Роботът може да се управлява по различни начини. Автономен робот-строител Управление на мобилен телефон

Сигурни сме, че дроновете няма да се появят в много близко бъдеще. Причината, поради която толкова много компании задъхано обещават, че е точно зад ъгъла, е, че роботите ви доставят нещата, когато пожелаете, което е фантастична идея. Дроновете изглеждат като добра идея в началото, защото летенето ви позволява да стигнете до място бързо, като същевременно избягвате препятствията, и хората са останали с тази идея от години, защото би било страхотно, ако наистина можете да я накарате да работи.

Досега не е работило, но това не означава, че роботите, доставящи неща, не трябва да се случват. И наистина, нима потребителите не се интересуват дали са снабдени със специално създаден автономен въздушен дрон, ако получават нещата си бързо и не се налага да сменят пижамите си? Стартъп, наречен Starship Technologies, с офиси в Лондон и Талин, Естония, обяви създаването на автономен робот за доставка, който обещава да прави всичко, което един дрон (и повече) може да направи, освен както от земята, така и с реалистична способност да наистина ли.

Как работи роботизираната доставка на Starship?

Стартирано от двама партньори на Skype, Ахти Хейнла (който е главен изпълнителен директор и технически директор) и Янус Фрайс, Starship Technologies ще представи флоти от компактни, безопасни, тихи и най-важното наземни роботи за доставка, надявайки се да отвори нови възможности за фирми за доставка като пакети или хранителни стоки магазини и създава безпрецедентно удобство и спестяване на разходи за физически лица. Роботът, който е неназован, доколкото мога да разбера, може да носи еквивалента на две торби с хранителни стоки (около 10 килограма) до 5 километра от местен център или магазин за търговия на дребно. Движи се със скорост и напълно натоварен тежи по-малко от 20 кг, което означава, че е трудно колата случайно да нарани някого. Бордюрите и неравностите по пътя не са проблем и те очевидно могат да се изкачват и слизат по някои стълби. Интегрираният софтуер за предотвратяване на проникване и избягване на препятствия позволява да се управлява предимно самостоятелно, но също така и да се контролира от оператори, които могат да се намесят, за да гарантират сигурността по всяко време.

Starship изчислява, че неговите роботизирани доставки ще струват 10 до 15 пъти по-малко от настоящите алтернативи за доставка на последната миля. Клиентите ще могат да избират от няколко кратки, точни слотове за доставка, което означава, че стоките пристигат в точното време, казаха от компанията. По време на доставка купувачите могат да проследят местоположението на робота в реално време чрез мобилно приложение, а при пристигането само собственикът на приложението може да отключи пратката.

Не казваме, че е лесно да накарате тези роботи да работят, това е задължително: докато дроновете са сравнително опасни, по-малко надеждни, по-шумни, по-скъпи, имат ограничен полезен товар и в момента са в правна неопределеност, роботите Starship ще трябва да решават всякакви проблеми от проблеми. , които безпилотните дронове напълно избягват. Тези предизвикателства включват намиране на пътя по пътища и тротоари, навигиране до превозни средства и около пешеходци и по-директно взаимодействие с хората. Нещо повече, GPS не е достатъчно точен, за да задържи тези роботи на тротоарите, така че те ще трябва да използват зрение, за да могат да определят къде е безопасно, разчитайки на локализация на базовата карта, подобно на автономните автомобили на Google. Те ще трябва да разбират пешеходните прелези и светофарите. Те ще трябва да слушат и да реагират правилно на сирените от колите на спешна помощ. И може би най-трудното е, че ще трябва да откриват и общуват с непредвидими хора.

Ние обаче сме оптимисти за това, защото вече сме видели много от необходимите технологии. Роботите обикновено имат много практика в безопасното навигиране в града. Те са отлични при избягване на препятствия при достатъчно време и адекватни сензорни данни. Има цели конференции за това как роботите да взаимодействат ефективно с хората. Най-важното е, че ако някой от тези материали се повреди, роботът може безопасно да спре и да изчака за неопределено време човек да се намеси и да му помогне, с камери, високоговорители и микрофони, осигуряващи пълно телеприсъствие и дистанционно управление. Разбира се, заслужава да се отбележи, че Aethon, Savioke и други роботизирани компании правят нещо много подобно от години. Доставянето на артикули, скитащи се из болници, складове и хотели, идва с различни предизвикателства за доставяне на артикули, докато се скитат по улиците, но основно се използва подобна технология и фактът, че тези компании работят надеждно, ни прави оптимисти, че Starship също ще бъде способен.

В момента Starship активно тества прототипи и до следващата година компанията ще стартира две пилотни програми, една в Гринуич в Източен Лондон и една в Съединените щати.

Съвременните роботи, както и преди много десетилетия, имат ограничен списък от алгоритми за действие и са безполезни в трудни условия без комуникация с оператора - със силно излъчване, под земята, на морски дълбочини или в космоса. Тъжният пример с неотдавнашната катастрофа във Фукушима показа, че никакво дистанционно управление не може да замени истински автономен робот.

Повечето от роботите са или инстинктивно програмирани, или управлявани дистанционно. Автономен робот без автономен изкуствен интелект не е възможен.

Основният проблем на съвременната роботика, както и преди много десетилетия, е свързан с развитието на приличен изкуствен интелект. В някои случаи можем да говорим за успехи и дори за очевиден напредък. Например експериментите на Google за създаване на автономни автомобили без шофьор или програмата AlphaGo на същия Google, която победи световния шампион в играта Go. Или суперкомпютърният интелект IBM Watson, способен да разбира въпроси и да намира отговори в базата от знания.

снимки

Засега повечето разработки в областта на изкуствения интелект не са подходящи за автономни роботи. Много от тях са ограничени до избрания обхват, някои изискват неавтономна изчислителна мощност. В някои случаи, както при робота Tay на Microsoft, изкуственият интелект напълно полудява след кратка комуникация с хората.

Днес автономният робот трябва да разбира естествената реч и жестове, да мисли логично, да учи и да взема независими решения. Идеалният автономен робот, оборудван с необходимите сензори, инструменти и база от знания, трябва да изслуша задачата и без допълнителни въпроси да се прибере вкъщи, за да я изпълни.

Руски "Разуматор": универсални мозъци за автономен робот

Руските разработчици винаги са били известни с широкия си поглед върху проблема. Изкуственият интелект "Razumator", създаден от местната компания "Mivar", първоначално е разработен като основа за всякаквивидове автономни роботи.

Логическото ядро ​​на софтуера Razumator, казано на роботичен език, е логически планер, който предоставя на роботите способността самостоятелно да изграждат алгоритми и да решават проблеми без участието на хора. Разликата между „интелигентността“ на робот-чистач и изкуствения интелект на автономен робот е идеално обяснена от слайда по-долу, който показва разликата между отразяващото и логическото ниво.

3d графика на изследване на изкуствения интелект

Работата на изкуствения интелект "Разуматор" се описва от "принципа на mivar", което означава обработка на многомерни бази данни с контекстно-глобален модел, където данните, тяхното логическо извеждане и обработка са интегрирани в едно цяло и всички процеси се случват в реално време. Акронимът "MIVAR" (Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality, на английски Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality), съзвучен с името на компанията, с успешното развитие на технологиите, има всички шансове да навлезе и в чужди езици права, които "спутник" веднъж влезе.

Технологията за многоизмерен анализ на данни позволява автономно вземане на решения в реално време

Основната характеристика на технологията mivar е нейната изключително висока скорост – до 5 милиона правила в секунда. По този начин за анализ на огромни масиви от данни и вземане на оперативни автономни решения е достатъчна ниска изчислителна мощност. Чакай малко: един типичен лаптоп може да обработи 20-измерна графика със 150 000 върха с 600 000 ръба в реално време! Показателите са толкова високи, че според Олег Варламов все още никой в ​​света не е готов да се състезава с тях.

Razumator, също представен под формата на софтуер в кутия, може да се инсталира дори на обикновен лаптоп.

"Reasoner" е ядрото на комплексния проект "Robomind", който може да бъде адаптиран към всякакъв тип автономни роботи. Да кажем, че представител на проучвателна компания идва утре и поръчва дълбоководна автономна акула за арктически условия - външният вид на робота ще се промени радикално, но мозъкът на Reasoner ще остане същият, освен с допълнителна адаптация към съответните знания база.

Роботизирана платформа Murom-ISP: универсална заготовка за производство на автономни роботи

Цялостната автономна роботна система за всякакви цели включва пет основни елемента. Списъкът включва механизми, сензорни сензори, изчислителен модул, автономни захранващи елементи и самия изкуствен интелект.

Олег Варламов

Президент на Мивар

Роботизираната платформа Murom-ISP, създадена от Mivar и Intellectual Technologies, е универсален конструктор: първите четири основни елемента от горния списък се допълват според нуждите, въображението и средствата. Петият елемент, както във филма със същото име, не може да бъде заменен: той е интелектуалното ядро ​​на Разсъдителя.

Murom-ISP е създаден като тестова площадка за Razumator. Сгъваем антропоморфен робот със сензорна глава и самобалансиращо се едноосно шаси с височина 165 см в разгънато състояние и 80 см в сгънато състояние ще ви позволи да изработите компонентите на автономен робот и неговото взаимодействие като част от по-сложни комплекси .

Технически характеристики на първия прототип Murom-ISP: Министерството на извънредните ситуации ще бъде доволно

Между другото, за отразяващите роботизирани прахосмукачки. В автономни комплекси като "Муром" такива "подроботи" са предназначени за ролята на дистанционно управлявани спомагателни механизми, които служат за озвучаване, разчистване и дори маршови ремонти. Такъв асистент може понякога да бъде изпратен за разузнаване, но дори загубата на един или повече помощни роботи няма да повлияе по никакъв начин на работата на комплекса.

Натоварен с машини и сензори, контролиращ цял набор от помощни роботи, Мур може да е част от по-мощен комплекс. Представете си мощна автономна система на платформата Камаз, носеща в далечината дузина Муроми със специално предназначение със сто или два помощни робота за самонасочване. Тук се разкрива неограниченото поле за фантазии на граждански и отбранителни клиенти!

Външно "Murom" не блести с особена привлекателност, но дизайнът на системата е напълно балансиран по отношение на автономност, производителност и изчислителна мощност. Сега Murom работи на пет процесора Intel Core i5. Според Владимир Денисенко, директор на Intelligent Technologies, са проведени експерименти с различни платформи, включително ускорители на графични карти.

Досега пет Intel Core i5 се оказаха оптимални по отношение на производителност, автономност и цена, но няма обвързване с конкретна хардуерна и софтуерна платформа. Когато има нужда от платформа за домашни процесори Elbrus, такава версия ще се появи веднага.

Murom-ISP: Базираният на KAMAZ превозвач внедрява дузина автономни роботи със стотици роботи-асистенти

Разработчиците ще представят напълно работеща версия на Murom с гласов контрол, синтез на реч, манипулатори и други функции през септември 2016 г. Днес "Razumator" може да се използва от всеки както като самостоятелен продукт, така и като интегриран логически компонент на други системи за управление - до ниво API.

Според Олег Варламов, компанията Mivar е отворена за сътрудничество с руски компании, институции, стартиращи фирми и дори отделни ентусиасти, на които Razumator може да бъде предоставен при най-изгодни условия, включително безплатни мостри.

Истинският автономен робот трябва да разбира речта и жестовете, да мисли логично, да учи, да измисля правила и да действа самостоятелно без участието на оператор. Автономните автомобили, влакове, самолети, дронове, кораби и танкове ще станат реалност само с правилното ниво на изкуствен интелект. Новите руски разработки в тази област обещават сериозна преднина пред най-близките конкуренти.
През последните години термините „интелект“ и „изкуствен интелект“ загубиха първоначалния си смисъл. Съвременната реклама нарича всяка ютия с две електрически крушки "интелигентна". Но безпомощната прахосмукачка-робот в плетеница от кабели и фантастичният ум на Skynet дори не са брънки в една и съща еволюционна верига.

Съвременните роботи, както и преди много десетилетия, имат ограничен списък от алгоритми за действие и са безполезни в трудни условия без комуникация с оператора - със силно излъчване, под земята, на морски дълбочини или в космоса. Тъжният пример с неотдавнашната катастрофа във Фукушима показа, че никакво дистанционно управление не може да замени истински автономен робот.

Повечето от роботите са или инстинктивно програмирани, или управлявани дистанционно. Автономен робот без автономен изкуствен интелект не е възможен.

Основният проблем на съвременната роботика, както и преди много десетилетия, е свързан с развитието на приличен изкуствен интелект. В някои случаи можем да говорим за успехи и дори за очевиден напредък. Например експериментите на Google за създаване на автономни автомобили без шофьор или програмата AlphaGo на същия Google, която победи световния шампион в играта Go. Или суперкомпютърният интелект IBM Watson, способен да разбира въпроси и да намира отговори в базата от знания.

Засега повечето разработки в областта на изкуствения интелект не са подходящи за автономни роботи. Много от тях са ограничени до избрания обхват, някои изискват неавтономна изчислителна мощност. В някои случаи, както при робота Tay на Microsoft, изкуственият интелект напълно полудява след кратка комуникация с хората.

Днес автономният робот трябва да разбира естествената реч и жестове, да мисли логично, да учи и да взема независими решения. Идеалният автономен робот, оборудван с необходимите сензори, инструменти и база от знания, трябва да изслуша задачата и без допълнителни въпроси да се прибере вкъщи, за да я изпълни.

Руски "Разуматор": универсални мозъци за автономен робот

Руските разработчици винаги са били известни с широкия си поглед върху проблема. Изкуственият интелект "Razumator", създаден от местната компания "Mivar", първоначално е разработен като основа за всякаквивидове автономни роботи.

Логическото ядро ​​на софтуера Razumator, казано на роботичен език, е логически планер, който предоставя на роботите способността самостоятелно да изграждат алгоритми и да решават проблеми без участието на хора. Разликата между „интелигентността“ на робот-чистач и изкуствения интелект на автономен робот е идеално обяснена от слайда по-долу, който показва разликата между отразяващото и логическото ниво.

3d графика на изследване на изкуствения интелект

Работата на изкуствения интелект "Разуматор" се описва от "принципа на mivar", което означава обработка на многомерни бази данни с контекстно-глобален модел, където данните, тяхното логическо извеждане и обработка са интегрирани в едно цяло и всички процеси се случват в реално време. Акронимът "MIVAR" (Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality, на английски Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality), съзвучен с името на компанията, с успешното развитие на технологиите, има всички шансове да навлезе и в чужди езици права, които "спутник" веднъж влезе.

Технологията за многоизмерен анализ на данни позволява автономно вземане на решения в реално време

Основната характеристика на технологията mivar е нейната изключително висока скорост - до 5 милиона правила в секунда. По този начин за анализ на огромни масиви от данни и вземане на оперативни автономни решения е достатъчна ниска изчислителна мощност. Чакай малко: един типичен лаптоп може да обработи 20-измерна графика със 150 000 върха с 600 000 ръба в реално време! Показателите са толкова високи, че според Олег Варламов все още никой в ​​света не е готов да се състезава с тях.

Razumator, също представен под формата на софтуер в кутия, може да се инсталира дори на обикновен лаптоп.

"Reasoner" е ядрото на комплексния проект "Robomind", който може да бъде адаптиран към всякакъв тип автономни роботи. Да кажем, че представител на проучвателна компания идва утре и поръчва дълбоководна автономна акула за арктически условия - външният вид на робота ще се промени радикално, но мозъкът на Reasoner ще остане същият, освен с допълнителна адаптация към съответните знания база.

Роботизирана платформа Murom-ISP: универсална заготовка за производство на автономни роботи

Цялостната автономна роботна система за всякакви цели включва пет основни елемента. Списъкът включва механизми, сензорни сензори, изчислителен модул, автономни захранващи елементи и самия изкуствен интелект.

Олег Варламов

Президент на Мивар

Роботизираната платформа Murom-ISP, създадена от Mivar и Intellectual Technologies, е универсален конструктор: първите четири основни елемента от горния списък се допълват според нуждите, въображението и средствата. Петият елемент, както във филма със същото име, не може да бъде заменен: той е интелектуалното ядро ​​на Разсъдителя.

Murom-ISP е създаден като тестова площадка за Razumator. Сгъваем антропоморфен робот със сензорна глава и самобалансиращо се едноосно шаси с височина 165 см в разгънато състояние и 80 см в сгънато състояние ще ви позволи да изработите компонентите на автономен робот и неговото взаимодействие като част от по-сложни комплекси .

Технически характеристики на първия прототип Murom-ISP: Министерството на извънредните ситуации ще бъде доволно

Между другото, за отразяващите роботизирани прахосмукачки. В автономни комплекси като "Муром" такива "подроботи" са предназначени за ролята на дистанционно управлявани спомагателни механизми, които служат за озвучаване, разчистване и дори маршови ремонти. Такъв асистент може понякога да бъде изпратен за разузнаване, но дори загубата на един или повече помощни роботи няма да повлияе по никакъв начин на работата на комплекса.

Натоварен с машини и сензори, контролиращ цял набор от помощни роботи, Мур може да е част от по-мощен комплекс. Представете си мощна автономна система на платформата Камаз, носеща в далечината дузина Муроми със специално предназначение със сто или два помощни робота за самонасочване. Тук се разкрива неограниченото поле за фантазии на граждански и отбранителни клиенти!

Външно "Murom" не блести с особена привлекателност, но дизайнът на системата е напълно балансиран по отношение на автономност, производителност и изчислителна мощност. Сега Murom работи на пет процесора Intel Core i5. Според Владимир Денисенко, директор на Intelligent Technologies, са проведени експерименти с различни платформи, включително ускорители на графични карти.

Досега пет Intel Core i5 се оказаха оптимални по отношение на производителност, автономност и цена, но няма обвързване с конкретна хардуерна и софтуерна платформа. Когато има нужда от платформа за домашни процесори Elbrus, такава версия ще се появи веднага.

Murom-ISP: Базираният на KAMAZ превозвач внедрява дузина автономни роботи със стотици роботи-асистенти

Разработчиците ще представят напълно работеща версия на Murom с гласов контрол, синтез на реч, манипулатори и други функции през септември 2016 г. Днес "Razumator" може да се използва от всеки както като самостоятелен продукт, така и като интегриран логически компонент на други системи за управление - до ниво API.

Управлението на робот е предизвикателна задача. Дефиницията, която избрахме, изисква устройството да е наясно със своята среда. След това вземете решение и предприемете подходящи действия. Роботите могат да бъдат автономни или полуавтономни.

  1. Автономен робот работи по зададен алгоритъм въз основа на данни, получени от сензори.
  2. Полуавтономен робот има задачи, които се контролират от човек. И освен това има други задачи, които изпълнява сам...

Полуавтономни роботи

Добър пример за полуавтономен робот е сложен подводен робот. Човекът контролира основните движения на робота. И по това време вграденият процесор измерва и реагира на подводните течения. Това ви позволява да поддържате робота в същата позиция, без да се отклонява. Камера на борда на робота изпраща видеото обратно на човека. Освен това вградените сензори могат да следят температурата на водата, налягането и др.

Ако роботът загуби контакт с повърхността, тогава автономната програма се включва и издига подводния робот на повърхността. За да можете да управлявате вашия робот, ще трябва да определите нивото му на автономност. Може би искате роботът да се управлява по кабел, да е безжичен или напълно автономен.

Управление на кабели

Най-лесният начин за управление на робот е с ръчен контролер, физически свързан към него с кабел. Превключвателите, копчетата, лостовете, джойстиците и бутоните на този контролер позволяват на потребителя да управлява робота, без да се налага да включва сложна електроника.

В тази ситуация двигателите и захранването могат да бъдат свързани директно към превключвателя. Следователно въртенето му напред/назад може да се контролира. Използва се често в превозни средства.

Те нямат интелект и се считат за „машини с дистанционно управление“, а не за „роботи“.


  • Основните предимства на тази връзка са, че роботът не е ограничен от времето на работа. Тъй като може да бъде свързан директно към мрежата. Няма нужда да се притеснявате за загуба на сигнал. Роботът, като правило, има минимум електроника и не е много сложен. Самият робот може да бъде лек или да има допълнителен полезен товар. Роботът може да бъде физически изваден с връзка, прикрепена към кабела, ако нещо се обърка. Това важи особено за подводните роботи.
  • Основните недостатъци са, че кабелът може да се оплете, да се закачи за нещо или да се счупи. Разстоянието, на което роботът може да бъде изпратен, е ограничено от дължината на въжето. Плъзгането на дълга връзка добавя триене и може да забави или дори да спре движението на робота.

Управление на робота чрез кабел и вграден микроконтролер

Следващата стъпка е да инсталирате микроконтролера на робота, но продължете да използвате кабела. Свързването на микроконтролера към един от I/O портовете на вашия компютър (като USB порт) ви позволява да контролирате действията си. Управлението се осъществява с помощта на клавиатура, джойстик или друго периферно устройство. Добавянето на микроконтролер към проект може също да изисква от вас да програмирате робота с входни сигнали.


  • Основните предимства са същите като при директното управление с кабел. По-сложно поведение на робота и реакции към отделни бутони или команди могат да бъдат програмирани. Има голям избор от контролери за управление (мишка, клавиатура, джойстик и др.). Добавеният микроконтролер има вградени алгоритми. Това означава, че може да взаимодейства със сензори и да взема определени решения самостоятелно.
  • Недостатъците включват по-висока цена поради наличието на допълнителна електроника. Останалите недостатъци са същите като при директното управление на робота по кабел.

Ethernet управление

използвани конектор Ethernet RJ45. За управление е необходима Ethernet връзка. Роботът е физически свързан към рутера. Поради това може да се контролира чрез интернет. Също така е възможно (макар и не много практично) за мобилни роботи.

Настройването на робот, който може да комуникира през интернет, може да бъде доста трудно. На първо място, за предпочитане е WiFi (безжичен интернет). Кабелна и безжична комбинация също е опция, когато има трансивър (предава и приема). Трансивърът е физически свързан към интернет и данните, получени през интернет, след това се предават безжично към робота.


  • Предимството е, че роботът може да се управлява през интернет от всяка точка на света. Роботът няма ограничение във времето, тъй като може да използва захранване през Ethernet. PoE. Това е технология, която позволява предаването на електрическа енергия заедно с данни към отдалечено устройство чрез стандартен кабел с усукана двойка през Ethernet мрежа. Използването на интернет протокол (IP) може да опрости и подобри комуникационната схема. Предимствата са същите като при директното кабелно компютърно управление.
  • Недостатъкът е по-сложното програмиране и същите недостатъци като при кабелното управление.

IR дистанционно управление

Инфрачервените предаватели и приемници премахват кабела, свързващ робота с оператора. Това обикновено се използва от начинаещи. Инфрачервеният контрол изисква "линия на видимост", за да функционира. Приемникът трябва да може да "види" предавателя по всяко време, за да получи данни.

Инфрачервените дистанционни управления (като универсални дистанционни управления за телевизори) се използват за изпращане на команди към инфрачервен приемник, свързан към микроконтролер. След това интерпретира тези сигнали и контролира действията на робота.


  • Предимството е ниската цена. За управление на робота могат да се използват прости дистанционни управления на телевизора.
  • Недостатъците са, че изисква пряка видимост за управление.

радио управление

Радиочестотното управление изисква предавател и приемник с малки микроконтролери за изпращане, получаване и интерпретиране на радиочестотни (RF) данни. В кутията на приемника има печатна платка (PCB), която съдържа приемника и малък контролер на серво мотор. Радио комуникацията изисква предавател, съгласуван/сдвоен с приемника. Възможно е да се използва трансивър, който може да изпраща и получава данни между две физически различни комуникационни системни среди.

Радио управлението не изисква пряка видимост и може да се извършва на големи разстояния. Стандартните RF устройства могат да предават данни между устройства на разстояния до няколко километра. Докато по-професионалните RF устройства могат да осигурят управление на робота на почти всяко разстояние.


Много дизайнери на роботи предпочитат да създават полуавтономни радиоуправляеми роботи. Това позволява на робота да бъде възможно най-автономен и да предоставя обратна връзка на потребителя. И може да даде на потребителя известен контрол върху някои от неговите функции, ако е необходимо.

  • Предимствата са възможността за управление на робота на значителни разстояния, той може лесно да се конфигурира. Комуникацията е всепосочна, но може да не премине напълно блокирана от стени или препятствия.
  • Недостатъците са много ниската скорост на трансфер на данни (само прости команди). Освен това трябва да обърнете внимание на честотите.

Bluetooth управление

Bluetooth е радиосигнал (RF) и се предава по определени протоколи за изпращане и получаване на данни. Нормалният обхват на Bluetooth често е ограничен до около 10 м. Въпреки че има предимството да позволява на потребителите да контролират своя робот чрез устройства с Bluetooth. Това са предимно мобилни телефони, PDA устройства и лаптопи (въпреки че може да е необходимо персонализирано програмиране за създаване на интерфейса). Точно като радиоуправление, Bluetooth предлага двупосочна комуникация.


  • Предимства: Управлява се от всяко устройство с Bluetooth. Но като правило е необходимо допълнително програмиране. Това са смартфони, лаптопи и др. По-високите скорости на данни могат да бъдат многопосочни. Поради това не е необходима пряка видимост и сигналът може малко да преминава през стени.
  • недостатъци. Трябва да се работи по двойки. Разстоянието обикновено е около 10 м (без препятствия).

WiFi контрол

WiFi контролът често е допълнителна екстра за роботите. Възможността за безжично управление на робот през интернет предоставя някои значителни предимства (и някои недостатъци) на безжичното управление. За да настроите Wi-Fi управление на робота, имате нужда от безжичен рутер, свързан с интернет, и WiFi устройство на самия робот. За робота можете да използвате устройство, което поддържа TCP / IP протокола.


  • Предимството е възможността за управление на робота от всяка точка на света. За да направите това, той трябва да е в обхвата на безжичния рутер. Възможни са високи скорости на трансфер на данни.
  • Недостатъците са, че е необходимо програмиране. Максималното разстояние обикновено се определя от избора на безжичен рутер.

Контрол на мобилен телефон

Друга безжична технология, която първоначално е била разработена за комуникация между хора, мобилният телефон, сега се използва за управление на роботи. Тъй като честотите на мобилния телефон са регулируеми, активирането на клетъчния модул на робота обикновено изисква допълнително програмиране. Освен това не изисква разбиране на системата и правилата на клетъчната мрежа.


  • Предимства: роботът може да се управлява навсякъде, където има клетъчен сигнал. Възможна е сателитна комуникация.
  • недостатъци; Настройването на клетъчен контрол може да бъде трудно - не е за начинаещи. Всяка клетъчна мрежа има свои собствени изисквания и ограничения. Онлайн услугата не е безплатна. Обикновено колкото повече данни прехвърляте, толкова повече пари трябва да платите. Системата все още не е конфигурирана за използване в роботиката.

Следващата стъпка е да използвате напълно микроконтролера във вашия робот. И на първо място, програмиране на неговия алгоритъм за въвеждане на данни от неговите сензори. Автономният контрол може да се упражнява в различни форми:

  1. да бъдат предварително програмирани без обратна връзка от околната среда
  2. с ограничена обратна връзка от сензори
  3. със сложна сензорна обратна връзка

Истинското автономно управление включва много сензори и алгоритми. Те позволяват на робота самостоятелно да определи най-доброто действие във всяка дадена ситуация. Най-усъвършенстваните методи за управление, прилагани в момента върху автономните роботи, са визуални и слухови команди. За визуален контрол роботът гледа към човек или обект, за да получи неговите команди.


Контролирането на робот да завие наляво чрез разчитане на сочеща наляво стрелка от лист хартия е много по-трудно, отколкото може да си представите. Сервизна команда като "завий наляво" също изисква доста програмиране. Програмирането на много сложни команди като „Донеси ми чехлите“ вече не е фантазия. Въпреки че изисква много високо ниво на програмиране и много време.

  • Предимствата са „истинска" роботика. Задачите могат да бъдат толкова прости, колкото мигане на светлина въз основа на показания от един сензор до приземяване на космически кораб на далечна планета.
  • Недостатъците зависят само от програмиста. Ако роботът прави нещо, което не искате да прави, тогава имате само една възможност. Това е, за да проверите кода си, да го промените и да качите промените в робота.

Практическа част

Целта на нашия проект е да създадем автономна платформа, способна да взема решения въз основа на външни сигнали от сензори. Ще използваме микроконтролер Lego EV3. Това ни позволява да го направим като напълно автономна платформа. Толкова полуавтономен, управляван чрез Bluetooth или чрез инфрачервено дистанционно управление.


Програмируема тухла LEGO EV3

Което се използва за контрол. Автономният робот има две различни програми за управление. Първата програма позволява на робота да шофира, като избягва препятствията по пътя си, робоколата използва два ултразвукови сензора, за да ги определи. Втората програма изготвя план на околните обекти с помощта на двуизмерен масив. След като получи данни от двуизмерен масив от данни, роботът ще знае къде и какво има около него.

Материали:
- Ултразвукови сензори 2 бр (4 бр за бъдещи надстройки)
- Серво задвижвания 4 бр
- Arduino (авторът използва модела Uno)
- Дъска за хляб
- Жици
- Батерии 9.6V 2 бр
- 9V батерия
- Джанти 4 бр
- Изолирбанд
- Гайки, болтове и др.

Първа стъпка. Механична част.
На първо място, роботът се нуждае от здраво шаси. Статията съдържа снимки на робота, но кое шаси да използвате и как да го направите няма значение. Авторът е направил три различни версии на робота. Статията разглежда само два варианта, тъй като третият не беше много успешен. Първата версия на робота имаше формата на камион. Беше голям като размер, но имаше доста ниска скорост и не се въртеше добре. Освен това голям робот не е много удобен за използване. Вторият вариант е направен по-внимателно, оказа се много по-малък и по-компактен.
Първо върху шасито се поставят сервоприводи, за да могат да се поставят колела на валовете им. Авторът използва четири колела. Ако вземете мощни сервомеханизми, тогава обикновено можете да използвате две колела. Но шасито трябва да е подредено така, че да има достатъчно място за батериите, печатната платка и Arduino.

След като монтираха сервосистемите, им поставиха колела. Авторът инсталира допълнителна защита срещу приплъзване на колелото на вала след колелото. В предната част на робота са допълнително поставени две колела, които могат да помогнат на робота да премине през бордюри или други малки препятствия, ако ги удари. За да се намали триенето, към задните колела беше добавена електрическа лента.

След това се монтира отделението за батерии. Авторът взе зарядно устройство Vex и го модифицира да захранва двигателите, а не да зарежда батериите. Сега платката е взета, от нея са запоени проводниците „плюс“ и GND, които ще отидат към конектора за зареждане на батериите. След това черните проводници от двете батерии се запояват към GND проводника за зареждане, а червените проводници от батериите към положителния проводник на зарядното устройство. След това тези проводници се свързват към платката. След това авторът прави стойки за инсталиране на ултразвукови сензори в предната част на робота. Ако трябва да добавите допълнителни сензори, ще трябва да удължите монтажа.

Стъпка втора. Електронна част.
За тази стъпка не са необходими повече познания по електроника. 9.6V батерии са свързани паралелно, но ако се използва отделението за батерии от зарядното устройство, тогава не трябва да се прави нищо, тъй като това вече е направено. Освен това, съгласно схемата по-долу, всички компоненти са свързани. Трябва да се отбележи, че в зависимост от дължината на шасито е необходимо да изберете проводници или да ги удължите, тъй като те може да не достигнат до платката. Един сигнален проводник се използва за първото и второто серво, а друг за третото и четвъртото. Това се прави, за да работят синхронно първото и второто серво, тъй като са разположени от една страна, същото важи и за третото и четвъртото серво.

За да добавите допълнителни сензори или серво, всичко се прави по същия принцип - сигнален проводник се свързва към Arduino, GND към черния и 5V захранване към червения проводник. Имайте предвид, че GND от двигателите трябва да бъде свързан към GND на батерията и Arduino.

Стъпка трета. Софтуерна част.
Авторът използва Processing, за да напише кода. За навигация се използва двуизмерен масив (arraything), в който се въвеждат стойности 0 или 1. Ако въведете 1, това ще означава обект, което означава, че роботът ще пътува само по 0. Кодът може да бъдат изтеглени по-долу.