cover mounting screw (2.5 mm internal hex). The sensor

    is connected to the Robotino controller unit via the included USB

    cable.

    Installation

  • Installation

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 27

    Mount the projector to the mini tripod

    Connect the power supply to the projector.

    Slide the international plug onto the power supply (rev. to supplement

    of power supply) and plug the power-supply into a power outlet.

    Beware of visible and invisible infrared LED-light (< 100 mW). Do not

    directly look into the projector.

    The projector will show two red light spots for about 2 seconds.

    Afterwards these red light spots will be turned off and the projector will

    continue sending infrared light that cannot be recognizes by eye.

    To turn on the visible red-light again touch the metal ring of the

    projector.

  • Installation

    28 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    In any event, it must be ensured that the light beams cannot be

    deflected or obstructed, for example by walls or furniture. The

    NorthstarTM system should not be exposed to powerful light sources or

    direct sunlight.

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 29

    Before activating Robotino and the NorthstarTM sensor, youll have to

    install the Robotino operating system and the corresponding version

    of Robotino View 2.

    The operating system is saved on the compact flash card of Robotino.

    You need the version 2.0. You can download this new version using

    following link:

    http://www.festo-didactic.com/int-en/services/robotino/

    Also, you may order the actual memory card (part number 548693).

    Remove the old memory card from Robotino by pressing the eject

    button and taking out the memory card. Insert the new memory card

    into the slot, making sure it is pushed all the way in.

    The corresponding version of Robotino View 2.x can be also

    downloaded at above internet page:

    http://www.festo-didactic.com/int-en/services/robotino/

    Run the setup file and install Robotino View 2.x on your PC.

    Your system is now ready for operation. Start Robotino, establish a

    WLAN connection to Robotino and start Robotino View 2.

    Settings

  • 30 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    Position Robotino underneath the light spots generated by the

    projector. Drag an NStar function block from the Robotino hardware

    library onto the working surface. Start the program and open the

    function block dialogue. If necessary, select Room 0 with the room

    selection box. If the bar graph displays are visible for spots 1 and 2, the

    sensor has detected the light spots. Correct functioning of the sensor is

    thus assured.

    For calibration an appropriate value for the input parameter Ceiling

    calibration of the function block NStar has to be determined. Choose

    0.2 as a first approximation. Align Robotino and read the x-coordinate

    of the Northstar- module. If necessary smooth the output value using

    the Mean Filter-function block or create a Robotino View program

    setting in the first step the input parameter Set of the Northstar

    function block which puts the start position of Robotino in the 0-point

    of the sensor coordinate system.

    Move the robot in x-direction for a distance of strict 1 meter. Determine

    the difference of the x coordinates of the NStar function block and

    change the value of the Ceiling calibration such that the difference is

    equal to 1 meter.

    You can use this calibration factor as long the height between ceiling

    and sensor has been not changed.

    For positioning Robotino using the Northstar sensor we recommend

    following procedure:

    At first, teach the positions Robotino shall move to in your

    application, i.e. move Robotino to the target positions and

    determine the NorthStar coordinates (x,y,phi) of these points.

    Use these coordinates in your application to move Robotino to

    these target positions.

    Commissioning

    Calibration of NS2

    Use of NS2

  • Commissioning

    Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 31

    Numerous experiments have shown that the accuracy is about +/- 50

    mm for moving to predefined positions in a workspace of about 4 m x

    4m if no additional troubles arise during running of the application

    caused e.g. by light irradiation or light reflections.

    A sample program is included with Robotino View 2.0, by means of

    which the NorthstarTM systems mode of operation can be visualised

    and tested. Start the sample program (Northstar.rvm). The

    corresponding file is located in the Examples directory.

    Add a constant to the program which is linked to the priority input of all

    three motors. Name the constant Start. Set the value of Start to 0.

    Start the program.

    Insert the North Star function block.

    Set the correct Room number (rev. to the above table of frequencies)

    As soon as the correct Room-ID has been chosen the values for

    SpotA/SpotB will be show values between 1% - 60% (depending on the

    surface of the ceiling).

    Set the SET value to true to set Robotinos current position is thus

    set as the value X/Y/phi point within the spatial coordinate system.

    Accuracy

  • Commissioning

    32 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

  • Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor 33

    In order to update your API interface, go to the website

    openrobotino.org and download the current API to your PC.

    Updates can be found at

    http://www.festo-didactic.com/SERVICE/Robotino

    C++ programming/Updates

  • 34 Festo Didactic GmbH & Co. KG NorthstarTM Sensor

    /ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages false /GrayImageDownsampleType /Average /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages false /MonoImageDownsampleType /Average /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

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