რობოტის მართვა შესაძლებელია სხვადასხვა გზით. ძირითადი კვლევითი ინტერნეტით კონტროლირებადი რობოტები

10.09.2021

დიდი ხანია ვოცნებობდი Wi-Fi რობოტის გაკეთებაზე, რომლის მართვაც დისტანციურად შეიძლებოდა. და ბოლოს დადგა დღე, როდესაც მე შევძელი რობოტის კონტროლი ინტერნეტის საშუალებით, მენახა და მოვისმინე ყველაფერი, რაც მის ირგვლივ ხდებოდა.
დაინტერესებულებს ვეპატიჟები კატასთან

რობოტის შესაქმნელად გამოყენებული იქნა შემდეგი კომპონენტები:

აი ასე გამოიყურება ჩემ მიერ აწყობილი რობოტი ზედა საფარის გარეშე.

ახლა ყველაფერი რიგზეა:

რობოტის პლატფორმის შეკრება:

კომპონენტების ადგილმდებარეობა ჩართულია დედაპლატა. დავაყენე მხოლოდ Arduino Nano, ძრავის დრაივერი და HC ხმის გამომცემი:

wr703N როუტერი მიმაგრებული იყო რობოტის პლატფორმის ქვედა ნაწილში ორმხრივი ლენტით:

ვებკამერა მიმაგრებულია ავეჯის კუთხეში, პლატფორმის სტანდარტულ ხვრელებზე, რომლებიც გათვალისწინებულია სერვოძრავებისთვის:

CyberWrt არის პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც შექმნილია OpenWrt-ის საფუძველზე და განკუთვნილია ძირითადად რობოტების, ჭკვიანი სახლებისა და პოპულარული მოდელების საფუძველზე შექმნილი სხვა მოწყობილობებისთვის. Tp-Link მარშრუტიზატორები mr3020 b Wr703N. CyberWrt-ს აქვს მაქსიმალური შესაძლო მოცულობა თავისუფალი ადგილიპაკეტების ინსტალაციისთვის - 1.25 მბ. ნაგულისხმევად, დაინსტალირებულია ვებ სერვერი და ყველა ოპერაცია შეიძლება განხორციელდეს ჩაშენებული ვებ ინტერფეისის საშუალებით. ციმციმის შემდეგ დაუყოვნებლივ, როუტერი ხელმისაწვდომია ქსელში კაბელის და WiFi-ის საშუალებით, როგორც წვდომის წერტილი. ვებ ინტერფეისის საშუალებით შეგიძლიათ იმუშაოთ " ბრძანების ხაზი» - ვებ ტერმინალის მეშვეობით და შიგნით ფაილის მენეჯერი, რომელშიც შეგიძლიათ დაარედაქტიროთ, ჩამოტვირთოთ, წაშალოთ, შექმნათ, დააკოპიროთ ფაილები და მრავალი სხვა.

როუტერის ციმციმის შემდეგ ის ხელმისაწვდომია როგორც WiFi Hotspotწვდომა სახელით "CyberBot", დაუკავშირდით მას, გადადით მთავარი გვერდიროუტერი. ასე გამოიყურება ვებ ინტერფეისი firmware-ის დაყენებისთანავე.

დააინსტალირეთ მოდულები FTDI Driver, Video Driver და CyberBot-2.

ანათებს Arduino კონტროლერს.

რობოტის პროგრამის კოდი საკმაოდ მარტივი აღმოჩნდა, მაგრამ საკმარისია რობოტის დისტანციურად მართვა ლოკალური ქსელიან ინტერნეტი.
კოდი ადაპტირებულია Arduino კონტროლერებისთვის ATmega168/328 ბორტზე და იყენებს CyberLib ბიბლიოთეკას.
ეს ბიბლიოთეკა გვეხმარება კონტროლერისგან მაქსიმალური სარგებლობის მიღებაში და საბოლოო კოდის რაოდენობის შემცირებაში
კოდი იყენებს WDT-ს რობოტის გაყინვის თავიდან ასაცილებლად.
კოდი ასევე მხარს უჭერს კამერის კონტროლს X და Y ღერძების გასწვრივ, მაგრამ მე არ მქონდა უფასო სერვოები და ვერ გამოვიყენე ეს ფუნქცია:

კოდი Arduino-სთვის

#შეიცავს #შეიცავს Servo myservo1; Servo myservo2; ხანგრძლივი წინამილისი; http://cyber-place.ru/attachment.php?attachmentid=600&d=1389429469 uint8_t LedStep = 0; // მრიცხველი int i; ლოგიკური სინათლე_სტატი; uint8_t inByte; uint8_t სიჩქარე=255; // მაქსიმალური სიჩქარენაგულისხმევად #define init (D4_Out; D5_Out; D6_Out; D7_Out; D8_Out; D11_Out; D12_Out;) void setup() ( myservo1.attach(9); // სერვოების დაკავშირება პორტთან myservo2.attach(10); // servos to port init // პორტების ინიციალიზაცია randomSeed (A6_Read) როუტერი wdt_enable (WDTO_500MS) ) void loop() ( unsigned long currentMillis = millis (); if (LedStep == 0 && currentMillis - previousMillis > 500)( // Delay 0.5 sec. previousMillis =ScurrentMillis; ) if (LedStep == 1 && currentMillis - წინამილი > 500)( // დაყოვნება 0,5 წმ. წინამილი = მიმდინარე მილის; LedStep = 2; ) თუ (LedStep == 2 && currentMillis - წინამილი > 500)( /5 წმ. LedStep = 0 ) if (UART_ReadByte(inByte)) //თუ რამე ჩამოვიდა ( switch (inByte) // ვნახოთ რა ბრძანება მოვიდა (შემთხვევა "x": // Stop robot_stop();<58) speed=(inByte-47)*25+5; //принимаем команду и преобразуем в скорость } wdt_reset(); } void horn() { for(uint8_t i=0; i<12; i++) beep(70, random(100, 2000)); //звуковое оповещение } 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; }

შესვენება;
case "W": // წინსვლა robot_go();

შესვენება;

case "D": // Rotate left robot_rotation_left();

ინტერნეტში უამრავი ინსტრუქციაა რობოტების სხვადასხვა მოდელების აწყობისთვის. შევეცადოთ შევიკრიბოთ სახლის Wi-Fi რობოტის საკუთარი მოდელი Cyber-place ფორუმის ინფორმაციის გამოყენებით, ნაწილები ნაწილობრივ ონლაინ მაღაზიიდან. მომგებიანია მრავალი სათადარიგო ნაწილის შეკვეთა პირდაპირ ჩინეთიდან (Ebay, Aliexpress). ეს მნიშვნელოვნად შეამცირებს ბიუჯეტს.
წარმოდგენილია მისი შეხედულება თანამედროვე რობოტების თეორიასა და დიზაინზე.

რობოტის ფუნქციური ხედი

ზედაპირზე გადაადგილება ოპერატორის ბრძანებების მიხედვით,
ვიდეოს გადაცემა ფართო ხედვის კუთხით.

საკონტროლო ერთეული

უნივერსალური Carduino Nano V7 კონტროლერი

მიკროკონტროლერი: ATmega328
შეყვანის ძაბვა: 5V-დან 30V-მდე
საათის სიხშირე: 16 MHz
ფლეშ მეხსიერება: 32 KB
ოპერატიული მეხსიერება (SRAM): 2 კბ

CyberBot რობოტის დედაპლატა

დაფა შექმნილია სხვადასხვა Arduino მოწყობილობების ან ანალოგური მოწყობილობების დასაკავშირებლად სტანდარტული ინტერფეისის საშუალებით.

ძრავის მართვის მოდული - Motor Shield

მას შეუძლია დააკავშიროს და გააკონტროლოს ორი DC ძრავა ან 4 სტეპერ ძრავა. შეიცავს HG7881 ორარხიანი ძრავის დრაივერს.
სიმძლავრე: 2.5V-დან 12V-მდე
დენის მოხმარება თითო არხზე: 800 mA-მდე

გადაცემათა კოლოფი ძრავები

გადაცემათა კოლოფის ძრავა გადაცემათა კოეფიციენტით 1:48
ძაბვის დიაპაზონი 3V-დან 6V-მდე.
ბორბლების ბრუნვის სიჩქარე 48 მ/წთ.
უმოქმედო დენი (6V): 120mA
ხმაურის დონე:<65dB

კომუნიკაციის მოდული

უსადენო WiFi როუტერი TP-Link 3020MR

ეს მოდელი იდეალურია მესამე მხარის firmware ინსტალაციისთვის. არჩეულია ჩვენი რობოტის სამართავად. firmware ეფუძნება OpenWRT firmware ვერსიას r37816.
როუტერის კონტროლი შესაძლებელია ნებისმიერი ბრაუზერიდან ვებ ინტერფეისის საშუალებით. ასევე ხელმისაწვდომია მენეჯმენტი telnet-ით და SSH-ით. ფუნქციონირება გაფართოვებულია კატალოგიდან დანამატების დაყენებით. ხელმისაწვდომი მეხსიერება აპლიკაციებისთვის 1.2 Mb.

ვებკამერა Logitech E3500

კამერა გამოსახულების კორექტირების შესაძლებლობით.

USB კერა

ბლოკი USB მოწყობილობების ერთმანეთთან დასაკავშირებლად: arduino, როუტერი, ვებ კამერა.

დამხმარე ელემენტები

პლატფორმა

ბორბლები

აღჭურვილია რეზინის საბურავებით და ლილვით ოპტიკური ენკოდერის დისკის შესაძლო დასაყენებლად, იდეალურია პლატფორმის ზედაპირზე გადასაადგილებლად.

ბატარეის განყოფილება

საჭიროა ბატარეების დაყენებისთვის. რობოტის ჩვენი ვერსიისთვის საკმარისია 4 AA ზომის ბატარეა.

შესაკრავები, მავთულები

დამხმარე ხელსაწყოები ცალკეული ელემენტების დასაკავშირებლად.

რობოტის შეკრების პროცესი

CyberBot რობოტის დაფის მომზადებადამწყებთათვის ყველაზე რთულია, რადგან მოიცავს შედუღების რკინის გამოყენებას. საჭიროა შედუღება:

კონდენსატორების ბლოკირება 0,1 μF და ზემოთ
ელექტროლიტური კონდენსატორი 100 uF x 16V და ზემოთ
რეზისტორი 150 Ohm

რეზისტორები უნდა დამონტაჟდეს ერთი ელექტროლიტისა და ბლოკირების კონდენსატორის საფუძველზე თითოეული დამონტაჟებული მოდულისთვის. შედეგად, ჩვენ უნდა მივიღოთ შემდეგი:

კონექტორები საშუალებას მოგვცემს შევავსოთ მიკროსქემა დამატებითი სენსორებით და დაგვიფაროს ნაწილების მუდმივად გადადნობისგან.

ჩვენ ვუერთებთ ძრავის მართვის მოდულს - Motor Shield - კონტროლერის დაფას. ხრახნიანი ბატარეის განყოფილება. ძრავების პლატფორმაზე დასამაგრებლად დაგჭირდებათ M3x30 ჭანჭიკები. ძრავებს ბორბლებს ვუსვამთ.
დანარჩენს ვამაგრებთ პლატფორმის მეორე ნაწილს: ვებ კამერას, როუტერს, USB ჰაბს. მავთულებს ვამაგრებთ კავებით და ფრთხილად ვაფენთ ისე, რომ სხვა ელემენტებს ხელი არ შეუშალონ.

პროგრამული უზრუნველყოფა

Firmware TP-Link 3020MR როუტერისთვის

განვითარების გარემოს ინსტალაციისა და გაშვების შემდეგ, თქვენ უნდა აირჩიოთ გამოყენებული დაფის ტიპი და პორტი, რომლის მეშვეობითაც მოხდება მონაცემების გაცვლა კონტროლერსა და კომპიუტერს შორის. ეს პარამეტრები კეთდება მენიუს მეშვეობით "ინსტრუმენტები" "დაფის მენიუ".

Windows სისტემაზე Arduino Nano CH340G დაფის გამოყენებისას CH341SER დრაივერი უნდა იყოს დაინსტალირებული
დაფა სისტემაში უნდა იყოს აღიარებული, როგორც USB2.0 Serial.

ესკიზის ატვირთვამდე ვამოწმებთ შეცდომებს. მენიუში "ესკიზი"აირჩიე "შემოწმება/შედგენა".
თუ შემოწმების დროს მოხდა შეცდომები, შემდგენელი მიუთითებს არასწორი კოდის მქონე ხაზზე. თუ შეცდომები არ არის ნაპოვნი, მაშინ მენიუში "ესკიზი"აირჩიე "ჩატვირთვა".

ესკიზი Arduino Nano-სთვის და Arduino UNO-სთვის

ესკიზის მუშაობისთვის საჭიროა CyberLib ბიბლიოთეკა.

#შეიცავს #define motors_init (D4_Out; D5_Out; D6_Out; D7_Out;) uint8_t inByte; uint8_t სიჩქარე=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; }

ესკიზი Arduino Mega-სთვის

#შეიცავს #define motors_init (D4_Out; D5_Out; D6_Out; D7_Out;) #define robot_go (D4_Low; D5_High; D6_High; D7_Low;) #define robot_back (D4_High; D5_Low; D6_5_Low; დაბალი D6_Low; ;) #define robot_rotation_left (D4_Low; D5_High; D6_Low; D7_High;) #define robot_rotation_right (D4_High; D5_Low; D6_High; D7_Low;) uint8_t inByte; void setup() ( motors_init; D11_out; D11_Low; randomSeed(analogRead(6)); Serial.begin(57600); wdt_enable (WDTO_500MS); ) void loop() ( if (Serial.available()) (inByte = S. read(); გადამრთველი (inByte) (შემთხვევა "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; ) ) wdt_reset();

წყაროს კოდი აღებულია cyber-place.ru-დან

სერვისი

ტერმინალის კომუნალური

ვებ ბრაუზერიდან კონსოლთან მუშაობის მოდული.

CyberWrt-ში ხშირად გამოყენებული ბრძანებების სია

უსახელო -ა— Linux kernel ვერსია;
კატა /proc/cpuinfo- ინფორმაცია ტექნიკის შესახებ
კატა /proc/meminfo- გაფართოებული ინფორმაცია დაკავებული ოპერატიული მეხსიერების შესახებ
თავისუფალი -მ— ინფორმაცია გამოყენებული და უფასო ოპერატიული მეხსიერების შესახებ
ls /dev- სისტემის ყველა მოწყობილობის ჩვენება
id— შემაჯამებელი ინფორმაცია მიმდინარე მომხმარებლის შესახებ (შესვლა, UID, GID);
ps- ყველა დატვირთული პროცესი;
თარიღი— თარიღის/დროის ნახვა
dmesg- ჩამოტვირთეთ ჟურნალის ფაილი
lsmod— ბირთვში ჩატვირთული მოდულების სია
netstat -rn- მარშრუტიზაციის მაგიდა
netstat -an | grep მოუსმინე- ყველა ღია პორტის სია
netstat -tup- აქტიური ინტერნეტ კავშირები

fdisk -lინფორმაცია ყველა დაკავშირებული დისკის შესახებ;
ბლაგვი— UUID ინფორმაცია სისტემაში არსებული ყველა დისკის შესახებ;
დაამონტაჟეთ /dev/sda1 /mnt— ამონტაჟებს /dev/sda1 დანაყოფს /mnt სამონტაჟო წერტილში;
მთაზე- სრული ინფორმაცია დამონტაჟებული მოწყობილობების შესახებ;
ოდენობა/მტ— ხსნის დანაყოფს /mnt სამონტაჟო წერტილიდან;

ნათელი— ტერმინალის ფანჯრის გაწმენდა; - სესიის დასრულება;
passwd— მიმდინარე მომხმარებლის პაროლის შეცვლა;

opkg განახლება- პაკეტების სიის განახლება
opkg განახლება- ყველა დაინსტალირებული პაკეტის განახლება;
დაინსტალირებულია opkg სია- აჩვენებს დაინსტალირებული პაკეტების სიას.

ძრავების მუშაობის შემოწმება განვითარების გარემოში

მენიუში "ინსტრუმენტები"აირჩიე "სერიული პორტის მონიტორი". ტერმინალის ხაზში ჩვენ ვწერთ მოძრაობის ბრძანებას:

Echo x > /dev/ttyUSB0

თუ ყველაფერი სწორად არის დაკავშირებული და კონფიგურირებული, მაშინ ღილაკის დაჭერის შემდეგ "გაგზავნა"ძრავებმა უნდა დაიწყოს ტრიალი.

თქვენ შეგიძლიათ შეაჩეროთ მოძრაობა ბრძანების გამოყენებით:

Echo W > /dev/ttyUSB0

პრობლემები

Arduino Nano V3 CH340 მიკროკონტროლერის შეუთავსებლობა TP-LINK TL-MR3020 როუტერთან

ფორუმზე ნაპოვნი გადაწყვეტილებები:

100 Ohm რეზისტორის დაკავშირება თითო პინზე RSTდა ზე +5 ვ
კავშირის სიჩქარის შემცირება 9600-მდე
კონდენსატორის მოხსნა ან არდუინოზე კვალის ამოჭრა
მიკროკონტროლერის როუტერთან დაკავშირება UART ინტერფეისის საშუალებით

როგორც პრაქტიკამ აჩვენა, არცერთი ზემოაღნიშნული მეთოდი არ დაეხმარა. მხოლოდ მიკროკონტროლერის Carduino Nano V7-ით ჩანაცვლების შემდეგ რობოტმა დაიწყო მუშაობა როუტერის მეშვეობით.

პოჟიდაევი ი.ვ.

მობილური რობოტის რადიოარხის საშუალებით მართვის შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად გააფართოვებს მისი აპლიკაციის დიაპაზონს. ამ პრობლემის გადასაჭრელად მობილურ რობოტზე ლეპტოპ კომპიუტერი დამონტაჟდა და მას GPRS მოდემის მქონე მობილური ტელეფონი დაურთო. ინტერნეტი დაყენებულია GPRS მოდემის მეშვეობით. ინტერნეტის საშუალებით, სხვა კომპიუტერის გამოყენებით, განხორციელდა რობოტების სისტემების კონტროლი და მონიტორინგი. შესაძლებელი იყო რობოტის ძრავების კონტროლი, ინფორმაციის მიღება სენსორებისგან და ასევე ინფორმაციის მიღება ვიდეოკამერიდან Iris-1 მობილური რობოტის მოძრაობისას. ამრიგად, შესაძლებელი გახდა მობილური რობოტის დისტანციური მართვის მიღწევა ინტერნეტის საშუალებით მობილური ტელეფონის რადიო არხის გამოყენებით GPRS მოდემით. და ამის შედეგად მნიშვნელოვნად გაიზარდა მანძილი, რომელზედაც შესაძლებელია მობილური რობოტის მართვა. რობოტის გამოყენების დიაპაზონი ასევე გაფართოვდა რთულად მისადგომ ხმელეთზე.

მობილური რობოტები ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში და ოჯახებში. ისინი შეუცვლელია: ატომურ ელექტროსადგურებში ავარიების აღმოფხვრისას, ფეთქებადი ნივთიერების ძებნისა და აღმოჩენისას, კომუნიკაციების ხარვეზების დიაგნოსტიკისა და მათი აღმოფხვრისას. მობილური რობოტების ფართო გამოყენება შეინიშნება ზღვის ფსკერის დიდ სიღრმეზე შესწავლისას. ავიაციაში უპილოტო რობოტებს იყენებენ სადაზვერვო საქმიანობის ჩასატარებლად და მტრის განადგურებისთვის. მობილური რობოტები გამოიყენება მზის სისტემის სხვა პლანეტების შესასწავლად. ბოლო დროს რობოტიკა მობილური რობოტების სექტორში სწრაფი ტემპით ვითარდება. მობილური რობოტების გაყიდვების ბაზარი 2000 წელს $655 მილიონი იყო და 2005 წელს $17 მილიარდს მიაღწევს.

გაჩნდა პრობლემა, რომელიც დაკავშირებულია მობილური რობოტის უფრო დინამიურ გამოყენებასთან კომუნიკაციებისა და ხელოვნური და ბუნებრივი წარმოშობის მიწისქვეშა ობიექტების შესამოწმებლად. ეს განპირობებულია იმით, რომ რობოტი კონტროლდება დისტანციური მართვის პულტთან დაკავშირებული კაბელის საშუალებით, რაც ზღუდავს მის მოძრაობას.

მობილური რობოტის რადიოარხის საშუალებით მართვის შესაძლებლობა მნიშვნელოვნად გააფართოვებს მისი აპლიკაციის დიაპაზონს. ეს საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ იგი სრულიად ავტონომიურად და შორ მანძილზე. სიხშირის დიაპაზონი ბევრად უფრო ფართოა რადიო არხის საშუალებით კონტროლისას, ვიდრე სადენიანი კომუნიკაციის საშუალებით.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად მობილურ რობოტზე ლეპტოპ კომპიუტერი დამონტაჟდა და მას GPRS მოდემის მქონე მობილური ტელეფონი დაურთო. ინტერნეტი დაყენებულია GPRS მოდემის საშუალებით. ინტერნეტის საშუალებით, სხვა კომპიუტერის გამოყენებით, განხორციელდა რობოტების სისტემების კონტროლი და მონიტორინგი.

ამ ექსპერიმენტში გამოყენებული იქნა ორი ტიპის სატელეფონო მოწყობილობა სხვადასხვა ინტერფეისით. ეს ტელეფონები ერთმანეთისგან იმით განსხვავდება, რომ ერთი მოწყობილობა კომპიუტერთან არის დაკავშირებული კომპიუტერის USB პორტიდან მობილურის პორტამდე გადაჭიმული კაბელის მეშვეობით, იხილეთ ბლოკ-სქემა No1. და სხვა ტიპის მობილური ტელეფონი გადართულია კაბელის საშუალებით ლეპტოპ კომპიუტერის კომპორტიდან მობილურ ტელეფონზე, იხილეთ ბლოკ-სქემა No2.

რობოტი "Iris-1", რომელიც დაკავშირებულია კომპიუტერთან, კონტროლდებოდა Microsoft Windows ოპერაციული სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. თავად რობოტი კომპიუტერთან იყო დაკავშირებული კომპიუტერის დაფებით და მათგან კაბელის საშუალებით. კომპიუტერზე დაინსტალირებული ოპერაციული სისტემა მოიცავს სტანდარტულ კომპონენტს - Internet Explorer, ინტერნეტ ნავიგატორი. ინტერნეტ ნავიგატორები მოდის სხვადასხვა დეველოპერებისგან. ორ კომპიუტერზე არის პროგრამული უზრუნველყოფის ორი ნაკრები. ერთი კომპიუტერთან დაკავშირებული რობოტისთვის შედგება: Microsoft Windows NT 4.0 და პროგრამული უზრუნველყოფა "Iris-1"-ისთვის მთავარი კომპონენტის "LABVIEW 6.0" სახით რობოტის მართვისთვის. მეორე კომპიუტერს სხვადასხვა პროგრამული უზრუნველყოფის კომპლექტით აქვს წვდომა გლობალურ კომპიუტერულ ქსელში ინტერნეტში სტანდარტული Microsoft Windows კომპონენტის გამოყენებით - Internet Explorer, მაგრამ ჩვენ გამოვიყენეთ Netscape Navigator, ისევე როგორც კომპიუტერი, რომელსაც რობოტი უკავშირდება, რომელიც დისტანციურად კონტროლდება. იხილეთ ბლოკ-სქემა No3.

კომპიუტერს, რომელიც დაკავშირებულია ინტერნეტთან, აქვს პროგრამული უზრუნველყოფა ტელეფონის კომპიუტერთან დასაკავშირებლად და პროგრამული უზრუნველყოფა GPRS მოდემისთვის კონკრეტული მობილური ტელეფონის მოდელისთვის. მობილური ტელეფონები მუშაობენ სიხშირის დიაპაზონში 900 MHz-დან 1800 MHz-მდე. მობილური ტელეფონის ყველა მოდელს არ აქვს GPRS ფუნქცია.

მე-8 და მე-10 კლასის GPRS ტელეფონები განსხვავდება მონაცემთა გადაცემის და მიღების არხების რაოდენობით. GPRS 8 კლასისთვის - სამი არხი 14,4 კბიტი წამში თითოეული და ორი გადაცემისთვის. GPRS ტიპის 10 ტელეფონს გვაქვს 4 არხი მიღებისთვის და ორი გადაცემისთვის. ტელეფონის მოდელებს ასევე აქვთ A და B ტიპის მახასიათებლები, ანუ ისინი მხარს უჭერენ GPRS მოდემს და საუბარს ან მხოლოდ GPRS მოდემს.

ექსპერიმენტის დროს გამოვლინდა დისტანციური რობოტის სტაბილური კონტროლი მობილური ტელეფონის საშუალებით, გარდა რადიოსიგნალის დაცვის შემთხვევებისა (არასტაბილური მიღება ბაზასა და მობილურ ტელეფონს შორის ან მისი არარსებობა - სრული დაცვა) მობილურიდან ან დარღვევა თავად სადენიანი ინტერნეტ ქსელში.

მობილური ტელეფონიდან რადიო არხის გამოყენებისას შენარჩუნდა Iris-1 რობოტული კომპლექსის ყველა სისტემის დისტანციურად მართვის შესაძლებლობა, ასევე მათი მუშაობის მონიტორინგი. ჩვენ ვიღებთ ვიდეო სურათებს, როდესაც რობოტი მოძრაობს შავ-თეთრად. რობოტის ძრავებს შეუძლიათ მონაცვლეობით იმუშაონ, რაც კვალი რომ იყოს, მას ამა თუ იმ მიმართულებით შემობრუნების საშუალებას მისცემდა. თუ ძრავები ერთდროულად მუშაობდნენ იმავე ბრუნვის სიჩქარით, ემთხვევა მიმართულებას, მაშინ რობოტი პირდაპირ წინ ან საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობდა. იყო ინფორმაცია ულტრაბგერითი სენსორის გამოყენებით რობოტის მოძრაობის მიმართულებით (წინ) დაბრკოლების არსებობის შესახებ. ულტრაბგერითი სენსორი შედგება ორი ნაწილისგან: მიმღები, რომელიც აგზავნის სიგნალს რობოტის წინ შესაძლო დაბრკოლებაზე და გადამცემი, რომელიც იღებს ასახულ სიგნალს რობოტის წინ არსებული შესაძლო ობიექტიდან. რობოტის წინ ობიექტის არსებობა გრაფიკზე ვიზუალურად დაფიქსირდა ოპერატორის მიერ Iris-1 RTK-დან მრავალი კილომეტრის დაშორებით. ანალოგიურად, რობოტის ზემოთ დაბრკოლების არსებობის სურათი ხილული იყო მიკროტალღური სენსორის გამოყენებით. ფოტოპულსის სენსორების პარამეტრებმა, რომლებიც გადაცემულია ინტერნეტით, მობილური ტელეფონიდან რადიო არხის გამოყენებით, შესაძლებელი გახადა პარამეტრული სამგანზომილებიანი მოდელის აშენება მოძრაობაში დროის დაგვიანებით T-FLEX CAD 3D პაკეტის 6.0 და უფრო მაღალი ვერსიის გამოყენებით.

ბლოკ-სქემა No1, მობილური ტელეფონის დაკავშირება კომპიუტერის USB პორტის მეშვეობით.

ბლოკ-სქემა No2, რომელიც აკავშირებს მობილურ ტელეფონს კომპიუტერის კომპორტის მეშვეობით.

ბლოკ-სქემა No3, მობილური რობოტის „ირის - 1“ კონტროლი.

შორ მანძილზე მობილური რობოტის „ირის-1“-ის მართვის კომპონენტების სია.

კომპიუტერი, რომელსაც მობილური ტელეფონი უკავშირდება COM ან USB პორტის საშუალებით.
რადიო არხი GPRS მოდემით მოწყობილობაში
ფიჭური კომპანიის განმეორებითი საბაზო სადგური
გლობალური კომპიუტერული ქსელის (ინტერნეტის) სერვისების წარმომადგენელი - პროვაიდერი.
სხვა კომპიუტერი დაკავშირებულია მასში არსებული დაფის და მისგან მობილურ რობოტამდე კაბელის საშუალებით.
კომპიუტერს რობოტით აქვს წვდომა გლობალურ კომპიუტერულ ქსელში მობილური ტელეფონის რადიო არხის მეშვეობით.
კომპიუტერული ქსელის (ინტერნეტი) სადენიანი და რადიო არხის განყოფილებებზე სტაბილური კომუნიკაციის ხელმისაწვდომობა.

ყოველივე ზემოთქმული საშუალებას გაძლევთ დისტანციურად მართოთ მობილური რობოტი დიდ მანძილზე და მიიღოთ ინფორმაცია მის შესახებ.

ამრიგად, შესაძლებელი გახდა მობილური რობოტის დისტანციური მართვის მიღწევა ინტერნეტის საშუალებით მობილური ტელეფონის რადიო არხის გამოყენებით GPRS მოდემით. და ამის შედეგად მნიშვნელოვნად გაიზარდა მანძილი, რომელზედაც შესაძლებელია მობილური რობოტის მართვა. რობოტის გამოყენების დიაპაზონი ასევე გაფართოვდა რთულად მისადგომ ხმელეთზე.

ლიტერატურა

Nof. სამრეწველო რობოტიკის სახელმძღვანელო შ. - 1989. - ტ.1. - მ.: მანქანათმშენებლობა. - 480 ს.
Nof. სამრეწველო რობოტიკის სახელმძღვანელო შ. - 1990. - ტ.2. - მ.: მანქანათმშენებლობა. 480 წ.
უჰ. K. Gonzalez, R. Lee K. Robotics. - 1989. - მ.: მირ. - 624 წ.
კულესოვი V. S. Lakota N. A. Adryunin V. V. დისტანციურად მართვადი რობოტები და მანიპულატორები. - 1986. - მ.: მანქანათმშენებლობა. - 328c.
ჟარკოვი F. P. Karataev V. V. Nikiforov V. F. Panov V. S. LabVIEW ვირტუალური ხელსაწყოების გამოყენებით. - 1999. - მ.: სოლონ-რ. - 268c.
Poduraev Yu V. მექატრონიკის საფუძვლები. - 2000. - მ.: MSTU "STANKIN". - 80c.
Maksimov N.V. Partyka T.L. Popov I.I. კომპიუტერების არქიტექტურა და გამოთვლითი სისტემები. - 2005. - მ.: ფორუმი-ინფრა-მ. - 512 წ.

ბიბლიოგრაფიული ბმული

პოჟიდაევი ი.ვ. მობილური რობოტის „IRIS-1“-ის კონტროლი რადიო არხით მობილური ტელეფონის გამოყენებით // ფუნდამენტური კვლევა. – 2005. – No 7. – გვ 14-16;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6320 (წვდომის თარიღი: 08/25/2019). თქვენს ყურადღებას ვაქცევთ გამომცემლობა "საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა აკადემიის" მიერ გამოცემულ ჟურნალებს.

რობოტის მართვა რთული ამოცანაა. ჩვენ მიერ შერჩეული განმარტება მოითხოვს, რომ მოწყობილობამ მიიღოს მონაცემები მისი გარემოს შესახებ. შემდეგ მან მიიღო გადაწყვეტილება და მიიღო შესაბამისი ზომები. რობოტები შეიძლება იყოს ავტონომიური ან ნახევრად ავტონომიური.

ავტონომიური რობოტი მუშაობს მოცემული ალგორითმის მიხედვით, სენსორებისგან მიღებული მონაცემების საფუძველზე.
ნახევრად ავტონომიურ რობოტს აქვს დავალებები, რომლებსაც ადამიანი აკონტროლებს. და დამატებით არის სხვა ამოცანები, რომლებსაც ის დამოუკიდებლად ასრულებს...

ნახევრად ავტონომიური რობოტები

ნახევრად ავტონომიური რობოტის კარგი მაგალითია დახვეწილი წყალქვეშა რობოტი. ადამიანი აკონტროლებს რობოტის ძირითად მოძრაობებს. და ამ დროს, ბორტ პროცესორი ზომავს და რეაგირებს წყალქვეშა დინებაზე. ეს საშუალებას აძლევს რობოტს დარჩეს იმავე მდგომარეობაში დრიფტის გარეშე. რობოტის ბორტზე არსებული კამერა უგზავნის ვიდეოს ადამიანს. გარდა ამისა, ბორტ სენსორებს შეუძლიათ წყლის ტემპერატურის, წნევის და სხვა მრავალი მონიტორინგი.

თუ რობოტი კარგავს კონტაქტს ზედაპირთან, ავტონომიური პროგრამა აქტიურდება და წყალქვეშა რობოტს ზედაპირზე აწევს. იმისათვის, რომ შეძლოთ თქვენი რობოტის მართვა, თქვენ უნდა განსაზღვროთ მისი ავტონომიის დონე. შესაძლოა, გსურთ, რომ რობოტი კონტროლდებოდეს საკაბელო, უკაბელო ან სრულიად ავტონომიური საშუალებით.

საკაბელო კონტროლი

რობოტის მართვის უმარტივესი გზა არის ხელის კონტროლერი, რომელიც ფიზიკურად არის დაკავშირებული მასთან კაბელის გამოყენებით. ამ კონტროლერზე გადამრთველები, სახელურები, ბერკეტები, ჯოისტიკები და ღილაკები მომხმარებელს საშუალებას აძლევს აკონტროლოს რობოტი რთული ელექტრონიკის ჩართვის გარეშე.

ამ სიტუაციაში, ძრავები და ელექტრომომარაგება შეიძლება პირდაპირ დაუკავშირდეს შეცვლას. ამიტომ, მისი წინ/უკან როტაცია შეიძლება კონტროლდებოდეს. ეს ხშირად გამოიყენება მანქანებში.

მათ არ აქვთ ინტელექტი და ითვლებიან "დისტანციურად მართვად მანქანებად" და არა "რობოტებად".

ამ კავშირის მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ რობოტი არ არის შეზღუდული მუშაობის დროით. ვინაიდან ის შეიძლება პირდაპირ ქსელთან იყოს დაკავშირებული. არ არის საჭირო სიგნალის დაკარგვაზე ფიქრი. რობოტს, როგორც წესი, აქვს მინიმალური ელექტრონიკა და არც ისე რთულია. თავად რობოტი შეიძლება იყოს მსუბუქი ან ჰქონდეს დამატებითი დატვირთვა. რობოტის ფიზიკურად ამოღება შესაძლებელია კაბელზე მიმაგრებული სამაგრის გამოყენებით, თუ რამე არასწორედ მოხდება. ეს განსაკუთრებით ეხება წყალქვეშა რობოტებს.
მთავარი მინუსი არის ის, რომ კაბელი შეიძლება ჩახლართოს, რაიმეზე დაიჭიროს ან გატეხოს. მანძილი, რომელზეც რობოტი შეიძლება გაიგზავნოს, შემოიფარგლება კაბელის სიგრძით. გრძელი კაბელის გადათრევა ამატებს ხახუნს და შეუძლია შეანელოს ან თუნდაც შეაჩეროს რობოტის მოძრაობა.

რობოტის მართვა კაბელის და ჩაშენებული მიკროკონტროლერის გამოყენებით

შემდეგი ნაბიჯი არის მიკროკონტროლერის დაყენება რობოტზე, მაგრამ გააგრძელეთ კაბელის გამოყენება. მიკროკონტროლერის დაკავშირება თქვენი კომპიუტერის ერთ-ერთ I/O პორტთან (როგორიცაა USB პორტი) საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ თქვენი მოქმედებები. კონტროლი ხდება კლავიატურის, ჯოისტიკის ან სხვა პერიფერიული მოწყობილობის გამოყენებით. პროექტში მიკროკონტროლერის დამატება შეიძლება ასევე დაგჭირდეთ რობოტის დაპროგრამება შეყვანის სიგნალებით.

ძირითადი უპირატესობები იგივეა, რაც პირდაპირი საკაბელო კონტროლით. რობოტის უფრო რთული ქცევა და მისი რეაქცია ცალკეულ ღილაკებზე ან ბრძანებებზე შეიძლება დაპროგრამდეს. კონტროლერის კონტროლის ფართო არჩევანია (მაუსი, კლავიატურა, ჯოისტიკი და ა.შ.). დამატებულ მიკროკონტროლს აქვს ჩაშენებული ალგორითმები. ეს ნიშნავს, რომ მას შეუძლია სენსორებთან ურთიერთობა და გარკვეული გადაწყვეტილებების დამოუკიდებლად მიღება.
ნაკლოვანებები მოიცავს უფრო მაღალ ღირებულებას დამატებითი ელექტრონიკის გამო. სხვა ნაკლოვანებები იგივეა, რაც რობოტის პირდაპირი კონტროლის დროს კაბელის საშუალებით.

Ethernet კონტროლი

მეორადი კონექტორი Ethernet RJ45. კონტროლისთვის საჭიროა Ethernet კავშირი. რობოტი ფიზიკურად არის დაკავშირებული როუტერთან. ამიტომ მისი კონტროლი შესაძლებელია ინტერნეტის საშუალებით. ეს ასევე შესაძლებელია (თუმცა არც თუ ისე პრაქტიკული) მობილური რობოტებისთვის.

რობოტის დაყენება, რომელსაც შეუძლია ინტერნეტით კომუნიკაცია, შეიძლება საკმაოდ რთული იყოს. უპირველეს ყოვლისა, სასურველია WiFi (უკაბელო ინტერნეტი) კავშირი. სადენიანი და უკაბელო კომბინაცია ასევე არის ვარიანტი, სადაც არის გადამცემი (გადაცემა და მიღება). გადამცემი ფიზიკურად არის დაკავშირებული ინტერნეტთან და ინტერნეტით მიღებული მონაცემები უსადენოდ გადაეცემა რობოტს.

უპირატესობა ის არის, რომ რობოტის მართვა შესაძლებელია ინტერნეტის საშუალებით მსოფლიოს ნებისმიერი ადგილიდან. რობოტი არ არის შეზღუდული მუშაობის დროში, რადგან მას შეუძლია გამოიყენოს Power over Ethernet. PoE. ეს არის ტექნოლოგია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გადასცეთ ელექტრო ენერგია მონაცემებთან ერთად დისტანციურ მოწყობილობაზე სტანდარტული გრეხილი წყვილის კაბელის მეშვეობით Ethernet ქსელის საშუალებით. ინტერნეტ პროტოკოლის (IP) გამოყენებამ შეიძლება გაამარტივოს და გააუმჯობესოს კომუნიკაციის დიზაინი. უპირატესობები იგივეა, რაც პირდაპირი სადენიანი კომპიუტერის კონტროლით.
მინუსი არის უფრო რთული პროგრამირება და იგივე უარყოფითი მხარეები, როგორც საკაბელო კონტროლი.

კონტროლი IR დისტანციური მართვის გამოყენებით

ინფრაწითელი გადამცემები და მიმღებები აცილებენ კაბელს, რომელიც აკავშირებს რობოტს ოპერატორთან. ეს ჩვეულებრივ გამოიყენება დამწყებთათვის. ინფრაწითელი კონტროლის მუშაობისთვის საჭიროა "მხედველობის ხაზი". მიმღებს ყოველთვის უნდა შეეძლოს გადამცემის „დანახვა“ მონაცემების მისაღებად.

ინფრაწითელი დისტანციური მართვის პულტი (როგორიცაა ტელევიზორების უნივერსალური დისტანციური მართვის პულტი) გამოიყენება მიკროკონტროლერთან დაკავშირებულ ინფრაწითელ მიმღებზე ბრძანებების გასაგზავნად. შემდეგ ის ახდენს ამ სიგნალების ინტერპრეტაციას და აკონტროლებს რობოტის მოქმედებებს.

უპირატესობა არის დაბალი ღირებულება. რობოტის სამართავად შეგიძლიათ გამოიყენოთ მარტივი ტელევიზორის დისტანციური მართვის პულტი.
ნაკლოვანებები ის არის, რომ კონტროლისთვის საჭიროა მხედველობის ხაზი.

რადიო კონტროლი

რადიოსიხშირული კონტროლი მოითხოვს გადამცემს და მიმღებს მცირე მიკროკონტროლერებით, რათა გაგზავნონ, მიიღონ და ინტერპრეტაციონ რადიო სიხშირეზე (RF) მონაცემები. მიმღების ყუთი შეიცავს ბეჭდური მიკროსქემის დაფას (PCB), რომელიც შეიცავს მიმღების ერთეულს და მცირე სერვოძრავის კონტროლერს. რადიო კომუნიკაციისთვის საჭიროა მიმღებთან შესაბამისი/დაწყვილებული გადამცემი. შესაძლებელია გამოიყენოს გადამცემი, რომელსაც შეუძლია მონაცემების გაგზავნა და მიღება ორ ფიზიკურად განსხვავებულ საკომუნიკაციო სისტემის გარემოს შორის.

რადიო კონტროლი არ საჭიროებს მხედველობის ხაზს და შეიძლება განხორციელდეს დიდ დისტანციებზე. სტანდარტულ RF მოწყობილობებს შეუძლიათ მონაცემების გადაცემა მოწყობილობებს შორის რამდენიმე კილომეტრამდე მანძილზე. მაშინ როცა უფრო პროფესიონალურ RF მოწყობილობებს შეუძლიათ უზრუნველყონ რობოტის კონტროლი თითქმის ნებისმიერი მანძილიდან.

რობოტების ბევრ დიზაინერს ურჩევნია ნახევრად ავტონომიური რადიომართვადი რობოტების დამზადება. ეს საშუალებას აძლევს რობოტს იყოს მაქსიმალურად ავტონომიური და უკუკავშირი მიაწოდოს მომხმარებელს. და საჭიროების შემთხვევაში მომხმარებელს შეუძლია მისცეს გარკვეული კონტროლი მის ზოგიერთ ფუნქციაზე.

უპირატესობები არის რობოტის კონტროლის შესაძლებლობა მნიშვნელოვან დისტანციებზე და მისი ადვილად კონფიგურაცია შესაძლებელია. კომუნიკაცია ყოვლისმომცველია, მაგრამ სიგნალი შეიძლება მთლიანად არ იყოს დაბლოკილი კედლებით ან დაბრკოლებებით.
ნაკლოვანებები არის მონაცემთა გადაცემის ძალიან დაბალი სიჩქარე (მხოლოდ მარტივი ბრძანებები). გარდა ამისა, ყურადღება უნდა მიაქციოთ სიხშირეებს.

Bluetooth კონტროლი

Bluetooth არის რადიოსიგნალი (RF) და გადაეცემა კონკრეტული პროტოკოლების მეშვეობით მონაცემთა გაგზავნისა და მისაღებად. რეგულარული Bluetooth დიაპაზონი ხშირად შემოიფარგლება 10 მ-ით, თუმცა მას აქვს უპირატესობა, რომ მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს აკონტროლონ თავიანთი რობოტი Bluetooth ჩართული მოწყობილობების საშუალებით. ეს არის ძირითადად მობილური ტელეფონები, PDA-ები და ლეპტოპები (თუმცა შეიძლება საჭირო გახდეს პერსონალური პროგრამირება ინტერფეისის შესაქმნელად). ისევე, როგორც რადიო კონტროლი, Bluetooth გთავაზობთ ორმხრივ კომუნიკაციას.

უპირატესობები: კონტროლირებადი ნებისმიერი Bluetooth მოწყობილობიდან. მაგრამ, როგორც წესი, საჭიროა დამატებითი პროგრამირება. ეს არის სმარტფონები, ლეპტოპები და ა.შ. მონაცემთა უფრო მაღალი სიხშირე შეიძლება იყოს omnidirectional. ამიტომ, არ არის საჭირო მხედველობის ხაზი და სიგნალი შეიძლება ოდნავ გაიაროს კედლებში.
ხარვეზები. უნდა იმუშაოს წყვილებში. მანძილი ჩვეულებრივ დაახლოებით 10 მ-ია (დაბრკოლებების გარეშე).

WiFi კონტროლი

WiFi კონტროლი ხშირად დამატებითი ვარიანტია რობოტებისთვის. რობოტის უსადენოდ კონტროლის შესაძლებლობა ინტერნეტის საშუალებით წარმოადგენს რამდენიმე მნიშვნელოვან უპირატესობას (და ზოგიერთ მინუსს) უსადენო კონტროლისთვის. რობოტის Wi-Fi-ის საშუალებით კონტროლის დასაყენებლად გჭირდებათ ინტერნეტთან დაკავშირებული უკაბელო როუტერი და თავად რობოტზე WiFi-ის ერთეული. რობოტისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ მოწყობილობა, რომელიც მხარს უჭერს TCP / IP პროტოკოლს.

უპირატესობა არის რობოტის კონტროლის შესაძლებლობა მსოფლიოს ნებისმიერი ადგილიდან. ამისათვის ის უნდა იყოს უკაბელო როუტერის დიაპაზონში. შესაძლებელია მონაცემთა გადაცემის მაღალი სიჩქარე.
ნაკლოვანებები არის ის, რომ საჭიროა პროგრამირება. მაქსიმალური მანძილი ჩვეულებრივ განისაზღვრება უკაბელო როუტერის არჩევით.

კონტროლი მობილური ტელეფონის საშუალებით

კიდევ ერთი უკაბელო ტექნოლოგია, რომელიც თავდაპირველად შეიქმნა ადამიანთა შორის კომუნიკაციისთვის, მობილური ტელეფონი, ახლა გამოიყენება რობოტების სამართავად. იმის გამო, რომ მობილური ტელეფონის სიხშირე რეგულირდება, რობოტზე ფიჭური მოდულის ჩართვა ჩვეულებრივ მოითხოვს დამატებით პროგრამირებას. ასევე არ არის საჭირო ფიჭური ქსელის სისტემის და რეგულაციების გაგება.

უპირატესობები: რობოტის მართვა შესაძლებელია ყველგან, სადაც არის ფიჭური სიგნალი. შესაძლებელია სატელიტური კომუნიკაცია.
ხარვეზები; ფიჭური კონტროლის დაყენება შეიძლება რთული იყოს - არა დამწყებთათვის. თითოეულ ფიჭურ ქსელს აქვს საკუთარი მოთხოვნები და შეზღუდვები. ონლაინ სერვისი არ არის უფასო. როგორც წესი, რაც უფრო მეტ მონაცემს გადარიცხავთ, მით მეტი თანხა უნდა გადაიხადოთ. სისტემა ჯერ არ არის კონფიგურირებული რობოტიკაში გამოსაყენებლად.

შემდეგი ნაბიჯი არის თქვენი რობოტის მიკროკონტროლერის სრული პოტენციალის გამოყენება. და უპირველეს ყოვლისა, მისი ალგორითმის დაპროგრამება მისი სენსორებიდან მონაცემების შესაყვანად. ავტონომიურ კონტროლს შეიძლება ჰქონდეს სხვადასხვა ფორმები:

წინასწარ იყოს დაპროგრამებული გარემოსდაცვითი გამოხმაურების გარეშე
შეზღუდული სენსორის გამოხმაურებით
რთული სენსორის გამოხმაურებით

ნამდვილი ავტონომიური მართვა მოიცავს მრავალ სენსორს და ალგორითმს. ისინი საშუალებას აძლევს რობოტს დამოუკიდებლად განსაზღვროს საუკეთესო მოქმედება ნებისმიერ მოცემულ სიტუაციაში. ყველაზე დახვეწილი კონტროლის მეთოდები, რომლებიც ამჟამად გამოიყენება ავტონომიურ რობოტებზე, არის ვიზუალური და სმენითი ბრძანებები. ვიზუალური კონტროლისთვის რობოტი უყურებს ადამიანს ან ობიექტს მისი ბრძანებების მისაღებად.

მარცხნივ რობოტის მართვა ფურცელზე მარცხნივ მიმართული ისრის წაკითხვით გაცილებით რთულია, ვიდრე შეიძლება წარმოვიდგინოთ. სერვისის ბრძანება, როგორიცაა "მოხვიე მარცხნივ", ასევე მოითხოვს საკმაოდ პროგრამირებას. ბევრი რთული ბრძანების დაპროგრამება, როგორიცაა "მომიტანე ჩუსტები", აღარ არის ფანტაზია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მოითხოვს პროგრამირების ძალიან მაღალ დონეს და დიდ დროს.

სარგებელი არის „ნამდვილი“ რობოტიკა. ამოცანები შეიძლება იყოს ისეთივე მარტივი, როგორც ერთი სენსორის საფუძველზე შუქის მოციმციმე კოსმოსური ხომალდის შორეულ პლანეტაზე დასაფრენად.
ნაკლოვანებები დამოკიდებულია მხოლოდ პროგრამისტზე. თუ რობოტი აკეთებს ისეთ რამეს, რისი გაკეთებაც არ გსურთ, მაშინ მხოლოდ ერთი ვარიანტი გაქვთ. ეს არის თქვენი კოდის შესამოწმებლად, შესაცვლელად და ცვლილებების ჩატვირთვა რობოტში.

პრაქტიკული ნაწილი

ჩვენი პროექტის მიზანია შევქმნათ ავტონომიური პლატფორმა, რომელსაც შეუძლია გადაწყვეტილების მიღება სენსორების გარე სიგნალების საფუძველზე. ჩვენ გამოვიყენებთ Lego EV3 მიკროკონტროლერს. ის საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ ის, როგორც სრულიად ავტონომიური პლატფორმა. და ნახევრად ავტონომიური, კონტროლირებული Bluetooth-ით ან ინფრაწითელი მართვის პანელის გამოყენებით.

LEGO EV3 პროგრამირებადი აგური

მსგავსი მასალა:

გეგმა: 1-რა არის ინტერნეტი (კონცეფცია) 2-ინტერნეტთან დაკავშირების გზები, 81.69კბ.
თაღლითობა ინტერნეტის საშუალებით, 11.94kb.
ინტერნეტის სტრუქტურა და მუშაობის ძირითადი პრინციპები, 187.31kb.
ტექნიკურ-ეკონომიკური შესწავლა, 609.73 კბ.
ბადის ტექნოლოგიების გამოყენებით, 81.79კბ.
გლობალური საინფორმაციო ქსელი ინტერნეტი, 928.45kb.
ძირითადი გეგმა საათების რაოდენობა გეგმის მიხედვით, საერთო ჩათვლით, 45.76 კბ.
„SBIS++ ელექტრონული ანგარიშგება“ ელექტრონული ფორმით ინტერნეტით, 80.99კბ.
, 243.98 კბ.
ინტერნეტ ქსელი. სერვისი www, 240.73kb.

რობოტების სიმულაცია და დისტანციური მართვა

ინტერნეტის საშუალებით

უფროსი მკვლევარი ი.რ. ბელუსოვი

1/2 წელი, 2-5 წელი და მაგისტრატურის სტუდენტები

რობოტების მოდელირებისა და მართვის თანამედროვე მეთოდების შესწავლა. განხილულია რობოტების ურთიერთქმედების ალგორითმები რთულ დინამიურ ობიექტებთან ტექნიკური ხედვის სისტემის გამოყენებით მართვის მარყუჟში. სწავლობს რობოტების ინტერნეტით დისტანციური მართვის მეთოდებს. წარმოდგენილია განაწილებული მართვის სისტემების არქიტექტურა, განხილულია ინფორმაციის გადაცემის მეთოდები, გრაფიკული მოდელირება და რობოტების დისტანციური პროგრამირება ღია Java და Java3D ტექნოლოგიების გამოყენებით.

შესავალი.

კურსზე განხილული ამოცანების განცხადება. ექსპერიმენტული შედეგების დემონსტრირება.

რობოტების კონტროლი მოძრავ ობიექტებთან ურთიერთქმედების ამოცანებში.

1. ამოცანების დაყენება. მაგალითები.

რობოტების მოძრავ ობიექტებთან ურთიერთქმედების ამოცანებისა და მეთოდების მიმოხილვა. ტექნიკური ხედვის სისტემის და ობიექტების დინამიკის მოდელების გამოყენება. განცხადება რობოტის პრობლემის შესახებ, რომელიც ჯოხს იკავებს ბიფილარ საკიდზე. რობოტის სფერულ ქანქარებთან ურთიერთქმედების პრობლემის განცხადება.

2. ტექნიკური ხედვის სისტემების გამოყენება.

ვიდეო სურათების დამუშავების ალგორითმები. ჯოხისა და ქანქარების პოზიციების განსაზღვრა, კინემატიკური პროგნოზის გამოყენება. გაზომვის შედეგების დამუშავება.

3. მათემატიკური მოდელირება და ალგორითმების ექსპერიმენტული ტესტირება.

ღეროს ვიბრაციის განტოლებები ბიფილარულ სუსპენზიაზე. რობოტი მანიპულატორით ჯოხის დაჭერის ალგორითმები. სფერული ქანქარის რხევების განტოლებები. რობოტის ქანქარებთან ურთიერთქმედების ალგორითმები. ექსპერიმენტული სტენდის არქიტექტურა. ექსპერიმენტის შედეგების განხილვა.

რობოტების დისტანციური მართვა ინტერნეტის საშუალებით.

4. არსებული სისტემების მიმოხილვა.

კონტროლის სისტემები ინტერნეტის საშუალებით მობილური და მანიპულირების რობოტებისთვის. არსებული სისტემების ნაკლოვანებები, ინტერნეტით კონტროლის პრობლემები, გადაწყვეტილებების მიდგომები.

5. განაწილებული რობოტების მართვის სისტემების არქიტექტურა.

განაწილებული რობოტის კონტროლის სისტემის სერვერისა და კლიენტის ნაწილების აპარატურის და პროგრამული უზრუნველყოფის ორგანიზაცია. მონაცემთა გაცვლის ორგანიზაცია.

6. დისტანციური პროგრამირება ინტერნეტის საშუალებით.

რობოტის პროგრამირების ენები. რობოტების დისტანციური პროგრამირების გარემო ინტერნეტის საშუალებით.

7. რეალური სისტემების კონტროლი.

მანიპულაციური და მობილური რობოტების კონტროლის ექსპერიმენტები ინტერნეტის საშუალებით. ვირტუალური რობოტის კონტროლის გარემოს გამოყენება. ექსპერიმენტის შედეგების განხილვა. მითითებები შემდგომი კვლევისთვის.

რობოტების გრაფიკული მოდელირება.

8. შესავალი კომპიუტერულ გრაფიკაში.

კოორდინატების სისტემები, სამგანზომილებიანი გარდაქმნები. უმარტივესი ალგორითმები.

9. გეომეტრიული ობიექტების მოდელირება Java3D-ში.

Java3D-ის შესავალი. გრაფიკული პროგრამირების მახასიათებლები Java3D-ში. ძირითადი ცნებები. Java3D-ში უმარტივესი გეომეტრიული ობიექტების ვიზუალიზაცია. განათება, ტექსტურები, ობიექტების მართვა, დინამიური სცენის რეკონფიგურაცია.

10. რობოტის კინემატიკის აღწერა.

მანიპულატორების კინემატიკის აღწერის მეთოდები. კინემატიკის პირდაპირი და შებრუნებული ამოცანები. კოორდინატთა სისტემების თანმიმდევრული ფორმირების მეთოდი. მაგალითები.

11. რობოტების და სამუშაო სივრცის გრაფიკული მოდელირება.

ობიექტების გაერთიანება. გეომეტრიული გარდაქმნები. რობოტების, რთული გეომეტრიული და მოძრავი ობიექტების ვიზუალიზაცია.

დაკავშირებული სტატიები