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:

Для воспроизведения круговой траектории махания существует множество механизмов. Эта траектория легко воспроизводима. Для остальных замкнутых петлеобразных кривых приведём несколько наиболее простых механизмов пригодных для воспроизведения траекторий махания.

КАРДАННАЯ ПЕРЕДАЧА

(Люфт Александра; 2014-06-19)

Карда́нная переда́ча (разговорное — «крестовина») — механизм, передающий крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи и имеющими возможность взаимного углового перемещения.