Главная > Роботы > Управление

Robotino — робот для обучения и исследования

(Сенокосова Ирина | 2012-04-21)

Предлагаю вашему внимаю небольшой ознакомительный технический обзор робота Robotino® производства фирмы Festo Didactic. Обзор состоит из общей технической информации и деталей, которые получены в ходе проведений экспериментов и исследований с данным роботом. 



Мобильный робот Robotino представляет собой автономную подвижную платформу c тремя роликонесущими колесами типа “omnidirectional” (действующий по всем направлениям, всенаправленный). Движение робота осуществляется за счет трех двигателей постоянного тока, оси которых расположены под углом 120 градусов друг к другу. Благодаря такой конструкции данный робот способен перемещаться во всех направлениях на плоскости движения, с возможностью поворота вокруг своей оси, проходящий через его геометрический центр на 360 градусов. 

 

Технология привода


 Интересной конструктивной особенностью является технология привода, а именно геометрия, которая представляет из себя следующую конструкцию:

 



Где цифрами обозначено: 1 – двигатель, 2 – тахометр, 3 – ролик, 4 – редуктор, 5 – ременная передача.
Скорость вращения вала каждого из двигателей передаётся на ось соответствующего колёса с помощью редуктора с передаточным отношением 16:1. Кроме того, измерение угловых скоростей вращения валов двигателей, осуществляется с помощью инкрементных тахометров, а линейные скорости движения робота по трём направлениям: вперёд, в сторону и поворот вокруг своей оси пересчитываются соответствующим образом по измерениям угловых скоростей двигателей.

Управление



Управление роботом можно осуществлять дистанционно по каналу беспроводной связи WLAN, а также с помощью заранее подготовленных программ, записанных в память робота. Работа в автономном режиме обеспечивается аккумуляторными батареями. Robotino работает под управлением встроенной операционной системы (ОС) Linux. Имеется набор функций (команд), позволяющих задавать и измерять угловые скорости вращения валов двигателей, а также линейные скорости движения робота. Робот поставляется в комплекте с RobotinoView — программным обеспечением с графическим интерфейсом, которое показывает состояние управляющих сигналов, датчиков, входов и выходов. Программа для робота может быть написана на основе выбора необходимых функциональных блоков из имеющегося списка, их комбинирования и настройки в графическом режиме, задания математических параметров управления с помощью функций и коэффициентов (визуальное программирование). Программирование RobotinoView возможно с помощью языков высокого уровня C++ APL для Windows и C++ APL для Linux. Возможно автономное программирование робота при подключении к нему монитора и клавиатуры.

 

Аппаратная часть



Аппаратная часть Robotino состоит из следующих подсистем:
1. # Система питания — аккумуляторные батареи, зарядное устройство, позволяющая роботу работать в автономной режиме несколько часов.
2. Двигательная система – три двигателя постоянного тока, редуктор, роликонесущие колёса, позволяющая роботу двигаться в различных направлениях, ременная передача. При этом следует отметить, что для стабилизации скоростей вращения вала каждого из трёх двигателей робота используются встроенные пропорционально — интегрально – дифференциальные (ПИД) регуляторы с предустановленными коэффициентами.
3.# Измерительная система (тахометры) для измерения скоростей вращения двигателей.
4. # Беспроводная система связи с внешним управляющим компьютером (Wi-Fi точка доступа).
5. # Встроенный управляющий компьютер, осуществляющий взаимодействие всех систем робота состоит из двух компонентов: процессор PC 104, совместимый с MOPSlcdVE, 300 МГц и компактной flash-карта (1024 MB).
6. # Монтажная плата ввода / вывода устанавливает коммуникационную связь между компьютером и датчиками, двигателем и интерфейсом ввода/вывода с Robotino.

Программное обеспечение робота можно разделить на 2 типа: внутреннее и внешнее.
К внутреннему программному обеспечению относятся:

1. # Операционная система (ОС) Linux, осуществляющая взаимодействие аппаратного и программного обеспечения, обработку внутренних команд и обмен данными с внешним управляющим компьютером.

2.# Программы, хранящиеся в памяти робота для автономного управления.

К внешнему программному обеспечению относятся:

1. # Программы, использующие классы C++, С# с набором методов для связи и обмена данными с Robotino.
2.# Среда визуального проектирования Matlab/Simulink с загруженной библиотекой для управления роботом.
3. # Среда визуального проектирования RobotinoView.
4. Виртуальный симулятор RobotinoSim обеспечивающий возможность работать не с реальным Robotino, а с его виртуальной копией. 


Метки: Роботы, Программирование, Управление


Возможно, вам будет интересно:

ГИРОСКОП

(Люфт Александра; 2014-06-12)

Гироско́п (от др.-греч. γῦρος — круг + σκοπέω — смотрю) — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Простейший пример гироскопа — юла (волчок).

ВИБРОИЗОЛЯТОР

(Люфт Александра; 2014-06-12)

Виброизолятор (англ. vibration-isolator, antivibration part) - виброизолирующее устройство для отражения и поглощения волн колебательной энергии, распространяющихся от работающего механизма или электрооборудования, за счет использования эффекта виброизоляции. Устанавливается между телом, передающим колебания, и телом защищаемым (например, между механизмом и фундаментом).