Roboti, nadzorovani preko interneta. Robota je mogoče upravljati na različne načine. Postopek sestavljanja robota

Upravljanje robota je zahtevna naloga. Definicija, ki smo jo izbrali, zahteva, da naprava prejme podatke o svojem okolju. Nato se je odločil in ustrezno ukrepal. Roboti so lahko avtonomni ali polavtonomni.

1. Avtonomni robot deluje po danem algoritmu na podlagi podatkov, prejetih s senzorjev.
2. Polavtonomni robot ima naloge, ki jih nadzira človek. In poleg tega obstajajo še druge naloge, ki jih opravlja sam ...

Polavtonomni roboti

Dober primer polavtonomnega robota je sofisticiran podvodni robot. Oseba nadzoruje osnovne gibe robota. In v tem času procesor na vozilu meri in se odziva na podvodne tokove. To omogoča, da robot ostane v istem položaju, ne da bi ga zaneslo. Kamera na krovu robota pošilja video nazaj osebi. Poleg tega lahko vgrajeni senzorji spremljajo temperaturo vode, tlak in še veliko več.

Če robot izgubi stik s površjem, se vklopi avtonomni program, ki podvodnega robota dvigne na površje. Da bi lahko nadzorovali svojega robota, boste morali določiti njegovo stopnjo avtonomije. Morda želite, da se robot upravlja preko kabla, brezžično ali popolnoma avtonomno.

Kabelska kontrola

Najenostavnejši način upravljanja robota je z ročnim krmilnikom, ki je nanj fizično povezan s kablom. Stikala, gumbi, ročice, igralne palice in gumbi na tem krmilniku omogočajo uporabniku upravljanje robota, ne da bi mu bilo treba vklopiti zapleteno elektroniko.

V tem primeru lahko motorje in napajanje priključite neposredno na stikalo. Zato je mogoče nadzorovati njegovo vrtenje naprej/nazaj. To se pogosto uporablja v vozilih.

Nimajo inteligence in veljajo za "daljinsko vodene stroje" in ne za "robote".

• Glavna prednost te povezave je, da robot ni omejen s časom delovanja. Ker se lahko priključi neposredno na omrežje. Ni vam treba skrbeti zaradi izgube signala. Robot ima običajno minimalno elektroniko in ni zelo zapleten. Sam robot je lahko lahek ali ima dodatno obremenitev. Če gre kaj narobe, je robota mogoče fizično odstraniti s pomočjo vrvi, pritrjene na kabel. To še posebej velja za podvodne robote.
• Glavne slabosti so, da se kabel lahko zaplete, zatakne za kaj ali zlomi. Razdalja, na katero je mogoče poslati robota, je omejena z dolžino kabla. Vlečenje dolgega kabla poveča trenje in lahko upočasni ali celo ustavi robotovo gibanje.

Krmiljenje robota s kablom in vgrajenim mikrokrmilnikom

Naslednji korak je namestitev mikrokrmilnika na robota, vendar še naprej uporabljajte kabel. Priključitev mikrokrmilnika na eno od V/I vrat vašega računalnika (kot so vrata USB) vam omogoča nadzor nad vašimi dejanji. Nadzor poteka s tipkovnico, igralno palico ali drugim periferna naprava. Dodajanje mikrokrmilnika v projekt bo morda zahtevalo tudi programiranje robota z vhodnimi signali.

• Glavne prednosti so enake kot pri neposrednem kabelskem krmiljenju. Programiramo lahko kompleksnejše obnašanje robota in njegovo reakcijo na posamezne gumbe ali ukaze. Na voljo je široka izbira krmilnikov (miška, tipkovnica, igralna palica itd.). Dodani mikrokontroler ima vgrajene algoritme. To pomeni, da lahko komunicira s senzorji in sam sprejema določene odločitve.
• Slabosti vključujejo višje stroške zaradi dodatne elektronike. Ostale slabosti so enake kot pri neposrednem upravljanju robota preko kabla.

Ethernet nadzor

Rabljeno priključek Ethernet RJ45. Za nadzor je potrebna povezava Ethernet. Robot je fizično povezan z usmerjevalnikom. Zato ga je mogoče nadzorovati prek interneta. To je mogoče (čeprav ne zelo praktično) tudi za mobilne robote.

Nastavitev robota, ki lahko komunicira prek interneta, je lahko precej zapletena. Najprej je zaželena povezava WiFi (brezžični internet). Žična in brezžična kombinacija je tudi možnost, kjer je prisoten sprejemnik (oddajnik in sprejemnik). Transiver je fizično povezan z internetom, podatki, prejeti preko interneta, pa se nato prenašajo brezžično robot.

• Prednosti so, da je mogoče robota upravljati prek interneta od koder koli na svetu. Robot ni omejen na čas delovanja, saj lahko uporablja Power over Ethernet. PoE. To je tehnologija, ki omogoča prenos električne energije na oddaljeno napravo skupaj s podatki prek standarda sukani par Avtor: Ethernetna omrežja. Uporaba internetnega protokola (IP) lahko poenostavi in ​​izboljša komunikacijsko zasnovo. Prednosti so enake kot pri neposrednem žičnem računalniškem upravljanju.
• Slabost je kompleksnejše programiranje in enake slabosti kot pri kabelskem vodenju.

Upravljanje z IR daljinskim upravljalnikom

Infrardeči oddajniki in sprejemniki odpravljajo kabel, ki povezuje robota z operaterjem. To običajno uporabljajo začetniki. Infrardeči nadzor za delovanje zahteva "vidno polje". Sprejemnik mora biti vedno sposoben "videti" oddajnik, da lahko sprejme podatke.

Infrardeči daljinski upravljalniki daljinski upravljalnik(kot npr univerzalni daljinski upravljalniki daljinski upravljalnik, za televizorje) se uporabljajo za pošiljanje ukazov infrardečemu sprejemniku, ki je povezan z mikrokrmilnikom. Nato interpretira te signale in nadzoruje dejanja robota.

• Prednost je nizka cena. Za upravljanje robota lahko uporabite preproste daljinske upravljalnike televizorja.
• Slabosti so, da za nadzor potrebuje vidno polje.

Radijski nadzor

Radiofrekvenčni nadzor zahteva oddajnik in sprejemnik z majhnimi mikrokrmilniki za pošiljanje, sprejemanje in interpretacijo radiofrekvenčnih (RF) podatkov. Sprejemna škatla vsebuje PCB(PCB), ki vsebuje sprejemno enoto in majhen krmilnik servo motorja. Radijska komunikacija zahteva oddajnik, ki je usklajen/seznanjen s sprejemnikom. Možno je uporabiti oddajnik-sprejemnik, ki lahko pošilja in sprejema podatke med dvema fizično različnima okoljema komunikacijskega sistema.

Radijski nadzor ne zahteva vidnega polja in se lahko izvaja na velikih razdaljah. Standardne RF naprave lahko prenašajo podatke med napravami na razdaljah do nekaj kilometrov. Medtem ko lahko bolj profesionalne RF naprave zagotovijo nadzor nad robotom s skoraj katere koli razdalje.

Mnogi oblikovalci robotov raje izdelujejo polavtonomne radijsko vodene robote. To omogoča, da je robot čim bolj avtonomen in zagotavlja povratne informacije uporabniku. In lahko uporabniku omogoči nadzor nad nekaterimi njegovimi funkcijami, če je potrebno.

• Prednosti so zmožnost nadzora robota na velikih razdaljah in enostavno konfiguriranje. Komunikacija je vsesmerna, vendar signala morda ne bodo popolnoma blokirali zidovi ali ovire.
• Slabosti so zelo nizka hitrost prenos podatkov (samo preprosti ukazi). Poleg tega morate biti pozorni na frekvence.

Bluetooth nadzor

Bluetooth je radijski signal (RF) in se prenaša prek posebnih protokolov za pošiljanje in prejemanje podatkov. Običajni doseg Bluetooth je pogosto omejen na približno 10 m, čeprav ima to prednost, da uporabnikom omogoča upravljanje svojega robota prek naprav, ki podpirajo Bluetooth. To so predvsem mobilni telefoni, dlančniki in prenosni računalniki (čeprav je za ustvarjanje vmesnika morda potrebno programiranje po meri). Tako kot radijsko upravljanje Bluetooth ponuja dvosmerno komunikacijo.

• Prednosti: Upravljanje iz katere koli naprave, ki podpira Bluetooth. Toda praviloma je potrebno dodatno programiranje. To so pametni telefoni, prenosni računalniki itd. Višje hitrosti prenosa podatkov so lahko vsesmerne. Zato vidna linija ni potrebna in signal lahko malo prehaja skozi stene.
• Napake. Delati je treba v parih. Razdalja je običajno približno 10m (brez ovir).

WiFi nadzor

Nadzor WiFi je pogosto dodatna možnost za robote. Sposobnost nadzora robota brezžično omrežje prek interneta predstavlja nekaj pomembnih prednosti (in nekaj slabosti) za brezžično upravljanje. Za nastavitev upravljanja robota preko Wi-Fi potrebujete brezžični usmerjevalnik, povezan z internetom in WiFi enoto na samem robotu. Za robota lahko uporabite napravo, ki podpira protokol TCP/IP.

• Prednost je možnost upravljanja robota od kjer koli na svetu. Če želite to narediti, mora biti v dosegu brezžičnega usmerjevalnika. Možno visoka hitrost prenos podatkov.
• Slabosti so, da je potrebno programiranje. Največja razdalja je običajno določena z izbiro brezžičnega usmerjevalnika.

Nadzor preko mobitela

drugo brezžična tehnologija, ki je bil prvotno razvit za komunikacijo med človekom in mobilnim telefonom, se zdaj uporablja za nadzor robotov. Od frekvenc mobilni telefon so nastavljivi, zato je za omogočanje celičnega modula na robotu običajno potrebno dodatno programiranje. Prav tako ni treba razumeti sistema in predpisov mobilnega omrežja.

• Prednosti: robota lahko upravljate kjer koli celični signal. Možna satelitska komunikacija.
• Napake; nastavitev nadzora programske opreme celične komunikacije Lahko predstavlja izziv - ni za začetnike. Vsako mobilno omrežje ima svoje zahteve in omejitve. Spletna storitev ni brezplačna. Običajno več podatkov kot prenesete, več denarja morate plačati. Sistem še ni bil konfiguriran za uporabo v robotiki.

Naslednji korak je uporaba mikrokrmilnika v vašem robotu v celoti. In najprej programiranje algoritma za vnos podatkov iz senzorjev. Avtonomni nadzor ima lahko različne oblike:

1. biti vnaprej programiran brez okoljskih povratnih informacij
2. z omejeno povratno informacijo senzorja
3. s kompleksno povratno informacijo senzorja

Prava avtonomna vožnja vključuje številne senzorje in algoritme. Robotu omogočajo, da samostojno določi najboljše ukrepanje v dani situaciji. Najbolj kompleksne metode Kontrole, ki se trenutno izvajajo na avtonomnih robotih, so vizualni in slušni ukazi. Za vizualni nadzor robot gleda na osebo ali predmet, da prejme njegove ukaze.

Upravljanje robota, da zavije levo z branjem puščice, ki kaže levo na listu papirja, je veliko težje izvedljivo, kot bi si lahko predstavljali. Tudi servisni ukaz, kot je "zavij levo", zahteva kar nekaj programiranja. Programiranje številnih kompleksnih ukazov, kot je »Prinesi mi copate«, ni več fantazija. Čeprav zahteva zelo visoko raven programiranja in velika količinačas.

• Prednosti so »prava« robotika. Naloge so lahko tako preproste, kot je utripanje luči na podlagi enega senzorja do pristanka vesoljske ladje na oddaljenem planetu.
• Slabosti so odvisne le od programerja. Če robot naredi nekaj, česar ne želite, potem imate samo eno možnost. To je, da preverite svojo kodo, jo spremenite in naložite spremembe v robota.

Praktični del

Cilj našega projekta je ustvariti avtonomno platformo, ki bo sposobna sprejemati odločitve na podlagi zunanji signali od senzorjev. Uporabili bomo mikrokrmilnik Lego EV3. Omogoča nam, da jo ustvarimo kot popolnoma avtonomno platformo. In polavtonomni, nadzorovan prek Bluetooth ali z infrardečo nadzorno ploščo.

Programabilna kocka LEGO EV3

Podoben material:

• Načrt: 1-Kaj je internet (koncept) 2-Načini povezave z internetom, 81.69kb.
• Prevare preko interneta, 11.94kb.
• Zgradba in osnovni principi delovanja interneta, 187.31kb.
• Študija izvedljivosti, 609.73kb.
• Uporaba omrežnih tehnologij, 81.79kb.
• Globalno informacijsko omrežje Internet, 928.45kb.
• Osnovni načrt Število ur po načrtu, skupaj Vključno 45,76kb.
• “SBIS++ Elektronsko poročanje” v elektronski obliki preko interneta, 80.99kb.
• , 243.98kb.
• internetno omrežje. Storitev www, 240.73kb.

PREKO INTERNETA

višji raziskovalec I.R. Belousov

1/2 letniki, 2-5 letniki in podiplomski študenti

Študij sodobnih metod modeliranja in vodenja robotov. Upoštevani so algoritmi za interakcijo robotov s kompleksnimi dinamičnimi objekti z uporabo sistema tehničnega vida v krmilni zanki. Preučujejo se metode za daljinsko upravljanje robotov prek interneta. Predstavljena je arhitektura porazdeljenih krmilnih sistemov, obravnavane so metode prenosa informacij, grafičnega modeliranja in oddaljenega programiranja robotov z uporabo odprtih tehnologij Java in Java3D.

Uvod.

Izjava nalog, obravnavanih pri predmetu. Prikaz eksperimentalnih rezultatov.

Krmiljenje robotov pri nalogah interakcije z gibljivimi objekti.

1. Postavljanje nalog. Primeri.

Pregled nalog in načinov interakcije robotov z gibljivimi objekti. Uporaba sistema tehničnega vida in modelov dinamike objektov. Postavitev problema robota, ki prijemlje palico na bifilarnem vzmetenju. Postavitev problema interakcije robota s sferičnimi nihali.

2. Uporaba sistemov tehničnega vida.

Algoritmi za obdelavo video slik. Določitev položajev palice in nihala, uporaba kinematične napovedi. Obdelava rezultatov meritev.

3. Matematično modeliranje in eksperimentalno testiranje algoritmov.

Enačbe nihanja palice na bifilarnem vzmetenju. Algoritmi za prijem palice z robotskim manipulatorjem. Enačbe nihanja sferičnega nihala. Algoritmi za interakcijo robota z nihali. Arhitektura poskusne stojnice. Razprava o eksperimentalnih rezultatih.

Daljinsko upravljanje robotov preko interneta.

4. Pregled obstoječih sistemov.

Nadzorni sistemi preko interneta za mobilne in manipulacijske robote. Slabosti obstoječih sistemov, problemi nadzora preko interneta, pristopi k rešitvam.

5. Arhitektura porazdeljenih sistemov vodenja robotov.

Strojna oprema in organizacija programa strežniške in odjemalske dele porazdeljenega nadzornega sistema robotov. Organizacija izmenjave podatkov.

6. Programiranje na daljavo preko interneta.

Programski jeziki robotov. Okolje za oddaljeno programiranje robotov preko interneta.

7. Vodenje realnih sistemov.

Poskusi upravljanja manipulativnih in mobilnih robotov preko interneta. Uporaba virtualnega nadzornega okolja robota. Razprava o eksperimentalnih rezultatih. Navodila za nadaljnje raziskave.

Grafično modeliranje robotov.

8. Uvod v računalniško grafiko.

Koordinatni sistemi, tridimenzionalne transformacije. Najenostavnejši algoritmi.

9. Modeliranje geometrijskih objektov v Java3D.

Uvod v Java3D. Značilnosti grafičnega programiranja v Java3D. Osnovni pojmi. Vizualizacija najpreprostejših geometrijskih objektov v Java3D. Osvetlitev, teksture, upravljanje objektov, dinamična rekonfiguracija scene.

10. Opis kinematike robota.

Metode za opisovanje kinematike manipulatorjev. Direktni in inverzni problemi kinematike. Metoda zaporednega oblikovanja koordinatnih sistemov. Primeri.

11. Grafično modeliranje robotov in delovnega prostora.

Združevanje predmetov. Geometrijske transformacije. Vizualizacija robotov, kompleksnih geometrijskih in premikajočih se objektov.

Pozhidaev I.V.

Možnost upravljanja mobilnega robota prek radijskega kanala bo znatno razširila obseg njegove uporabe. Za rešitev te težave so na mobilnega robota namestili prenosni računalnik in nanj povezali mobilni telefon z GPRS modemom. Dostop do interneta je nameščen preko GPRS modema. Preko interneta, z uporabo drugega računalnika, je potekal nadzor in nadzor robotskih sistemov. Med premikanjem mobilnega robota Iris-1 je bilo mogoče nadzorovati motorje robota, prejemati informacije od senzorjev in prejemati informacije iz video kamere. Tako je bilo mogoče doseči daljinsko upravljanje mobilnega robota preko interneta z uporabo radijskega kanala mobilnega telefona z modemom GPRS. In kot posledica tega se je razdalja, na kateri je mogoče nadzorovati mobilnega robota, znatno povečala. Področje uporabe robota se je razširilo tudi na težko dostopna zemljišča.

Mobilni roboti se pogosto uporabljajo v različnih panogah in gospodinjstvih. Nenadomestljivi so: pri odpravljanju nesreč v jedrskih elektrarnah, pri iskanju in odkrivanju razstreliva, pri diagnosticiranju in odpravljanju napak v komunikacijah. Pri raziskovanju morskega dna na velikih globinah opažamo široko uporabo mobilnih robotov. V letalstvu se brezpilotni roboti uporabljajo za izvajanje izvidniških dejavnosti in uničenje sovražnika. Mobilni roboti se uporabljajo pri raziskovanju drugih planetov sončni sistem. V zadnjem času se robotika v sektorju mobilnih robotov hitro razvija. Prodajni trg mobilnih robotov je bil leta 2000 vreden 655 milijonov dolarjev in bo leta 2005 dosegel 17 milijard dolarjev.

Pojavil se je problem v zvezi z bolj dinamično uporabo mobilnega robota za pregledovanje komunikacij in podzemnih objektov tako umetnega kot naravnega izvora. To je posledica dejstva, da se robot upravlja preko kabla, povezanega z daljinskim upravljalnikom, ki omejuje njegovo gibanje.

Možnost upravljanja mobilnega robota prek radijskega kanala bo znatno razširila obseg njegove uporabe. To vam omogoča, da ga upravljate popolnoma avtonomno in z velike razdalje. Frekvenčni razpon je pri krmiljenju preko radijskega kanala veliko širši kot preko žične komunikacije.

Za rešitev te težave so na mobilnega robota namestili prenosni računalnik in nanj povezali mobilni telefon z GPRS modemom. Dostop do interneta je nameščen preko GPRS modema. Preko interneta, z uporabo drugega računalnika, je potekal nadzor in nadzor robotskih sistemov.

IN ta poskus uporabljeni sta bili dve vrsti telefonskih aparatov z različnimi vmesniki. Ti telefoni se med seboj razlikujejo po tem, da je ena naprava povezana z računalnikom prek kabla, podaljšanega iz usb vrata in računalnik na vrata mobilnega telefona, glejte blokovni diagram št. 1. In druga vrsta mobilnega telefona se preklaplja prek kabla iz com vrata A prenosni računalnik na mobilni telefon, glejte blokovni diagram št. 2.

Robot "Iris-1", povezan z osebnim računalnikom, je bil nadzorovan s programsko opremo za operacijsko sobo Microsoftov sistem Windows. Sam robot je bil povezan z računalnikom prek PC plošč in kabla iz njih. IN operacijski sistem, nameščen v računalniku, vključuje standardno komponento - Internet Explorer, internetni navigator. Internetni navigatorji prihajajo od različnih razvijalcev. Na dveh računalnikih sta dva kompleta programske opreme. Enega za robota, povezanega z osebnim računalnikom, sestavljajo: Microsoft Windows NT 4.0 in programska oprema za "Iris-1" v obliki glavne komponente "LABVIEW 6.0" za krmiljenje robota. Drugi računalnik z drugačno programsko opremo ima dostop do globalnega računalniško omrežje Internet s standardno komponento Microsoft Windows - Internet Explorer, vendar smo uporabili Netscape Navigator, pa tudi osebni računalnik, na katerega je povezan robot, ki je nadzorovan na daljavo, glej blokovni diagram št. 3.

Računalnik, ki je povezan z internetom, ima programsko opremo za povezavo telefona z računalnikom in programsko opremo za GPRS modem za določen model mobilni telefon. Mobilni telefoni delujejo v frekvenčnem območju od 900 MHz do 1800 MHz. Vsi modeli mobilnih telefonov nimajo funkcije GPRS.

Telefoni z GPRS razreda 8 in 10 se razlikujejo po številu kanalov za prenos in sprejem podatkov. Za GPRS razred 8 - trije kanali za sprejem pri 14,4 Kbit na sekundo vsak in dva za prenos. Za telefon z GPRS tipa 10 imamo 4 kanale za sprejem in dva za oddajanje. Modeli telefonov imajo tudi lastnosti tipa A in B, to pomeni, da podpirajo GPRS modem in pogovor ali samo GPRS modem.

Med poskusom se je pokazalo stabilno vodenje oddaljenega robota preko mobilnega telefona, z izjemo primerov zaščite radijskega signala (nestabilen sprejem med bazo in mobilnim telefonom ali njegova odsotnost – popolna zaščitenost) iz mobilnega telefona oz. kršitev v samem žičnem internetnem omrežju.

Pri uporabi radijskega kanala iz mobilnega telefona je bila ohranjena možnost daljinskega nadzora vseh sistemov robotskega kompleksa Iris-1 in spremljanja njihovega delovanja. Med premikanjem robota prejemamo črno-bele video slike. Robotovi motorji bi lahko delovali izmenično, kar bi mu, če bi bile gosenice, omogočalo obračanje v eno ali drugo smer. Če sta motorja delovala istočasno z isto hitrostjo vrtenja in se ujemala v smeri, se je robot premikal naravnost naprej ali v nasprotno smer. Prišlo je do informacij o prisotnosti ovire v smeri gibanja robota (naprej) z uporabo ultrazvočnega senzorja. Ultrazvočni senzor je sestavljen iz dveh delov: sprejemnika, ki pošlje signal pred robotom na morebitno oviro in oddajnika, ki sprejme odbiti signal od morebitnega predmeta pred robotom. Prisotnost predmeta pred robotom je na grafu vizualno opazil operater mnogo kilometrov od Iris-1 RTK. Podobno je bila slika prisotnosti ovire nad robotom vidna z mikrovalovnim senzorjem. Parametri iz fotoimpulznih senzorjev, posredovani preko interneta z uporabo radijskega kanala iz mobilnega telefona, so omogočili izgradnjo parametričnega tridimenzionalnega modela v gibanju s časovnim zamikom z uporabo paketa T-FLEX CAD 3D različice 6.0 in višje.

Blokovna shema št. 1, povezava mobilnega telefona preko USB vhoda osebnega računalnika.

Blokovna shema št. 2, povezava mobilnega telefona preko com porta osebnega računalnika.

Blokovna shema št. 3, krmiljenje mobilnega robota "Iris - 1".

Seznam komponent za nadzor mobilnega robota "Iris-1" na dolgi razdalji.

1. Računalnik, na katerega je preko COM ali USB priključka povezan mobilni telefon.
2. Radijski kanal z GPRS modemom v napravi
3. Bazna postaja repetitor podjetja mobilne telefonije
4. Zastopnik storitev globalnega računalniškega omrežja (Internet) - ponudnik.
5. Drugi računalnik, povezan z njim prek plošče v njem in kabla od njega do mobilnega robota.
6. Računalnik z robotom ima prek radijskega kanala mobilnega telefona dostop do svetovnega računalniškega omrežja.
7. Razpoložljivost stabilne komunikacije na odsekih žičnih in radijskih kanalov računalniškega omrežja (internet).

Vse našteto vam omogoča daljinsko upravljanje mobilnega robota na veliki razdalji in prejemanje informacij o njem.

Tako je bilo mogoče doseči daljinsko upravljanje mobilnega robota preko interneta z uporabo radijskega kanala mobilnega telefona z modemom GPRS. In kot posledica tega se je razdalja, na kateri je mogoče nadzorovati mobilnega robota, znatno povečala. Področje uporabe robota se je razširilo tudi na težko dostopna zemljišča.

REFERENCE

1. št. Sh. Priročnik industrijske robotike. - 1989. - T.1. - M.: Strojništvo. - 480 c.
2. št. Sh. Priročnik industrijske robotike. - 1990. - T.2. - M.: Strojništvo. 480 c.
3. Uf. K. Gonzalez, R. Lee K. Robotika. - 1989. - M.: Mir. - 624s.
4. Kuleshov V. S. Lakota N. A. Adryunin V. V. Daljinsko vodeni roboti in manipulatorji. - 1986. - M .: Strojništvo. - 328c.
5. Zharkov F. P. Karataev V. V. Nikiforov V. F. Panov V. S. Uporaba virtualnih orodij LabVIEW. - 1999. - M.: Solon-R. - 268c.
6. Poduraev Yu V. Osnove mehatronike. - 2000. - M.: MSTU "STANKIN". - 80c.
7. Maksimov N.V. Partyka T.L. Popov I.I. Računalniška arhitektura in računalniški sistemi. - 2005. - M .: Forum-Infra-M. - 512s.

Bibliografska povezava

Na internetu je ogromno navodil za sestavljanje različnih modelov robotov. Poskusimo zgraditi svoj model domači Wi-Fi robot z uporabo informacij s foruma Cyber-place, deli delno iz spletne trgovine. Donosno je naročiti veliko rezervnih delov neposredno iz Kitajske (Ebay, Aliexpress). To bo znatno zmanjšalo proračun.
Predstavljen je njegov pogled na teorijo in načrtovanje sodobnih robotov.

Funkcionalni pogled na robota

1. Premikanje po površini v skladu z ukazi operaterja,
2. Oddajajte video s širokim kotom gledanja.

Krmilna enota

Univerzalni krmilnik Carduino Nano V7

Mikrokrmilnik: ATmega328
Vhodna napetost: 5V do 30V
Taktna frekvenca: 16 MHz
Flash pomnilnik: 32 KB
RAM (SRAM): 2 KB

Matična plošča robota CyberBot

Plošča je namenjena povezovanju različnih Arduino naprave ali analogne naprave prek standardnih vmesnikov.

Krmilni modul motorja - ščit motorja

Nanj lahko priključite in krmilite dva motorja DC ali 4 koračne motorje. Vsebuje dvokanalni gonilnik motorja HG7881.
Napajanje: 2,5 V do 12 V
Poraba toka na kanal: do 800 mA

Motorji z reduktorji

Motorni reduktor s prestavnim razmerjem 1:48
Razpon napetosti od 3V do 6V.
Hitrost vrtenja kolesa 48 m/min.
Tok v prostem teku (6V): 120mA
Raven hrupa:<65dB

Komunikacijski modul

Brezžični WiFi usmerjevalnik TP-Link 3020MR

Ta model je idealen za namestitev vdelane programske opreme tretjih oseb. Izbrano za nadzor našega robota. Vdelana programska oprema temelji na različici vdelane programske opreme OpenWRT r37816.
Usmerjevalnik lahko upravljate iz katerega koli spletnega brskalnika prek spletnega vmesnika. Na voljo je tudi upravljanje preko telneta in SSH. Funkcionalnost se razširi z namestitvijo dodatkov iz kataloga. Razpoložljiv pomnilnik za aplikacije 1,2Mb.

Spletna kamera Logitech E3500

Kamera z možnostjo popravljanja slike.

USB zvezdišče

Blok za povezovanje USB naprav med seboj: arduino, usmerjevalnik, spletna kamera.

Pomožni elementi

Platforma

Kolesa

Opremljen z gumijastimi kolesi in gredjo za morebitno namestitev optičnega dajalnika, idealno za premikanje platforme po površini.

Predal za baterije

Potreben za namestitev baterij. Za našo različico robota zadoščajo 4 baterije velikosti AA.

Pritrdilni elementi, žice

Pomožna orodja za povezovanje posameznih elementov.

Postopek sestavljanja robota

Priprava robotske plošče CyberBot je najtežje za začetnike, saj vključuje uporabo spajkalnika. Spajkati je treba:

1. Blokirni kondenzatorji od 0,1 µF in več
2. Elektrolitski kondenzator od 100 uF x 16V in več
3. Upor 150 Ohm

Upori morajo biti nameščeni na podlagi enega elektrolita in blokirnega kondenzatorja za vsak nameščen modul. Kot rezultat bi morali dobiti naslednje:

Konektorji nam bodo omogočili dopolnitev mikrovezja z dodatnimi senzorji in nas rešili pred nenehnim ponovnim spajkanjem delov.

Na krmilno ploščo priključimo krmilni modul motorja - Motor Shield. Privijte prostor za baterije. Za pritrditev motorjev na ploščad boste potrebovali vijake M3x30. Na motorje smo postavili kolesa.
Na drugi del platforme pritrdimo ostalo: spletno kamero, usmerjevalnik, USB zvezdišče. Žice povežemo skupaj s sponkami in jih previdno položimo tako, da ne motijo ​​drugih elementov.

Programska oprema

Vdelana programska oprema za usmerjevalnik TP-Link 3020MR

Po namestitvi in ​​zagonu razvojnega okolja morate izbrati vrsto uporabljene plošče in vrata, prek katerih se bodo izmenjevali podatki med krmilnikom in računalnikom. Te nastavitve se izvajajo prek menija "Orodja" "Meni plošče".

Pri uporabi plošče Arduino Nano CH340G v sistemu Windows zahteva namestitev gonilnika CH341SER
Plošča mora biti v sistemu prepoznana kot USB2.0 Serial.

Preden naložimo skico, jo preverimo za napake. Na jedilniku "SKICA" izberite "PREVERI/ZDRAVI".
Če med preverjanjem pride do napak, bo prevajalnik pokazal na vrstico z napačno kodo. Če ni najdenih napak, potem v meniju "SKICA" izberite "NALOŽI".

Skica za Arduino Nano in Arduino UNO

Za delovanje skice je potrebna knjižnica CyberLib.

#vključi #define motors_init (D4_Out; D5_Out; D6_Out; D7_Out;) uint8_t inByte; uint8_t hitrost=255; void setup() ( motors_init; D11_Out; D11_Low; randomSeed(A6_Read); for(uint8_t i=0; i<12; i++) beep(70, random(100, 2000)); робота UART_Init(57600); wdt_enable (WDTO_500MS); } void loop() { if (UART_ReadByte(inByte)) { switch (inByte) { case "x": robot_stop(); break; case "W": robot_go(); break; case "D": robot_rotation_left(); break; case "A": robot_rotation_right(); break; case "S": robot_back(); break; } if(inByte>47 && inByte<58) speed=(inByte-47)*25+5; } wdt_reset(); } void robot_go() { D4_Low; analogWrite(5, speed); analogWrite(6, speed); D7_Low; } void robot_back() { D4_High; analogWrite(5, 255-speed); analogWrite(6, 255-speed); D7_High; } void robot_stop() { D4_Low; analogWrite(5, 0); analogWrite(6, 0); D7_Low; } void robot_rotation_left() { D4_Low; analogWrite(5, speed); analogWrite(6, 255-speed); D7_High; } void robot_rotation_right() { D4_High; analogWrite(5, 255-speed); analogWrite(6, speed); D7_Low; }

Skica za Arduino Mega