Главная > Роботы

РОБОТ ОМНИБОТ

(Реснянский С.А. | 2012-04-24)

При создании «Омнибота» было решено реализовать перемещение робота в любом направлении без поворота, чтобы успевать за всеми мячами. Для этого было использовано шасси на роликонесущих колёсах (омниколёсах).


 

Для достижения большей устойчивости разработчики остановились на варианте с четырьмя роликонесущими колёсами типа mecanum, в которых ролики стоят так, что углы между их осями и вертикальной плоскостью составляют 45 градусов.

 Колёса были спроектированы и изготовлены командой разработчиков робота самостоятельно. Вначале был создан электронный чертёж, затем прототип (с помощью 3D-принтера).

С помощью двухкомпонентной резины была изготовлена эластичная форма для литья, и колёсные диски на роботе были отлиты из двухкомпонентного пластика. Ролики выполнены на 3D-принтере.

 

 

 

Управление роботом с mecanum-колесами возможно в согласии со следующей схемой.

 

 

 

Вращая колёса в разные стороны по этой схеме, робот может двигаться по различным траекториям.

 

Изображение: Робот "Омнибот".

http://myrobot.ru/articles/images/robots/robot_omnibot/robot_omnibot_02.jpg

 

Все системы робота установлены на трёх платформах, закреплённых друг над другом.

 

На нижней платформе располагается шасси: четыре мотора, элементы подвески, и "ковш" для оперирования мячами. Вращение передаётся колесу от оси двигателя через специальную муфту, проходящую через опорный блок-параллелепипед, который, в свою очередь, жёстко прикреплён к платформе. Муфта одновременно является подшипником скольжения для крепления осей колес. С нижней стороны платформы закреплена система навигации. Она состоит из двух компьютерных лазерных мышек.

На средней платформе размещены аккумуляторы и блок питания компьютера. Элементам питания выделен отдельный “этаж” для простоты замены их при разрядке.

Наверху располагается web-камера и элементы управления роботом: компьютер встраиваемого формата PC/104 и специальный контроллер двигателей, разработанный в ИПМ им.М.В.Келдыша РАН. Последний соединяется с моторами через усилители сигнала. Усилители и компьютер снабжены блокираторами переполюсовки (неправильной полярности при подключении питания). Контроллер осуществляет передачу сигналов ШИМ двигателям. Встроенный компьютер обрабатывает видеосигнал и принимает тактические решения.

 

Управление роботом построено по следующей схеме. Система технического зрения на базе видеокамеры используется для контроля положения робота относительно основных элементов поля - чёрных полос, разделяющих поле по середине, и цветных полос по краям. Подъезжая к разделительной черной полосе и обнаруживая ее, робот поворачивает перпендикулярно ей. В ряде случаев выполняется маневр отъезда в глубину своего поля. Система технического зрения предназначается также для контроля положения мячей на поле.

Управление роботом основывается на навигационных данных от сенсоров на лазерных мышках и камеры. Лазерные мышки достаточно точны и хорошо улавливают небольшие изменения координат. С помощью одного такого устройства можно контролировать точку на плоскости, а система из двух лазерных сенсоров даёт даже избыточные данные для определения положения и угла поворота всего робота. Командой были разработаны и применены формулы для работы с этой системой навигации.

 

Омниколёсная система требовательна к сцеплению колёс с поверхностью. При проскальзывании колес траектория движения робота становится неустойчивой, и поэтому её необходимо корректировать. Поправки выполняются программным способом, основываясь на данных, поступающих с лазерных сенсоров, изготовленных из компьютерных мышек.

 

Для увеличения сцепления с поверхностью в дальнейшем планируется изготовить для «Омнибота» пружинную подвеску. Кроме того, предполагается улучшить работу навигационной системы, системы визуального распознавания мячей и алгоритма их отбивания.

 

 

Видео: Робот омнибот

 

http://www.youtube.com/watch?v=qPcgoNBsedU

 

 

 

 

 

Первоисточник

http://myrobot.ru/articles/robot_omnibot.php


Метки: Роботы


Возможно, вам будет интересно:

Робот - Dragon Runner

(Читава А.Р; 2012-04-21)

Разработанный в институте Carnegie Mellon Robotics и лаборатории Marine Corps Warfighting (MCWL) в Квантико (штат Вирджиния), Dragon Runner имеет 15.5 дюймов в длину, 11.25 дюймов в ширину и 5 дюймов в высоту; он снабжен износоустойчивым сенсором.

Механизм Кланна

(Сураев Дмитрий; 2015-04-01)

Плоский механизм, имитирующий походку животных и способный служить в качестве замены колесу.