Przykład robota przy wsparciu sztucznej inteligencji

robot_got

Pokazany tutaj robot wymaga ustawienia wszystkich elementów sprzętowych, oprogramowania i ich połączenia z „mózgiem” urządzenia i systemem sterowania.
Robot zawiera podstawę i mechaniczne ramię o sześciu stopniach swobody, gąsienice, komputer, który możemy nazwać TinManem, jak w bajce Czarnoksiężnik z krainy Oz, ma metalowe ciało i wszystko co potrzebuje dla jego mózgu.
Nasze urządzenie ma solidną konstrukcję z dwoma silnikami do jazdy po dywanie.
Naszą metodą sterowania jest napęd czołgowy, czyli gąsienicowy układ bieżny lub napęd różnicowy, w którym sterujemy poprzez wysyłanie różnych poleceń do silników napędzających gąsienice.
Jeśli chcemy jechać prosto, ustawiamy oba silniki na tę samą prędkość jazdy. Jeśli chcemy poruszać się wstecz, odwracamy kierunek obrotów obu silników i ustawiamy ich prędkość na samą wartość.
Skręty są wykonywane przez ustawienie kierunku obrotów jednego silnika do przodu i drugiego do tyłu (co powoduje, że robot się obraca) lub przez zwiększenie prędkości obrotów jednego silnika w stosunku do prędkości obrotowej drugiego.
Możemy wykonać każdy obrót w ten sposób.
Aby robot mógł podnosić np. zabawki, potrzebujemy jakiegoś manipulatora, więc należy dodać sześcioosiowe ramię robota, które imituje kombinację bark – łokieć – nadgarstek – ręka, które jest dość zręczne, a ponieważ jest wykonane ze standardowych cyfrowych serwomechanizmów, dość łatwe do podłączenia i programowania.Warto zauważyć, że cały robot działa będąc zasilany z jednej baterii.
robot_got_1

Można rozdzielić zasilanie i mieć oddzielną baterię dla komputera i oddzielną dla silników.
Jest to powszechna praktyka i wiele robotów ma oddzielne zasilanie dla każdego z tych systemów.
Upewnić się należy, że łączy się przewody masy obu systemów. Przetestowany został dokładnie zasilacz i nie było problemów z temperaturą lub zakłóceniami, chociaż ramiona i silniki napędzające nie były używane w tym samym czasie.
Jeśli masz zakłócenia spowodowane niestabilną pracą silników zaburzające poprawną pracę Arduino (a dowiesz się o tym, gdy moduł Arduino będzie się resetował samoczynnie), możesz dodać mały kondensator filtrujący o wartości 10μF na przewodach silnika.
Główne sterowanie robotem TinMan pochodzi z komputera jednopłytowego Raspberry Pi 3 (SBC – single board computer), który komunikuje się z operatorem za pośrednictwem wbudowanej sieci Wi-Fi.
Kontroler Arduino Mega 2560 oparty na architekturze Atmel zapewnia interfejs do elementów sprzętowych robota, takich jak silniki i czujniki.
Zajmiemy się przede wszystkim komputerem jednopłytowym Raspberry Pi3 (SBC), który jest „mózgiem” naszego robota.
Raspberry Pi 3 działa, jako główny interfejs między naszą stacją sterowania, czyli komputerem PC z systemem Linux w maszynie wirtualnej, a samym robotem za pośrednictwem sieci Wi-Fi.
Prawie każdy jednopłytowy komputer SBC z systemem Linux o niskiej mocy może wykonywać te zadania, na przykład BeagleBone Black, Oodroid XU4 lub Intel Edison. Połączona z SBC płyta mikrokontrolera Arduino 2560 Mega, będzie służyć, jako nasz interfejs sprzętowy.
Możemy wykonać rozbudowany interfejs sprzętowy z PI, jeśli chcemy, ale oddzielając Arduino, nie musimy się martwić o zaawansowane oprogramowanie AI działające w Pi 3 zakłócające czas wysyłania sygnałów PWM (modulacja szerokości impulsu) sterujących silnikami lub sygnały PPM (modulacja pozycji impulsów), które sterują naszymi sześcioma serwomechanizmami w ramieniu robota.
Ponieważ nasze silniki pobierają więcej prądu, niż moduł Arduino może zapewnić, potrzebujemy sterownika silnika, który wzmocni nasze polecenia do wystarczającej mocy, aby poruszyć gąsienice robota.
Serwomechanizmy są podłączone bezpośrednio do Arduino, ale mają własne połączenie z zasilaczem robota.
Potrzebujemy również regulatora 5V, aby zapewnić odpowiednie zasilanie z ładowalnego akumulatora 11,1V do akumulatora.
Zastosowany tutaj zestaw akumulatorów 3S1P jest ładowalny (trzy ogniwa w szeregu i jeden równoległy) o pojemności 2700mAh, zwykle używany do dronów quadkoptera.

Autor: Bipin Duggaly

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.