Robot se može kontrolirati na različite načine. Upravljanje autonomnim robotom graditeljem mobitela

Sigurni smo da dronova neće biti u bliskoj budućnosti. Razlog zašto mnoge tvrtke bez daha obećavaju da je odmah iza ugla je taj što vam roboti dostavljaju stvari kada želite, što je fantastična ideja. Dronovi se isprva čine kao dobra ideja jer vam letenje omogućuje da brzo stignete na mjesto izbjegavajući prepreke, a ljudi su godinama zaglavljeni s ovom idejom jer bi bilo sjajno kada biste to doista uspjeli.

Do sada nije funkcioniralo, ali to ne znači da se roboti koji dostavljaju stvari ne bi trebali dogoditi. I doista, zar potrošače nije briga ako im je isporučen namjenski autonomni dron ako brzo dobiju svoje stvari i ne moraju mijenjati pidžame? Startup pod nazivom Starship Technologies, s uredima u Londonu i Tallinnu, u Estoniji, najavio je stvaranje autonomnog robota za dostavu koji obećava da će učiniti sve što dron valjak (i ​​više) može učiniti, osim sa zemlje i s realnom sposobnošću da stvarno.

Kako radi Starship robotska dostava?

Pokrenuta od strane dva Skype partnera, Ahti Heinla (koji je CEO i CTO) i Janus Fries, Starship Technologies će predstaviti flote kompaktnih, sigurnih, tihih i što je najvažnije zemaljskih robota za dostavu, u nadi da će otvoriti nove mogućnosti za dostavne tvrtke kao što su paketi ili trgovina namirnicama trgovinama i stvoriti neviđenu pogodnost i uštedu troškova za pojedince. Robot, koji je neimenovan, koliko ja mogu zaključiti, može nositi ekvivalent dvjema vrećicama s namirnicama (oko 10 kilograma) do 5 kilometara od lokalnog čvorišta ili trgovine. Kreće se brzinom, a potpuno natovaren teži manje od 20 kg, što znači da je teško da će automobil slučajno nekoga ozlijediti. Rubnjaci i neravnine na cesti nisu problem, a očito se mogu popeti i spustiti niz stepenice. Integrirani softver za sprječavanje upada i izbjegavanje prepreka omogućuje da njime upravlja uglavnom samostalno, ali i pod nadzorom operatera koji mogu uskočiti kako bi osigurali sigurnost u bilo kojem trenutku.

Starship procjenjuje da će njegove robotske dostave koštati 10 do 15 puta manje od trenutnih alternativa za dostavu zadnje milje. Kupci će moći birati između nekoliko kratkih, preciznih slotova za otpremu, što znači da roba stiže u pravo vrijeme, priopćila je tvrtka. Tijekom dostave kupci putem mobilne aplikacije mogu pratiti lokaciju robota u stvarnom vremenu, a po dolasku samo vlasnik aplikacije može otključati pošiljku.

Ne kažemo da je lako natjerati ove robote da rade, to je nužno: dok su dronovi relativno opasni, manje pouzdani, bučniji, skuplji, imaju ograničenu nosivost i trenutno su u pravnom limbu, roboti Starshipa morat će riješiti sve moguće probleme problema. , koje bespilotne letjelice potpuno izbjegavaju. Ovi izazovi uključuju snalaženje po cestama i nogostupima, navigaciju pored vozila i oko pješaka te izravniju interakciju s ljudima. Štoviše, GPS nije dovoljno precizan da zadrži ove robote na pločnicima, pa će morati koristiti vid da bi mogli odrediti gdje je sigurno, oslanjajući se na lokalizaciju osnovne karte, slično kao što to rade Googleovi autonomni automobili. Morat će razumjeti pješačke prijelaze i semafore. Morat će slušati i ispravno reagirati na sirene vozila hitne pomoći. I što je možda najteže, morat će otkriti i komunicirati s nepredvidivim ljudima.

Međutim, mi smo optimisti u vezi s tim jer smo već vidjeli puno potrebnih tehnologija. Roboti općenito imaju dosta prakse u sigurnoj gradskoj navigaciji. Izvrsni su u izbjegavanju prepreka uz dovoljno vremena i odgovarajuće podatke senzora. Postoje čitave konferencije o tome kako natjerati robote da učinkovito komuniciraju s ljudima. Ono što je najvažnije, ako bilo koji od ovih materijala zakaže, robot se može sigurno zaustaviti i beskonačno čekati da čovjek intervenira i pomogne mu, s kamerama, zvučnicima i mikrofonima koji pružaju punu teleprisutnost i daljinsko upravljanje. Naravno, vrijedno je napomenuti da Aethon, Savioke i druge robotičke tvrtke već godinama rade nešto vrlo slično ovome. Dostava predmeta koji lutaju bolnicama, skladištima i hotelima dolazi s raznim izazovima dostave predmeta dok lutaju ulicama, ali u osnovi se koristi slična tehnologija, a činjenica da te tvrtke rade pouzdano čini nas optimistima da će i Starship biti sposoban.

Starship trenutno aktivno testira prototipove, a do sljedeće godine tvrtka će pokrenuti dva pilot programa, jedan u Greenwichu u istočnom Londonu i jedan u Sjedinjenim Državama.

Moderni roboti, kao i prije mnogo desetljeća, imaju ograničen popis akcijskih algoritama i beskorisni su u teškim uvjetima bez komunikacije s operaterom - s jakim zračenjem, pod zemljom, na morskim dubinama ili u svemiru. Tužan primjer nedavne katastrofe u Fukushimi pokazao je da nikakav daljinski upravljač ne može zamijeniti pravog autonomnog robota.

Većina robota je ili instinktivno programirana ili upravljana daljinski. Autonomni robot bez autonomne umjetne inteligencije nije moguć.

Glavni problem moderne robotike, kao i prije mnogo desetljeća, povezan je s razvojem pristojne umjetne inteligencije. U nekim slučajevima možemo govoriti o uspjesima, pa čak i o očitom napretku. Na primjer, Googleovi eksperimenti za stvaranje autonomnih automobila bez vozača ili AlphaGo program istog Googlea, koji je pobijedio svjetskog prvaka u igri Go. Ili superračunalnu inteligenciju IBM Watson, sposobnu razumjeti pitanja i pronaći odgovore u bazi znanja.

fotografije

Do sada većina razvoja u području umjetne inteligencije nije prikladna za autonomne robote. Mnogi od njih ograničeni su na odabrani opseg, neki zahtijevaju neautonomnu računalnu snagu. U nekim slučajevima, kao kod Microsoftovog robota Tay, umjetna inteligencija nakon kratke komunikacije s ljudima potpuno poludi.

Danas autonomni robot mora razumjeti prirodan govor i geste, logično razmišljati, učiti i samostalno donositi odluke. Idealan autonomni robot, opremljen potrebnim senzorima, alatima i bazom znanja, trebao bi poslušati zadatak i bez dodatnih pitanja otići kući kako bi ga izvršio.

Ruski "Razumator": univerzalni mozgovi za autonomnog robota

Ruski programeri oduvijek su bili poznati po širokom pogledu na problem. Umjetna inteligencija "Razumator", koju je kreirala domaća tvrtka "Mivar", izvorno je razvijena kao osnova za bilo koji vrste autonomnih robota.

Logička jezgra softvera Razumator, govoreći robotskim jezikom, logički je planer koji robotima omogućuje da samostalno izrađuju algoritme i rješavaju probleme bez sudjelovanja ljudi. Razliku između "inteligencije" robota čistača i umjetne inteligencije autonomnog robota savršeno objašnjava donji slajd koji prikazuje razliku između refleksivne i logičke razine.

3d graf istraživanja umjetne inteligencije

Rad umjetne inteligencije "Razumator" opisuje se "principom mivar", što podrazumijeva obradu višedimenzionalnih baza podataka s kontekstualno-globalnim modelom, gdje su podaci, njihovo logično zaključivanje i obrada integrirani u jedinstvenu cjelinu, a svi procesi se odvijaju u stvarnom vremenu. Akronim "MIVAR" (Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality, na engleskom Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality), suglasan s nazivom tvrtke, uspješnim razvojem tehnologije ima sve šanse ući u strane jezike na istom prava u koja je "sputnjik" svojedobno ušao.

Tehnologija višedimenzionalne analize podataka omogućuje autonomno donošenje odluka u stvarnom vremenu

Glavna značajka mivar tehnologije je iznimno velika brzina – do 5 milijuna pravila u sekundi. Dakle, za analizu ogromnih nizova podataka i donošenje operativnih autonomnih odluka dovoljna je niska računalna snaga. Čekaj malo: tipično prijenosno računalo može obraditi 20-dimenzionalni graf sa 150 000 vrhova i 600 000 rubova u stvarnom vremenu! Pokazatelji su toliko visoki da, prema riječima Olega Varlamova, nitko u svijetu još nije spreman natjecati se s njima.

Razumator, također predstavljen u obliku softvera u kutiji, može se instalirati čak i na obično prijenosno računalo.

"Reasoner" je srž složenog projekta "Robomind" koji se može prilagoditi bilo kojoj vrsti autonomnih robota. Recimo, predstavnik istraživačke tvrtke sutra dođe i naruči dubokomorskog autonomnog morskog psa za arktičke uvjete - izgled robota će se radikalno promijeniti, ali mozak Reasonera ostat će isti, osim uz dodatnu prilagodbu odgovarajućem znanju baza.

Murom-ISP robotska platforma: univerzalni proizvod za proizvodnju autonomnih robota

Kompletan autonomni robotski sustav za bilo koju namjenu uključuje pet osnovnih elemenata. Popis uključuje mehanizme, senzore senzore, računalni modul, autonomne elemente napajanja i samu umjetnu inteligenciju.

Oleg Varlamov

predsjednik Mivara

Robotska platforma Murom-ISP, koju su izradili Mivar i Intelektualne tehnologije, univerzalni je konstruktor: prva četiri osnovna elementa s gornjeg popisa dovršavaju se prema potrebama, mašti i mogućnostima. Peti element, kao u istoimenom filmu, ne može se nadomjestiti: to je intelektualna jezgra Rezonatora.

Murom-ISP je stvoren kao poligon za testiranje Razumatora. Sklopivi antropomorfni robot sa senzornom glavom i samobalansirajućom šasijom s jednom osi visine 165 cm kada je rasklopljen i visok 80 cm kada je sklopljen, omogućit će vam da razradite komponente autonomnog robota i njegovu interakciju u sklopu složenijih sustava .

Tehničke karakteristike prvog prototipa Murom-ISP: Ministarstvo za hitne situacije bit će zadovoljno

Usput, o reflektirajućim robotskim usisavačima. U autonomnim kompleksima kao što je "Murom", takvi "podroboti" su predodređeni za ulogu daljinski upravljanih pomoćnih mehanizama koji služe za sondiranje, čišćenje, pa čak i marševske popravke. Takav se pomoćnik povremeno može poslati u izviđanje, ali čak ni gubitak jednog ili više pomoćnih robota neće ni na koji način utjecati na performanse kompleksa.

Nakrcan strojevima i senzorima, kontrolirajući cijeli niz pomoćnih robota, Moore je možda dio moćnijeg kompleksa. Zamislite moćni autonomni sustav na platformi Kamaz, koji u daljinu nosi desetak Muroma posebne namjene sa stotinu ili dva pomoćna robota pomoćnika za navođenje. Ovdje se otkriva neograničeni prostor za fantazije civilnih i obrambenih kupaca!

Izvana "Murom" ne blista posebnom atraktivnošću, ali je dizajn sustava potpuno uravnotežen u pogledu autonomije, performansi i računalne snage. Sada Murom radi na pet Intel Core i5 procesora. Prema Vladimiru Denisenku, direktoru Intelligent Technologies, eksperimenti su provedeni s različitim platformama, uključujući akceleratore na grafičkim karticama.

Do sada se pet Intel Core i5 pokazalo optimalnim u smislu performansi, autonomije i cijene, ali nema vezanja za bilo koju hardversku i softversku platformu. Kada postoji potreba za platformom na domaćim procesorima Elbrus, takva verzija će se odmah pojaviti.

Murom-ISP: prijevoznik sa sjedištem u KAMAZ-u postavlja desetak autonomnih robota sa stotinama robota pomoćnika

Programeri će u rujnu 2016. predstaviti potpuno radnu verziju Muroma s glasovnom kontrolom, sintezom govora, manipulatorima i drugim funkcijama. Danas "Razumator" može koristiti svatko i kao samostalan proizvod i kao integriranu logičku komponentu drugih sustava upravljanja - do API razine.

Prema riječima Olega Varlamova, tvrtka Mivar otvorena je za suradnju s ruskim tvrtkama, institucijama, start-upovima, pa čak i individualnim entuzijastima, kojima Razumator može biti osiguran po najpovoljnijim uvjetima, uključujući i besplatne uzorke.

Pravi autonomni robot mora razumjeti govor i geste, logično razmišljati, učiti, smišljati pravila i djelovati samostalno bez sudjelovanja operatera. Autonomni automobili, vlakovi, zrakoplovi, dronovi, brodovi i tenkovi postat će stvarnost samo uz odgovarajuću razinu umjetne inteligencije. Novi ruski razvoj na ovom području obećava ozbiljnu prednost nad najbližim konkurentima.
Posljednjih godina pojmovi "inteligencija" i "umjetna inteligencija" izgubili su svoje izvorno značenje. Moderno oglašavanje svako glačalo s dvije žarulje naziva "inteligentnim". Ali bespomoćni robot usisavač u spletu kablova i fantastični um Skyneta nisu čak ni karike u istom evolucijskom lancu.

Moderni roboti, kao i prije mnogo desetljeća, imaju ograničen popis akcijskih algoritama i beskorisni su u teškim uvjetima bez komunikacije s operaterom - s jakim zračenjem, pod zemljom, na morskim dubinama ili u svemiru. Tužan primjer nedavne katastrofe u Fukushimi pokazao je da nikakav daljinski upravljač ne može zamijeniti pravog autonomnog robota.

Većina robota je ili instinktivno programirana ili upravljana daljinski. Autonomni robot bez autonomne umjetne inteligencije nije moguć.

Glavni problem moderne robotike, kao i prije mnogo desetljeća, povezan je s razvojem pristojne umjetne inteligencije. U nekim slučajevima možemo govoriti o uspjesima, pa čak i o očitom napretku. Na primjer, Googleovi eksperimenti za stvaranje autonomnih automobila bez vozača ili AlphaGo program istog Googlea, koji je pobijedio svjetskog prvaka u igri Go. Ili superračunalnu inteligenciju IBM Watson, sposobnu razumjeti pitanja i pronaći odgovore u bazi znanja.

Do sada većina razvoja u području umjetne inteligencije nije prikladna za autonomne robote. Mnogi od njih ograničeni su na odabrani opseg, neki zahtijevaju neautonomnu računalnu snagu. U nekim slučajevima, kao kod Microsoftovog robota Tay, umjetna inteligencija nakon kratke komunikacije s ljudima potpuno poludi.

Danas autonomni robot mora razumjeti prirodan govor i geste, logično razmišljati, učiti i samostalno donositi odluke. Idealan autonomni robot, opremljen potrebnim senzorima, alatima i bazom znanja, trebao bi poslušati zadatak i bez dodatnih pitanja otići kući kako bi ga izvršio.

Ruski "Razumator": univerzalni mozgovi za autonomnog robota

Ruski programeri oduvijek su bili poznati po širokom pogledu na problem. Umjetna inteligencija "Razumator", koju je kreirala domaća tvrtka "Mivar", izvorno je razvijena kao osnova za bilo koji vrste autonomnih robota.

Logička jezgra softvera Razumator, govoreći robotskim jezikom, logički je planer koji robotima omogućuje da samostalno izrađuju algoritme i rješavaju probleme bez sudjelovanja ljudi. Razliku između "inteligencije" robota čistača i umjetne inteligencije autonomnog robota savršeno objašnjava donji slajd koji prikazuje razliku između refleksivne i logičke razine.

3d graf istraživanja umjetne inteligencije

Rad umjetne inteligencije "Razumator" opisuje se "principom mivar", što podrazumijeva obradu višedimenzionalnih baza podataka s kontekstualno-globalnim modelom, gdje su podaci, njihovo logično zaključivanje i obrada integrirani u jedinstvenu cjelinu, a svi procesi se odvijaju u stvarnom vremenu. Akronim "MIVAR" (Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality, na engleskom Multidimensional Informational Variable Adaptive Reality), suglasan s nazivom tvrtke, uspješnim razvojem tehnologije ima sve šanse ući u strane jezike na istom prava u koja je "sputnjik" svojedobno ušao.

Tehnologija višedimenzionalne analize podataka omogućuje autonomno donošenje odluka u stvarnom vremenu

Glavna značajka mivar tehnologije je iznimno velika brzina - do 5 milijuna pravila u sekundi. Dakle, za analizu ogromnih nizova podataka i donošenje operativnih autonomnih odluka dovoljna je niska računalna snaga. Čekaj malo: tipično prijenosno računalo može obraditi 20-dimenzionalni graf sa 150 000 vrhova i 600 000 rubova u stvarnom vremenu! Pokazatelji su toliko visoki da, prema riječima Olega Varlamova, nitko u svijetu još nije spreman natjecati se s njima.

Razumator, također predstavljen u obliku softvera u kutiji, može se instalirati čak i na obično prijenosno računalo.

"Reasoner" je srž složenog projekta "Robomind" koji se može prilagoditi bilo kojoj vrsti autonomnih robota. Recimo, predstavnik istraživačke tvrtke sutra dođe i naruči dubokomorskog autonomnog morskog psa za arktičke uvjete - izgled robota će se radikalno promijeniti, ali mozak Reasonera ostat će isti, osim uz dodatnu prilagodbu odgovarajućem znanju baza.

Murom-ISP robotska platforma: univerzalni proizvod za proizvodnju autonomnih robota

Kompletan autonomni robotski sustav za bilo koju namjenu uključuje pet osnovnih elemenata. Popis uključuje mehanizme, senzore senzore, računalni modul, autonomne elemente napajanja i samu umjetnu inteligenciju.

Oleg Varlamov

predsjednik Mivara

Robotska platforma Murom-ISP, koju su izradili Mivar i Intelektualne tehnologije, univerzalni je konstruktor: prva četiri osnovna elementa s gornjeg popisa dovršavaju se prema potrebama, mašti i mogućnostima. Peti element, kao u istoimenom filmu, ne može se nadomjestiti: to je intelektualna jezgra Rezonatora.

Murom-ISP je stvoren kao poligon za testiranje Razumatora. Sklopivi antropomorfni robot sa senzornom glavom i samobalansirajućom šasijom s jednom osi visine 165 cm kada je rasklopljen i visok 80 cm kada je sklopljen, omogućit će vam da razradite komponente autonomnog robota i njegovu interakciju u sklopu složenijih sustava .

Tehničke karakteristike prvog prototipa Murom-ISP: Ministarstvo za hitne situacije bit će zadovoljno

Usput, o reflektirajućim robotskim usisavačima. U autonomnim kompleksima kao što je "Murom", takvi "podroboti" su predodređeni za ulogu daljinski upravljanih pomoćnih mehanizama koji služe za sondiranje, čišćenje, pa čak i marševske popravke. Takav se pomoćnik povremeno može poslati u izviđanje, ali čak ni gubitak jednog ili više pomoćnih robota neće ni na koji način utjecati na performanse kompleksa.

Nakrcan strojevima i senzorima, kontrolirajući cijeli niz pomoćnih robota, Moore je možda dio moćnijeg kompleksa. Zamislite moćni autonomni sustav na platformi Kamaz, koji u daljinu nosi desetak Muroma posebne namjene sa stotinu ili dva pomoćna robota pomoćnika za navođenje. Ovdje se otkriva neograničeni prostor za fantazije civilnih i obrambenih kupaca!

Izvana "Murom" ne blista posebnom atraktivnošću, ali je dizajn sustava potpuno uravnotežen u pogledu autonomije, performansi i računalne snage. Sada Murom radi na pet Intel Core i5 procesora. Prema Vladimiru Denisenku, direktoru Intelligent Technologies, eksperimenti su provedeni s različitim platformama, uključujući akceleratore na grafičkim karticama.

Do sada se pet Intel Core i5 pokazalo optimalnim u smislu performansi, autonomije i cijene, ali nema vezanja za bilo koju hardversku i softversku platformu. Kada postoji potreba za platformom na domaćim procesorima Elbrus, takva verzija će se odmah pojaviti.

Murom-ISP: prijevoznik sa sjedištem u KAMAZ-u postavlja desetak autonomnih robota sa stotinama robota pomoćnika

Programeri će u rujnu 2016. predstaviti potpuno radnu verziju Muroma s glasovnom kontrolom, sintezom govora, manipulatorima i drugim funkcijama. Danas "Razumator" može koristiti svatko i kao samostalan proizvod i kao integriranu logičku komponentu drugih sustava upravljanja - do API razine.

Upravljanje robotom je izazovan zadatak. Definicija koju smo odabrali zahtijeva da uređaj bude svjestan svog okruženja. Zatim donesite odluku i poduzmite odgovarajuće korake. Roboti mogu biti autonomni ili poluautonomni.

  1. Autonomni robot radi prema zadanom algoritmu na temelju podataka dobivenih od senzora.
  2. Poluautonomni robot ima zadatke kojima upravlja čovjek. A uz to postoje i drugi zadaci koje obavlja sam...

Poluautonomni roboti

Dobar primjer poluautonomnog robota je složeni podvodni robot. Čovjek upravlja osnovnim pokretima robota. U to vrijeme ugrađeni procesor mjeri i reagira na podvodne struje. To vam omogućuje da zadržite robota u istom položaju bez zanošenja. Kamera na robotu šalje video natrag čovjeku. Osim toga, ugrađeni senzori mogu pratiti temperaturu vode, tlak i još mnogo toga.

Ako robot izgubi kontakt s površinom, tada se autonomni program uključuje i podiže podvodnog robota na površinu. Kako biste mogli upravljati svojim robotom, morat ćete odrediti njegovu razinu autonomije. Možda želite da se robotom upravlja kabelom, da bude bežični ili potpuno autonoman.

Upravljanje kabelima

Najlakši način za upravljanje robotom je pomoću ručnog upravljača koji je s njim fizički povezan kabelom. Prekidači, gumbi, poluge, upravljačke palice i gumbi na ovom upravljaču omogućuju korisniku upravljanje robotom bez potrebe za uključivanjem složene elektronike.

U ovoj situaciji, motori i napajanje mogu se spojiti izravno na prekidač. Stoga se može kontrolirati njegova rotacija naprijed/natrag. Obično se koristi u vozilima.

Nemaju inteligenciju i smatraju se "strojevima na daljinsko upravljanje", a ne "robotima".


  • Glavna prednost ove veze je da robot nije ograničen vremenom rada. Budući da se može spojiti izravno na mrežu. Ne morate brinuti o gubitku signala. Robot, u pravilu, ima minimum elektronike i nije vrlo složen. Sam robot može biti lagan ili imati dodatnu nosivost. Robot se može fizički izvući s vezom pričvršćenom za kabel ako nešto pođe po zlu. To posebno vrijedi za podvodne robote.
  • Glavni nedostaci su da se kabel može zapetljati, zakačiti za nešto ili se slomiti. Udaljenost koju robot može poslati ograničena je duljinom užeta. Povlačenje dugog remena povećava trenje i može usporiti ili čak zaustaviti kretanje robota.

Upravljanje robotom putem kabela i ugrađenog mikrokontrolera

Sljedeći korak je instalirati mikrokontroler na robota, ali nastavite koristiti kabel. Spajanje mikrokontrolera na jedan od ulazno/izlaznih priključaka vašeg računala (kao što je USB priključak) omogućuje vam kontrolu vaših radnji. Upravljanje se vrši pomoću tipkovnice, joysticka ili drugog perifernog uređaja. Dodavanje mikrokontrolera u projekt također može zahtijevati programiranje robota pomoću ulaznih signala.


  • Glavne prednosti su iste kao kod izravnog upravljanja kabelom. Moguće je programirati složenije ponašanje robota i reakcije na pojedinačne gumbe ili naredbe. Postoji veliki izbor kontrola kontrolera (miš, tipkovnica, joystick, itd.). Dodani mikrokontroler ima ugrađene algoritme. To znači da može komunicirati sa senzorima i samostalno donositi određene odluke.
  • Nedostaci uključuju veći trošak zbog prisutnosti dodatne elektronike. Ostali nedostaci su isti kao kod izravnog upravljanja robotom putem kabela.

Ethernet kontrola

koristi se konektor Ethernet RJ45. Za kontrolu je potrebna Ethernet veza. Robot je fizički spojen na router. Stoga se njime može upravljati putem interneta. Također je moguće (iako ne baš praktično) za mobilne robote.

Postavljanje robota koji može komunicirati putem interneta može biti prilično zahtjevno. Prije svega, poželjna je WiFi (bežični internet) veza. Žičana i bežična kombinacija je također opcija gdje postoji primopredajnik (prijenos i prijem). Primopredajnik je fizički povezan s internetom, a podaci primljeni putem interneta zatim se bežično prenose robotu.


  • Prednost je što se robotom može upravljati putem interneta s bilo kojeg mjesta na svijetu. Robot nema vremensko ograničenje jer može koristiti Power over Ethernet. PoE. Ovo je tehnologija koja omogućuje prijenos električne energije zajedno s podacima na udaljeni uređaj putem standardnog kabela s upredenom paricom preko Ethernet mreže. Korištenje internetskog protokola (IP) može pojednostaviti i poboljšati komunikacijsku shemu. Prednosti su iste kao kod izravne žične računalne kontrole.
  • Nedostatak je složenije programiranje i isti nedostaci kao kod kabelskog upravljanja.

IR daljinski upravljač

Infracrveni odašiljači i prijemnici uklanjaju kabel koji povezuje robota s operaterom. Ovo uglavnom koriste početnici. Infracrvena kontrola zahtijeva "liniju vidljivosti" da bi funkcionirala. Prijemnik mora moći "vidjeti" odašiljač u bilo kojem trenutku kako bi mogao primiti podatke.

Infracrveni daljinski upravljači (kao što su univerzalni daljinski upravljači za televizore) koriste se za slanje naredbi infracrvenom prijemniku spojenom na mikrokontroler. Zatim tumači te signale i kontrolira radnje robota.


  • Prednost je niska cijena. Za upravljanje robotom mogu se koristiti jednostavni TV daljinski upravljači.
  • Nedostaci su to što zahtijeva liniju vidljivosti za kontrolu.

radio kontrola

Radiofrekvencijska kontrola zahtijeva odašiljač i prijamnik s malim mikrokontrolerima za slanje, primanje i tumačenje radiofrekvencijskih (RF) podataka. U prijemnoj kutiji nalazi se tiskana pločica (PCB), koja sadrži prijemnu jedinicu i mali kontroler servo motora. Radio komunikacija zahtijeva odašiljač usklađen/uparen s prijamnikom. Moguće je koristiti primopredajnik koji može slati i primati podatke između dva fizički različita okruženja komunikacijskog sustava.

Radio upravljanje ne zahtijeva izravnu vidljivost i može se provoditi na velikim udaljenostima. Standardni RF uređaji mogu prenositi podatke između uređaja na udaljenosti do nekoliko kilometara. Dok profesionalniji RF uređaji mogu osigurati kontrolu nad robotom na gotovo bilo kojoj udaljenosti.


Mnogi dizajneri robota radije izrađuju poluautonomne radio-upravljane robote. To omogućuje robotu da bude što je moguće više autonoman i daje povratnu informaciju korisniku. I može dati korisniku kontrolu nad nekim od njegovih funkcija ako je potrebno.

  • Prednosti su mogućnost upravljanja robotom na velikim udaljenostima, lako se konfigurira. Komunikacija je svesmjerna, ali možda neće proći potpuno blokirana zidovima ili preprekama.
  • Nedostaci su vrlo niska brzina prijenosa podataka (samo jednostavne naredbe). Osim toga, morate obratiti pozornost na frekvencije.

Bluetooth kontrola

Bluetooth je radio signal (RF) i prenosi se preko određenih protokola za slanje i primanje podataka. Uobičajeni domet Bluetootha često je ograničen na oko 10 m. Iako ima prednost jer omogućuje korisnicima da upravljaju svojim robotom putem uređaja koji podržavaju Bluetooth. To su prvenstveno mobilni telefoni, dlanovnici i prijenosna računala (iako će za izradu sučelja možda biti potrebno prilagođeno programiranje). Baš kao i radijsko upravljanje, Bluetooth nudi dvosmjernu komunikaciju.


  • Prednosti: Upravljanje s bilo kojeg uređaja s omogućenim Bluetoothom. No, u pravilu je potrebno dodatno programiranje. To su pametni telefoni, prijenosna računala itd. Veće brzine prijenosa podataka mogu biti višesmjerne. Stoga linija vidljivosti nije potrebna i signal može malo proći kroz zidove.
  • Mane. Obavezno raditi u paru. Udaljenost je obično oko 10m (bez prepreka).

WiFi kontrola

WiFi kontrola često je dodatna oprema za robote. Mogućnost bežičnog upravljanja robotom putem Interneta predstavlja neke značajne prednosti (i neke nedostatke) u odnosu na bežično upravljanje. Za postavljanje Wi-Fi kontrole robota potreban vam je bežični usmjerivač povezan s internetom i WiFi jedinica na samom robotu. Za robota možete koristiti uređaj koji podržava TCP/IP protokol.


  • Prednost je mogućnost upravljanja robotom s bilo kojeg mjesta na svijetu. Da biste to učinili, mora biti u dometu bežičnog usmjerivača. Moguće su visoke brzine prijenosa podataka.
  • Nedostaci su što je potrebno programiranje. Maksimalna udaljenost obično se određuje odabirom bežičnog usmjerivača.

Kontrola mobitela

Još jedna bežična tehnologija koja je izvorno razvijena za komunikaciju između ljudi, mobilni telefon, sada se koristi za upravljanje robotima. Budući da su frekvencije mobitela podesive, uključivanje modula ćelije na robotu obično zahtijeva dodatno programiranje. Također ne zahtijeva razumijevanje sustava i pravila mobilne mreže.


  • Prednosti: robot se može kontrolirati bilo gdje gdje postoji mobilni signal. Moguća je satelitska komunikacija.
  • Mane; Postavljanje mobilnog upravljanja može biti teško - nije za početnike. Svaka mobilna mreža ima svoje zahtjeve i ograničenja. Online usluga nije besplatna. Obično, što više podataka prenesete, to više novca morate platiti. Sustav još nije konfiguriran za korištenje u robotici.

Sljedeći korak je potpuno korištenje mikrokontrolera u vašem robotu. I prije svega, programiranje njegovog algoritma za unos podataka sa njegovih senzora. Autonomna kontrola može se provoditi u različitim oblicima:

  1. biti unaprijed programiran bez povratne informacije iz okoline
  2. s ograničenim povratnim informacijama od senzora
  3. sa složenom povratnom spregom senzora

Istinska autonomna kontrola uključuje mnoge senzore i algoritme. Omogućuju robotu da samostalno odredi najbolju akciju u bilo kojoj situaciji. Najsofisticiranije metode upravljanja trenutno implementirane na autonomnim robotima su vizualne i slušne naredbe. Za vizualnu kontrolu, robot gleda u osobu ili objekt kako bi primio njegove naredbe.


Upravljanje robotom da skrene ulijevo čitanjem strelice koja pokazuje lijevo s lista papira mnogo je teže nego što se može zamisliti. Servisna naredba poput "skreni lijevo" također zahtijeva dosta programiranja. Programiranje mnogih kompliciranih naredbi poput "Donesi mi papuče" više nije fantazija. Iako zahtijeva vrlo visoku razinu programiranja i puno vremena.

  • Prednosti su "prava" robotika. Zadaci mogu biti jednostavni poput treptanja svjetla na temelju očitanja s jednog senzora, do slijetanja svemirske letjelice na daleki planet.
  • Nedostaci ovise samo o programeru. Ako robot radi nešto što vi ne želite da radi, onda imate samo jednu opciju. Ovo je da provjerite svoj kod, promijenite ga i prenesete promjene na robota.

Praktični dio

Cilj našeg projekta je stvoriti autonomnu platformu sposobnu donositi odluke na temelju vanjskih signala senzora. Koristit ćemo Lego EV3 mikrokontroler. To nam omogućuje da ga napravimo kao potpuno autonomnu platformu. Dakle, poluautonomna, kontrolirana putem Bluetootha ili pomoću infracrvenog daljinskog upravljača.


LEGO EV3 programabilna kocka

Koji se koristi za kontrolu. Autonomni robot ima dva različita programa upravljanja. Prvi program omogućuje robotu da vozi izbjegavajući prepreke na svom putu, robocar koristi dva ultrazvučna senzora da ih odredi. Drugi program crta plan okolnih objekata koristeći dvodimenzionalni niz. Primivši podatke iz dvodimenzionalnog niza podataka, robot će znati gdje i što je oko njega.

Materijali:
- Ultrazvučni senzori 2 kom (4 kom za buduće nadogradnje)
- Servo pogoni 4 kom
- Arduino (autor koristi model Uno)
- Daska za kruh
- Žice
- Baterije 9.6V 2 kom
- 9V baterija
- Kotači 4 kom
- Izolacijska traka
- Matice, vijci itd.

Prvi korak. Mehanički dio.
Prije svega, robot treba jaku šasiju. Članak sadrži fotografije robota, ali nije važno koju šasiju koristiti i kako je napraviti. Autor je napravio tri različite verzije robota. Članak razmatra samo dvije mogućnosti, budući da treća nije bila vrlo uspješna. Prva verzija robota bila je u obliku kamiona. Bio je velik, ali imao je prilično malu brzinu i nije se dobro okretao. Osim toga, veliki robot nije baš prikladan za korištenje. Druga je opcija napravljena promišljenije, pokazalo se da je mnogo manja i kompaktnija.
Prvo se na šasiju postavljaju servo motori, tako da je moguće na njihove osovine staviti kotače. Autor koristi četiri kotača. Ako uzmete snažne servo motore, općenito možete koristiti dva kotača. Ali šasija mora biti tako postavljena da ima dovoljno mjesta za baterije, tiskanu pločicu i Arduino.

Nakon ugradnje serva, na njih stavljaju kotače. Autor je ugradio dodatnu zaštitu od proklizavanja kotača na osovinu nakon kotača. Na prednji dio robota dodatno su postavljena dva kotača koji mogu pomoći robotu da vozi preko rubnika ili drugih manjih prepreka ako u njih udari. Kako bi se smanjilo trenje, na stražnje kotače dodana je električna traka.

Zatim se postavlja odjeljak za baterije. Autor je uzeo Vex punjač i modificirao ga da napaja motore, a ne da puni baterije. Sada je ploča uzeta, s nje su lemljene žice "plus" i GND, koje će ići na konektor za punjenje baterija. Zatim se crne žice iz dviju baterija zaleme na GND žicu za punjenje, a crvene žice iz baterija na pozitivnu žicu punjača. Te se žice zatim spajaju na ploču. Nakon toga autor izrađuje nosače za ugradnju ultrazvučnih senzora na prednji dio robota. Ako trebate dodati dodatne senzore, morat ćete produžiti nosač.

Drugi korak. Elektronički dio.
Za ovaj korak nije potrebno više znanja iz elektronike. Baterije od 9,6 V su spojene paralelno, ali ako se koristi pretinac za baterije iz punjača, onda ne treba ništa učiniti, jer je to već učinjeno. Nadalje, prema donjem dijagramu, sve komponente su povezane. Treba napomenuti da je, ovisno o duljini šasije, potrebno odabrati žice ili ih produžiti, jer možda neće doći do ploče. Jedna signalna žica koristi se za prvi i drugi servo, a druga za treći i četvrti. Ovo je učinjeno kako bi prvi i drugi servo radili sinkronizirano, jer se nalaze na istoj strani, isto vrijedi i za treći i četvrti servo.

Za dodavanje dodatnih senzora ili serva, sve se radi po istom principu - signalna žica se spaja na Arduino, GND na crnu, a 5V napajanje na crvenu žicu. Imajte na umu da GND motora mora biti spojen na GND baterije i Arduina.

Treći korak. Softverski dio.
Autor je koristio Processing za pisanje koda. Za navigaciju se koristi dvodimenzionalni niz (arraything) u koji se unose vrijednosti 0 ili 1. Ako unesete 1, to će označavati objekt, što znači da će robot putovati samo duž 0. Kod može preuzeti u nastavku.