Первый закон Финэйгла. Если эксперимент удался,что-то здесь не так...
Этот раздел полностью посвящен мобильным роботам, которые представляют собой автономные мобильные конструкции с бортовым вычислителем для выполнения заранее определенного набора задач.
Этот проект Лаборатории реактивного движения посвящен новым технологиям создания вездеходов. Создаваемые в рамках проекта вездеходы обладают небольшой массой, объемом и мощностью и предназначены для исследования неровных поверхностей, что полезно при изучении различных планетарных тел. Предполагаемые сферы использования этих вездеходов – быстрое создание коллекций образцов, упаковка и отправка их на базу. Основной задачей этих вездеходов является быстрое нахождение/восстановление, например, за один дневной цикл, предварительно собранного материала в тесном взаимодействии с другим (основным) вездеходом.
Из-за постоянно проводящихся военных испытаний невзорвавшиеся снаряды стали настоящей проблемой во многих районах. Очистка этих районов людьми – занятие дорогостоящее и опасное. Этот проект посвящен разработке метода распознавания снарядов, который мог бы быть использован беспилотными наземными роботами.
Последующие материалы посвящены роботам, созданным на Кафедре теоретической механики Московского энергетического института для участия в соревнованиях «Мобильные роботы», регулярно проводящихся в МГУ.
Первоначально робот был разработан в 1998 году ОКБ МЭИ по заказу кафедры теоретической механики МЭИ для участия в Первом всероссийском научно-техническом фестивале молодежи "Мобильные роботы '99". Впоследствии силами студентов кафедры (в том числе и автора) робот был подвергнут ряду доработок с целью оптимизации системы очувствления и управления для участия в соревнованиях мобильных роботов. Участвовал в соревнованиях 1998-2000 гг., где занял ряд призовых мест в упражнениях с маяками.
Робот Р1 представляет собой автономную мобильную конструкцию с бортовым вычислителем для выполнения заранее определенного набора задач движения по ИК-маякам. Кинематической схемой робота является схема двускатной тележки с управляемой передней поворотной вилкой и ведущими задними колесами. Элементы, из которых состоит робот, можно разделить на механическую, электромеханическую и электронную группы.
Для управления электроникой робота служит ряд тумблеров на задней панели робота, позволяющих включать/выключать ту или иную систему робота (силовую часть, управляющую электронику, видеокамеры и т.д.). В движение робот приводят два электрических микродвигателя постоянного тока ДПР-111, с каждого из которых через понижающий редуктор и ременную передачу осуществляется независимый привод задних ведущих колес.
Бортовая программа робота создается и компилируется на языке Ассемблер-i8051 на внешнем компьютере и загружается в бортовой вычислитель робота через интерфейс RS-232. . Этот же канал связи используется для выдачи телеметрии на компьютер в процессе отладки бортовой программы.
Подробное описание и схемы конструкции приведены в файле.
Робот Р2 представляет собой автономную мобильную конструкцию с бортовым вычислителем для выполнения заранее определенного набора задач. Кинематической схемой является схема с двумя независимо управляемыми ведущими колесами и третьим колесом, свободно вращающемся в рояльной вилке. Это дает возможность задавать произвольное движение робота только с помощью двух моментов, приложенных к ведущим колесам. Робот Р2 представляет собой достаточно простую с кинематической точки зрения конструкцию, не требующую для изготовления проведения сложных токарно-слесарных работ.
Для решения задач, связанных с движением по ИК-маякам робот использует ИК-локатор кругового обзора; для движения по полосе система технического зрения, использующая ч/б видеокамеру и стандартную плату "видеозахвата" для PC-совместимых компьютеров.
К элементам управления можно отнести клавиатуру и монитор, которые подключаются к бортовому компьютеру на этапе запуска и отладки бортовой программы. Естественно, что в период автономного движения эти элементы не используются.
Элементы электронной и электромеханческих групп смонтированы на корпусе робота, представляющим собой дюралюминиевую раму, выполненную из профилированных труб квадратного сечения. Такой выбор конструкционного материала позволил получить относительно легкую и прочную конструкцию, на которой удобно монтировать детали робота. Подробное описание, история создания и схемы конструкции приведены в файле.
Как известно, назначение мобильных роботов - самостоятельное перемещение в пространстве. Конструирование роботов, способных справляться с препятствиями на пересеченной местности без помощи человека, становится сложной задачи из-за того, что свойства поверхности не известны заранее и могут изменяться с течением времени. Задача планировщика маршрута – найти такую траекторию, которая обеспечит достижение конечного пункта и обход препятствий и позволит избежать застревания робота в любой точке маршрута.
