roboforum.ru

Здравствуйте.

Давно читаю этот форум и интересуюсь робототехникой. Но деньги и время на практическую реализацию идей появились только сейчас.

Есть большое желание делать двуногое шагающее шассии с высокой степенью устойчивости.

После прочтения разных материалов по теме (и здесь, на форуме тоже) пришел к выводу, что максимум реализуемого с моим уровнем знаний - это (в лучшем случае) робот шагающий по ровной горизонтальной поверхности маааленькими шажками. Имеется в виду схема:
- две степени свободы для ступни
- одна для колена
- две для таза
- управление движением выдачей команд на сервы по подобранному алгоритму без обратной связи.

Даже в этом простейшем случае будут накапливаться погрешности позиционирования серв и робот упадет, потеряв равновесие.

При малейшем усложнении задачи, например, перемещении по ровной наклонной поверхности, необходимо вводить обратную связь: как минимум четыре датчика давления на ступню, чтобы коректно прижимать ступню к полу...

Но в этом случае накопление погрешностей будет катастрофически быстрым... Пара шагов (в лучшем случае и робот рухнет).

О более сложных задачах я молчу

Пришлось сесть и подумать над методами коррекции... Как оптимально вернуть робота в состояние устойчивого равновесия?

Самое простое - демпфировать суставы пружинами, чтобы они сами возвращались в нейтральное положение. Но такой номер не пройдет с сервами, как я понимаю. Редуктор ведь не даст?

Т.е. остается вводить обратную связь, чтобы всегда знать, в каком положении сервы в данный момент и насколько их подкрутить, чтобы вернуться к некоторому нейтральному положению.

Для этого нужны сервы с полной обратной связью. А они дорогие сильно. Так? (расскажите, где про них почитать подробно.. и найти?) Как минимум, серв нужно десять, лучше двенадцать (еще две на поворот голени вдоль оси) Все с обраткой - дорого очень.
Тогда нужно уменьшить кол-во.... например, с обраткой только две - в тазу, управляющие движением ноги вперед-назад... Или вообще навесить датчиков холла для определения нейтрального положения серв.....

И САМОЕ ГЛАВНОЕ!! Нужно определить отклонение корпуса (места выше таза) относительно вертикали.... А про это я не знаю ничего, кроме принципов работы геродинов...

Какие вообще есть методики и способы определения отклонения угла к вертикали? И какие подходы или готовые решения используются в любительской робототехнике? Расскажите пожалуйста?

вообще то, шагающих уже делали на робоклубе,
и там движков поменьше будет
а вообще, ты уверен, что у серв усилия хватит
я вот нет
дорогие сильно говоришь не знал, однако
может, обычные переделать
а читать про них нечего, просто серва, просто у нее выход обратной связи есть
да и зачем знать их положение если не знаешь рельефа вокруг
гироскопы, ПП гироскопы, вот и вся методика
просто микра, поищи балансирующих роботов, они в основном там
используются

Спасибо за ответ и дельную критику.

Про гироскопы я нашел в конце концов... И самодельные из мышек, и ПП... На железном Феликсе нормальные материалы нашлись.

А что касается кол-ва двигателей... Я не в одном посте не встретил даже намека, что двуногий может встать, если упал. Да, это трудно... Но цель сама по себе, кажется, благородная.

А меньше чем с десятком серы у меня не хватает фантазии себе это представить. Скорее уж 12, а то без вращения голенью трудно будет

Вот те пикча, 128 кбайт

Симпатичный уродец.

На этом сайте есть видео как эта птичка ходит, как посмотрел сразу расхотелось делать что-то подобное.

Что-то подобное и вправду не катит..

Его основная проблема - постоянная устойчивость... (как это правильно...?) ...Он постоянно находится в состоянии устойчивого равновесия. Поэтому и шаги маленькие, и походка стремная...

Двуногого нужно расчитывать так, чтобы он мог "падать" и одновременно стремился к равновесию... своего рода, динамическая неустойчивая система. Как балансирующий робот, но проще: ведь
двуногий все-таки может и должен БОЛЬШУЮ часть времени быть в равновесии... И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе

Я вот сейчас думаю, как обеспечить ногам максимальную энерговооруженность... Пара мыслЕй есть... Может и выйдет чего... А если конкретнее, то нужно коленному суставу и бедру обеспечить динамику "прыжка".... Т.е. при весе "тела" ~ 10кг каждая нога должна "толкнуть" свои ~5кг в вертикальной плоскости так, чтобы система получила импульс, достаточный для "прыжка" на один несчастный сантиметр...

Обрати внимание, как ходят животные и люди: При ходьбе ноги/лапы немного пружинят. А при "стуке" об землю система получает толчок от земли+равновесие очень хлипкое=... Идеально сделать робота с центром тяжести, смещенным вперед - ходит будет проще, даже может бегать получиться. В Mechwarrior играл? Там почти все роботы с "коленками назад", гуманоидов там нет. И огромная поверхность ступни.

alad писал(а):Есть большое желание делать двуногое шагающее шассии с высокой степенью устойчивости.

а курсе, на 1-й странице я советую начинать изготовление чего либо с анализа сделанного другими людьми.

т.е. много читать.

зайди на parallax.com и посмотри их простого двуногого шагающего АБСОЛЮТНО устойчивого на плоской поверхности робота.

именно, на ПЛОСКОЙ поверхности  :!:
а это его и не устраивает, и правильно  :!:
а динамически устойчивого-чем управлять будем
там полтора десятка серв, столько же датчиков положения
и усилия, плюс гироскоп и акселерометр, все это завязано
сложным образом, и нужна высокая скорость реакции
кроме авм ничего не приходит в голову
может быть, попробовать сначала 4ногово
там гораздо проще, опыта при этом набереш уйму ,
там можно и 2 ногово делать

двуногий все-таки может и должен БОЛЬШУЮ часть времени быть в равновесии... И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе  

наверное имелось ввиду на 2-х колёсах? Если ДА, то на колёсном шасси на порядок проще бал.робот, хотя бы по числу двигателей - на двухколёсном всего 2, а на двуногом - минимум 10... отсюда и сложность всей конструкции и алгоритмов.
___________
С уважением
Vovan

не, имелось в виду именно 2х ногие

To lebaon: не путай! Прочитай внимательно!  Чел. пишет "НА КОЛЕСЕ"  
Разговор про баланс, а не про кол-во ног! Кол-во ног всем с самого первого поста известно!  :roll:

alad писал(а):И поймать это состояние на двух ногах проще, чем на колесе
...

зависит от колеса и то ноги - по разному может быть.

cahbtexhuk писал(а):Обрати внимание, как ходят животные и люди: При ходьбе ноги/лапы немного пружинят. А при "стуке" об землю система получает толчок от земли+равновесие очень хлипкое=...

Очень верное замечание. Это обязательно надо будет учесть. И причем, именно в связке с "динамикой" суставов: абсолютно жесткие суставы здесь не годятся...

Хотя.... Я тут побродил.. подумал.... Если сделать "бедро" по принципу автомобильного амортизатора?... На вскидку, вторичный импульс будет почти всегда направлен к центру тяжести робота (в область "торса") ... а это весьма хорошо... Вечером порисую, прикину.

cahbtexhuk писал(а):Идеально сделать робота с центром тяжести, смещенным вперед - ходит будет проще, даже может бегать получиться. В Mechwarrior играл? Там почти все роботы с "коленками назад", гуманоидов там нет. И огромная поверхность ступни.

А вот тут неточность. Центр тяжести должен быть подвижным. И не только со смещением вперед, но и во всех направлениях в равной мере. Это уже вопрос степеней свободы исполнительных органов и АСУ движения.

avr123.nm.ru писал(а):а курсе, на 1-й странице я советую начинать изготовление чего либо с анализа сделанного другими людьми.

Да. Верно. Иначе никак. И причем анализировать нужно не что-то абстрактное, а "реализации"... принципов и методов их воплощения в жизнь. Есть задача - сделать что-то. Как это делали до меня? Вот так? Да. Гуут. .... Или нет! Мы пойдем другим путем!

lebaon писал(а):все это завязано
сложным образом, и нужна высокая скорость реакции  
кроме авм ничего не приходит в голову  
может быть, попробовать сначала 4ногово  
там гораздо проще, опыта при этом набереш уйму  ,
там можно и 2 ногово делать

Все верно... Только.... Ведь такие вот сообщества любителей, где люди делятся опытом, и нужны, чтобы кто-то мог не идти с нуля, а двигаться дальше, опираясь на опыт предшественников... ( (с) roboforum.ru)

А ЭВМ тут ни к чему, как мне кажется. Вопрос ведь не в производительности МК - ИМХО её хватит с головой, а в "алгоритмах" реакции... если один МК не справляется с одновременным анализом датчиков, выработкой решений и выдачей команд исполнительным органам в реальном времени, значит эти задачи нужно разнести "в железе" на несколько процессоров. А таскать с собой ненужные материнки, контроллеры, разъемы и акк-мы..... Мы пойдем другим путем.