Робот-Псих. Устройство и Работа.



 

Робот Создавался с целью изучения платформы Arduino и основных её компонентов. Раму было решено делать из полипропиленовых водопроводных труб – дешевое и прочное решение. После сварки труб движущихся частей нет, а внутри труб можно проложить проводку.

На раму на винтах крепится платформа из оргстекла. Заходя вперед, можно сказать, что весь робот собирался с возможностью быстрой и удобной заменой/установкой модулей.

На раму на задних опорах установлены редуктора с моторами. К редукторам прицеплены колеса с резиновыми покрышками - Сцепление с полом намного лучше и нет царапин при проскальзывании. Провода к моторам проложены в раме. Моторами управляет контроллер, который получает ШИМ сигнал с ARDUINO и подает необходимую нагрузку на моторы. С этого же контроллера были сняты 5V питания, так как Arduino не вытягивала все навесное оборудование. Передняя опора – независимое колесо (Спасибо тумбочке за подарок и взнос в развитие науки).

На платформе первым делом был установлен «мозг» робота – Arduino Mega. Mega была выбрана с расчетом на большое количество навесного оборудования. Лишняя память и пины ввода лишними не будут.

После долгих поисков переднего мягкого бампера, взгляд пал на силиконовые уши из магазина FixPrice. Зачем нужно это приспособление в быту для меня до сих пор остается загадкой, но бампер из них шикарный!

Основным датчиком робота является ультразвуковой дальномер. Он установлен на двухосевом кронштейне, который позволяет поворачивать «голову» влево-вправо и вверх-вниз. Приводы – сервоприводы SG90. Дальномер работает стандартно: робот посылает ультразвук, ожидает несколько милисекунд и слушает ответ. По времени возврата сигнала можно определить расстояние до предмета.

Кнопка включения была снята со сгоревшего монитора.

Помимо ультразвукового дальномера, на платформе установлены датчики: датчик удара, датчик освещенности, датчик движения.

Помимо этого на платформе есть блок реле, позволяющий включать мощное 12-вольтовое оборудование и MP3 плеер с SD картой и динамиком (спасибо старой домофонной трубке за развитие науки). Робот может воспроизводить заранее записанные звуки. Динамик достаточно громкий.

На задней части робота установлено табло из семи независимых светодиодов. На табло выводится информация, например, как робот видит окружающий мир. Он определяет расстояния до объектов по 17 точкам вокруг него. После выводит на экран, где предметы находятся близко (зеленый цвет), а где далеко (красный цвет). Так же робот через табло выражает свои эмоции.

Под платформой расположен батарейный блок с тремя аккумуляторами 18650, 4.2V каждый. Батареи заряжаются через контроллер – каждая независимо. При критичном снижении напряжения хотя бы одного из аккумуляторов, контроллер отключает питание полностью. Гнездо для заряда – стандартный разъем для 12V блока питания.

Разводку питания решено было сделать на макетных платах. Соответственно, черный цвет – минус, красный – плюс.

Подробнее в видео:

 

Как работает Робот.

После того, как робот определит расстояние до предметов, он делает выбор куда двигаться. Если есть возможность идти вперед – идет вперед. Если спереди много места – стартует на большой скорости. Нюансом ультразвукового дальномера является плохая видимость мягких предметов. Он может не увидеть шторы, диван и т.д. В этом случае пригождаются силиконовые уши.

Если спереди места нет, смотри в какую сторону можно повернуть. При этом он может либо повернуть, либо развернуться на месте.

Если же ни спереди, ни по бокам места нет, робот сдает назад.

Поведение у робота случайное. Он может или спокойно кататься, либо начать изучать окружающий мир, вращая «головой», либо «психовать», либо просто уснуть. Уснуть он может двумя способами

1)Ожидая удар. Как только срабатывает датчик удара – робот просыпается.

2)Запоминая, что происходит вокруг. Если срабатывает датчик движения, робот смотрит что изменилось вокруг, находит человека и начинает его разглядывать.

Иногда робот останавливается, замеряет яркость и сообщает результат.

Подробнее в видео: