Робот в разработке (это описание будет дополняться по мере разработки).
На данный момент: телеуправляемая телега с манипулятором (самостоятельные функции отсутствуют).
Цели проекта.
1. Максимальная проходимость шасси при разумных его размерах.
2. Низкий уровень шума при работе.
3. Универсальность модулей робота, возможность быстрой замены/модификации/добавления.
4. Большая грузоподъемность и гибкость руки (в т.ч. возможность встать на колеса при опрокидывании).
5. Возможность использования в качестве платформы для робота с компьютерным зрением.
Описание.
1. Шасси.
Сконструировано из компонентов Actobotix. Идея реализации Nomad 4WD.
Фото шасси есть ниже. К центральному алюминиевому каналу жестко прикреплено правое плечо с двумя мотор-колесами. Левое плечо крепится на оси и подшипниках и может вращаться на 360° если его ничто не ограничивает. Физически вращение ограничено корпусом робота.
Причина выбора такой конструкции - проходимость. При движении по неровной поверхности ни одно колесо не вывешивается в воздухе (как у лунохода).
Мотор-редукторы стандартные китайские 37 мм, вал 6 мм, питание 12В, обороты холостого хода 70 мин-1.
Колеса диаметром 120 мм и хабы на вал мотора (от lynxmotion).
2. Корпус.
Изготовлен из листа АБС толщиной 6 мм. Внешние размеры 190х190х72 мм, внутренние 178х178х60 мм.
Листы крепятся друг к другу внутри корпуса специальными блоками.
3. Рука.
Собственной конфигурации из тех же компонентов актоботикс (понравились они мне за прочность, универсальность и огромную номенклатуру).
На данный момент 4 степени свободы + захват. Скоро добавлю еще 2 степени свободы (как доедут компоненты). Приводы будут расположены для обеспечения тех же степеней свободы что и у промышленных рук (как KUKA, например).
Сервы HS-645MG, 3 штуки переделаны для установки в servo gearbox.
4. Батарея.
6 банок A123 systems 26650 M1 в конфигурации 3s2p. Номинал 3.3В, полный разряд 2В, полный заряд 3.6В. Емкость 2300mAh на банку, ток разряда до 60С (138А).
Сверху на них установлена плата OpenUPS для автоматической зарядки. Другие решения не подходят ввиду использования аккумов с нестандартными параметрами (напряжение заряда). С платы упс питание идет на самодельную плату ключей питания (см. ниже электронику).
Если поставить li-pol, то можно обойтись и таким UPS плюс 12В блок питания (как я где-то здесь видел, по-моему у AndreiSk).
Но это пока только мысли. Преимущество используемых мной аккумов в огромном количестве циклов заряда-разряда и их безопасности (ни в коем случае не горят), а это важно чтобы спокойно оставлять робота дома.
5. Электроника.
Arduino ProMini 5V включается сразу при подаче питания, контролирует все ключи питания робота. Дуина получает serial команды от виртурилки (см. ниже), обрабатывает их и раздает дальше на драйвер двигателей и сервоконтроллер.
Плата ключей питания имеет 2 ключа, один для драйвера двигателей и один для виртурилки и сервоконтроллера.
Драйвер двигателей двухканальный RoboClaw 2x5A, питается через ключ питания (см. выше). При поступлении команды движения дуина подает питание на драйвер и далее шлет ему команды управления двигателями. При отсутствии команд движения в течении 20 сек дуина выключает питание драйвера (а то он ест 50 мА даже когда никуда не едет).
Плата virt2real со стоковой камерой и модулем wifi. Видео можно смотреть на компьютере, однако пока оно не проброшено в программу управления роботом, сложности с этим ибо gstreamer, руки пока не дошли. Поэтому и компьютерного зрения пока нет (хотя раньше было и работало).
До этого давно использовалась связка из роутера и вэбки, но качество и скорость работы этой конфигурации меня никак не устраивали, поэтому поменял на виртурилку.
Сервоконтроллер Mini Maestro 18-Channel получает serial команды от дуины и питается от преобразователя D15V70F5S3. У преобразователя есть пин отключения питания, он так же управляется дуиной.
Все нужные провода идут к самодельному коннектору (гребенки PLS на печатной плате 6 на 6 дырок). Снаружи к ним подключена голова (виртурилка с камерой и wifi), сервоконтроллер (питание от step-down и 2 провода UART) и кнопка включения питания (нужно зажать на одну секунду, замыкает контакты включения на OpenUPS).
Планы.
Шасси - установка амортизаторов с большим ходом для левого плеча.
Рука - сделать плоскости захвата шире (сейчас 6 мм в толщину).
Питание - сделать контактные площадки и базу для зарядки, понять как взаимодействовать с smbus на OpenUPS чтобы получать уровень заряда.
Виртурилка - научиться получать кадры с гстримера.
Плата ключей - ключи и реле для управления ими заменить на мосфеты.
Продолжение описания, фотки и видео по мере появления.