Design and Construction of a Two-Wheel Mobile Robot

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a konstrukcí dvoukolého mobilního robota. S cílem připravit kvalitní návrh byl nejprve zkonstruován testovací podvozek, který poskytl potřebné informace pro finální návrh a konstrukci. Kromě úvodu a závěru sestává diplomová práce ze čtyř hlavních částí. Zatímco první část práce stručně představuje obor robotiky, teoretická část se věnuje jednak jednotlivým součástem nutným pro konstrukci robota a jednak vozítku Segway, který sloužil jako inspirace pro funkčnost navrhovaného robota. Třetí část práce se soustředí na návrh dvoukolového podvozku. Po charakteristice testovacího podvozku je pozornost věnována jednotlivým metodám stabilizace za využití různých druhů senzorů. Podkapitola o mechanickém návrhu přibližuje výběr dílů a jejich rozmístění, stejně jako návrh pro jejich výrobu. Následuje elektrický návrh zapojení, popisující obvody, jež se jevily pro navrhované zapojení jako nejvhodnější. Čtvrtá část diplomové práce je zaměřena na samotnou konstrukci dvoukolového podvozku a pokrývá následující témata: konstrukci mechanických částí, výrobu elektrických desek, programové vybavení podvozku a jeho implementaci, testování podvozku a na závěr i zhodnocení dosažených výsledků.This diploma thesis deals with a design and construction of a two-wheeled mobile robot. In order to prepare a high-quality project, a testing carriage has been constructed serving as a basis of useful information for the final design and construction. Beside introduction and conclusion, the diploma thesis consists of four main parts. While the first part of the thesis briefly introduces the field of robotics, the theoretical part focuses both on particular components necessary for the robot's construction as well as the Segway vehicle which served as an inspiration for the robot's functionality. After characteristics of a testing carriage, attention is devoted to individual methods of stabilization, with several different types of sensors being used. Furthermore, the chapter on mechanical design examines choice of devices and their position and provides a scheme for their construction. The electrical design follows afterwards, describing circuits that were considered optimal for the designed wiring. The forth part of the diploma thesis concentrates on the construction of a two-wheeled carriage and covers following topics: construction of mechanical components, production of electric boards, programmatic equipment of the carriage and its implementation, testing of the carriage and finally also an evaluation of achieved results.