Robotino — робот для обучения


Robotino

Robotino — это робот для обучения и исследования от фирмы Festo Didactic.
Festo, позиционирует Robotino, как робототехническую систему для базового и дальнейшего обучения, а так же как платформу разработки для университетов и колледжей.

Robotino — это автономный мобильный робот, передвигающийся на трёх роликовых колёсах типа «omni wheel» («omnidirectional» — всенаправленный).
В движение, робота приводят три двигателя постоянного тока, оси которых расположены под углом 120 градусов друг к другу.

Такая особенность конструкции характерна для мобильных платформ на базе всенаправленных колёс, и, благодаря ей, робот может перемещаться во всех направлениях, а так же поворачиваться вокруг своей оси.

Устройство

Так как Robotino предназначается, главным образом, для обучения, то он выполнен модульно; все технические компоненты (электроприводы, датчики, камера), можно отключить от робота и изучить отдельно.
Robotino

Подсистемы Robotino:
0. Корпус робота — стальной корпус с бампером, обеспечивающий лёгкий доступ к батареям, двигателям и портам робота
1. Подсистема питания — две аккумуляторные батареи (12V/5Ah кислотно-свинцой (lead-acid) или 12V/9Ah NiMH), позволяющие роботу работать в автономной режиме несколько часов.
2. Двигательная подсистема – три двигателя постоянного тока, редуктор и ременная передача на роликовые колёса, позволяющие роботу двигаться в различных направлениях.
Для стабилизации скоростей вращения валов двигателей робота, используются встроенные ПИД-регуляторы с предустановленными коэффициентами.
3. Подсистема одометрииинкрементные энкодеры на валах двигателей.
4. Подсистема ввода/вывода — плата, выполняющая коммуникационную связь между компьютером робота и его датчиками, двигателями и интерфейсом ввода/вывода.
5. Подсистема беспроводной связи с внешним управляющим компьютером (Wi-Fi точка доступа).
6. Бортовой вычислитель — одноплатный промышленный компьютер формата PC/104+ (имеет шины ISA и PCI) с процессором на 300 МГц. В качестве памяти, используется карточка Compact Flash (1024 MB), на которую установлена встроенная версия операционной системы Linux.
7. Различные датчики робота — 9 инфракрасных датчиков расстояния (на бампере), USB web-камера).

Интерфейсы

Robotino поддерживает интерфейсы:
* USB
* Ethernet
* VGA
* 8 цифровых портов ввода-вывода
* 8 аналоговых портов ввода


К Robotino возможно подключение лазерных дальномеров, гироскопа и даже сенсора Kinect (через дополнительный компьютер).


Robotino + Kinect

Система управления


Управлять роботом, можно как с помощью программ, записанных в память робота, так и дистанционно — по каналу беспроводной связи Wireless LAN (WLAN).

Кроме того, возможно автономное программирование робота, через подключенные к нему монитор и клавиатуру.

В комплекте с роботом идёт программа Robotino View — программное обеспечение для интерактивного графического программирования робота.

Robotino View, позволяет посмотреть состояние управляющих сигналов робота и его датчиков.

Робот может быть запрограммирован в графическом режиме — простым выбором необходимых функциональных блоков из имеющегося списка и их последующим комбинированием и настройкой (визуальное программирование).

Программное обеспечение робота можно разделить на две части: внутреннее программное обеспечение и внешнее.
Внутренне ПО робота — это его операционная система (Linux), которая осуществляет взаимодействие программного и аппаратного обеспечения робота, обработку внутренних команд и обмен данными со внешним управляющим компьютером.
Так же, ко внутреннему ПО робота можно отнести программы, хранящиеся в собственной памяти робота для его автономного управления.

Внешнее программное обеспечение — это программы реализующие связь и обмен данными с Robotino.
Это могут быть:
* программы, написанные на языках программирования высокого уровня (С, C++, Java, С#);
* среды программирования и визуального проектирования: Matlab, Simulink, Labview, ROS, Microsoft Robotics Developer Studio (для них есть специальная библиотека для управления роботом)
* среда визуального проектирования Robotino View.
* виртуальный симулятор Robotino SIM, позволяющий управлять виртуальным Robotino.

Команды управления, поступающие на робота из внешнего программного обеспечения, выполняются последовательно и поэтому робот не может выполнять несколько команд одновременно.
Т.о. после передачи соответствующей команды роботу, программа управления приостанавливается и ожидает пока робот не выполнит заданное действие.

Внутренности

На следующих видео-роликах можно посмотреть процесс разборки Robotino и ближе познакомиться с его внутренним устройством:

Festo Robotino — Desensamble

Фотография компютера PC/104+ и интерфейсной платы

Колёсный узел

Колёсный узел Robotino представляет собой следующую конструкцию:

, где
1 – двигатель,
2 – энкодер,
3 – ролик всенаправленного колеса,
4 – редуктор,
5 – ременная передача.

Вращение двигателя передаётся на ось колёса через редуктор с передаточным отношением 16:1.
Измерение угловых скоростей вращения валов двигателей, осуществляется при помощи инкрементных энкодеров.

ROS

Под ROS, реализован стек, позволяющий работать с Robotino
http://ros.org/wiki/robotino

Robotino ROS

Видеоролики

robotino 360

Festo — Robotino® XT Animation (English)

Robotino Olympics in Ukraine

Robotino en SkillsUSA

Robotino+MPS ScienceHouse Rust

Ссылки
http://www.festo-didactic.com
http://www.festo-didactic.com/int-en/learning-systems/education-and-research-robots-robotino
Robotino®
http://en.wikipedia.org/wiki/Robotino
http://en.wikipedia.org/wiki/Omni_wheel
http://www.openrobotino.org
http://wiki.openrobotino.org
http://forum.openrobotino.org
http://ros.org/wiki/robotino

По теме
mBot — робот для обучения программированию и робототехнике


0 комментариев на «“Robotino — робот для обучения”»

  1. Интересно было бы найти что-нибудь оптимальное с возможностью расширения для ROS, эта штука вроде подходит, но цены я что-то не нашел, а обычно то, чем гордятся выставляют напоказ, значит цена не из числа их гордости…

  2. Есть у наших коллег (Фесто учебный центр) такая штука. Прикольно. Дорого. Мало толку.
    Всё время показывают этого робота на выставках.

Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение