roboforum.ru

Как всегда мы не стоим на месте, на днях пришел 3D принтер, начали осваивать, теперь детали сможем изготавливать быстрее и качественнее. Сразу попытались распечатать тестовую фигурку... - как всегда, первый блин комом! попытались еще раз... - второй тоже комом, БЛИН!!! В общем, не так это просто - 3D печать, ну, ничего, не такое еще побеждали.

Еще новость: Серво-двигатели головы робота и конструируемых сейчас рук-манипуляторов управляются через Arduino. Не удовлетворительные показатели и ограниченность библиотеки Arduino заставляют нас перейти на управление сервами другим контроллером. После долгих сомнений и колебаний решили, для управления сервами, использовать Polulu Maestro (фото прилагается):

Причина замены в более универсальном управлении сервами у Maestro по сравнению с Arduino, более точное позиционирование вала двигателя, возможность изменять скорость поворота. А главное теперь сервы отвязаны от Arduino, т.е. мы не ограничены количеством портов контроллера, Maestro можно добавлять сколько душе угодно. К недостатком можно отнести задействование еще одного USB порта у компьютера.

а какой 3Д принтер взяли

Хм. Если использовать стандартную библиотеку ардуины - так и будет.
Вообще - сейчас это мейнстрим - вникать никто не хочет, проще поменять на другое более производительное/дорогое железо.

robot-home2000 писал(а):а какой 3Д принтер взяли

3D Printer [DRT] hanbot, WUHU HANBOT ELECTRONICS TECHNOLOGY LTD
Весьма довольны


Добавлено спустя 46 секунд:

RootAdmin писал(а):Хм. Если использовать стандартную библиотеку ардуины - так и будет.
Вообще - сейчас это мейнстрим - вникать никто не хочет, проще поменять на другое более производительное/дорогое железо.

Поэтому и поменяли.

Да достойный принтер ...видел на выставке детальки печатал планетарного редуктора...очень неплохо..при мне ребята собрали,зарядили маслом с пастой и шуруповертом попритирали минут 20 или меньше,ушли рывки и люфты...разобрали промыли..качество шестеренок не хуже литья под давлением)))

В продолжении развития проекта работаем над одометрией (будь она не ладна!), и задумались над тем, как уменьшить слепую зону впереди робота создаваемую сенсором KINECT. Я имею в виду то, что, как известно, сенсор начинает "видеть" объекты с расстояния от 80 см и до 3,5 метров. Дальность три с половиной метра в условиях помещения вполне достаточно для робота, а вот 80 см слепой зоны спереди это очень много! Одним из первоначальных решений было установить сенсор как можно ближе к задней части робота, это сократило слепую зону на 20 см., но и этого в реальности не достаточно. И вот одному из нас в голову приходит идея развернуть сенсор вертикально. Как известно угол обзора сенсора составляет по горизонтали - 57 градусов, по вертикали - 43 градуса, т.е. теоретически развернув сенсор можно получить больший угол обзора. Мы провели эксперимент. Поставили рябом с роботом на подставке еще одни сенсор, но развернули его на 90 градусов:

Результаты эксперимента обнадежили. Действительно в таком положении сенсор захватывал по вертикали бОльшую зону, правда, естественно, обзор сузился по горизонтали, но это особо не является проблемой, т.к. такого угла зрения, по горизонтали, вполне достаточно для одометрии. Таким образом, у нас появилась надежда расширить угол обзора по вертикали и еще немного сократить слепую зону впереди робота.
Но возникла новая трудность - картинка возвращаемая сенсором тоже повернулась на 90 градусов. Нет проблем с видео, средствами OpenCV все это быстро приводится в порядок, а вот с картой глубины, которая как раз и используется в одометрии все намного сложнее. Пришлось написать алгоритм пересчета данных из линейного потока в структуру cvMat. Сложность была в том, что строки должны были стать столбцами, а столбцы напротив строками, и эту информацию (о строках и столбцах) нужно было извлечь из прямолинейного потока кадра, который изначально не представляет из себя ничего общего с видео кадром. Кроме того нужно было сохранить самое главное - данные о глубине сцены. В общем, после некоторых мучений, наконец добились положительного результата. Теперь угол зрения по горизонтали стал больше, а главное еще почти на 10 см. сократилась слепая зона и теперь составляет чуть больше 50-ти см. Конечно и это еще большое значение, но здесь помогают инфракрасные датчики и механический бампер установленные в передней части робота.
Для установки сенсора в тело робота пришлось немного видоизменить конструкцию туловища. Теперь робот с вертикальным KINECT-ом выглядит вот так:

А вот первые результаты печати на 3D принтере. Нарисовали и распечатали прототипы шестеренок для рук-манипуляторов робота:

Всем привет!
Все это время не стояли на месте. Вот новости вкратце:
1. установили на робота еще один KINECT!!!
2. робот подрос еще на 10 см.
3. очень медленно, но продвигаются дела с манипуляторами
Теперь подробнее.
1. Эксперименты с навигацией показали, как и предполагалось, не удовлетворительность результатов при работе сенсора KINECT на близких расстояниях. Проблема в слепой зоне сенсора, как уже писалось он начинает "видеть" глубину сцены с 80 см., перемещение сенсора в заднюю часть робота и разворот сенсора на 90 градусов дало уменьшение слепой зоны на 20 см. Стало лучше. Но, для перемещения в помещении, полученные 60 см. слепоты является очень критичным расстоянием. В узкий проход робот не может пролезть по причине того, что не видит препятствий. Было очень грустно смотреть как LUM тыкается, как слепой котенок, о дверной косяк или угол шкафа, благо IR сенсоры спереди срабатывали и не давали роботу столкнуться с препятствием и окончательно разбить наши надежды и самого робота. Решение пришло, как обычно, нежданно. В очередной из таких печальных столкновений, голова робота от резкой остановки опустилась вперед вниз (привод шеи был отключен и башка болталась просто так, сама по себе). И на мониторе ПК мы увидели замечательную картинку с сенсора головы LUM-а. Как на ладони виден был пол, со всеми предметами лежащими на нем. Таким образом было принято совершенно дикое и безумное решение установить ТРЕТИЙ!!! KINECT на робота. За то теперь мы имеем следующие возможности - сенсор в голове следит за человеком, а так же предполагается что частично будет задействован в навигации. Сенсор установленный в теле робота отвечает собственно за навигацию и SLAM. Третий сенсор работает как детектор возможных препятствий на полу, так же он детектирует перепады высот (ступени вниз или вверх). Главное что сенсор видит буквально от переднего бампера робота и до 80 см. вперед. Таким образом, мы перекрыли слепую зону спереди LUM-а, можем определять и объезжать как предметы лежащие на полу (причем любого размера), так и детектировать лестницу вниз (т.е. робот не упадет со ступенек).
2. В следствии этой модернизации пришлось поднять высоту робота еще на 10 см. для более устойчивого детектирования пола и предметов на нем. Теперь "рост ребенка" составляет 116 см.
3. Почти готов плечевой сустав манипулятора.

лидар можно поставить до кучи. Он видит от 20см.

Три киннекта - это круто! Еще на манипулятор прийдется ставить отдельный.

А зачем там столько кинектов?
Куча железа не сильно поможет решить софтовые задачи, хотя и приятно иметь три кинекта на одной машинке, ага

Scorpio писал(а):Три киннекта - это круто! Еще на манипулятор прийдется ставить отдельный.

На манипулятор точно не придется. Для управления последним будет задействован сенсор в голове робота.

С помощью сенсора в голове врядли получится взять предмет со стола манипулятором. Киннект, это я конечно загнул, а вот простую камеру в совокупности с дальномером поставить на манипулятор вероятно прийдется.

Scorpio писал(а):С помощью сенсора в голове врядли получится взять предмет со стола манипулятором.

По этому поводу у меня есть мысль, и я ее думаю. Есть некоторые наработки и соображения. Можно будет использовать KINECT и OpenCV в совокупности, для детектирования положения манипулятора в пространстве относительно стоящих вокруг предметов, а если мы знаем где находится рука и видим предмет, то можно и попытаться захватить его (предмет) использую инверсную кинематику. Как раз сенсор головы здесь и поможет.

Выкладываю последние фото LUM-а. Как видно в робота встроено три кинекта и LUM уже самостоятельно и весьма успешно передвигается по помещению с их помощью.

Но остается одна не решенная задача. LUM пока катается на "поводке", в том смысле что он привязан к настольному компьютеру проводами. Проблема как раз в том, что в робота встроено три сенсора KINECT, а каждый из них для подключения к компьютеру требует собственного USB контроллера. Попытка найти ноутбук с тремя USB контроллерами не увенчалась успехом, как правило в ноутбуках стоит один такой контроллер и USB концентратор для расширения входов. Попытались найти безпроводной радио-USB-удлинитель. Купили "белкина", но мало того что это устройство стоит порядка 13000 руб., так еще и работает только под XP, а KINECT под XP как раз не работает (нет поддержки). Еще одно решение установить в робота системную плату от настольного ПК, но здесь свои проблемы. Системная плата требует несколько напряжений для своего питания, да и энергопотребление у нее не маленькое, а у нас на борту только аккумулятор 12В. Нашли преобразователь DC-DC для питания компьютера от 12В., этот преобразователь выдает все нужные напряжения. Заказали, сейчас где то в пути с eBay-я, как придет будем пробовать. Но, как мне видится, это не самое лучшее решение проблемы. Хотелось бы чтобы все вычислительные мощности были вынесены с робота на отдельный компьютер, а связь между ними была безпроводная. Может кто посоветует какие идеи по этому поводу? А может и готовые решения имеются. Еще раз опишу проблему:
необходимо по безпроводному каналу подключить три (и более) высокоскоростных устройства к компьютеру, при этом каждое устройство требует своего USB контроллера.
А может кто подскажет модель ноутбука с тремя USB контроллерами?

В моем старом ноуте был PCMCIA, а для него, соответственно - USB-контроллер, включавшийся в этот порт.
Вот такая штука (или подобная ей) в сочетании с любым современным ноутбуком не подойдет ?

---
Сейчас подумал - она же добавляет только один полноценный USB... Сорри.