roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Аватар PC

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Аватар PC

Сообщение Rockman » 06 июл 2010, 18:07

Напишу сразу - я отчасти программист, но заканчивал ВУЗ по автоматике и системам управления. Идея создания робота на платформе обычного ПК наверняка не нова, однако я задался определённой целью при проектировании подобной системы, а именно - минимальными средствами создать роботизированную передвигающуюся платформу ПК, которой можно было бы управлять. Потенциальные коммерческие цели оглашать не буду :) На первый взгляд всё может выглядеть сложно, но мне, как программисту и человеку немного разбирающемуся в электротехнике и электронике, в принципе, всё представляется реализуемым.
Начну с объекта управления. Объект управления - это два двигателя постоянного тока 12 В от стеклоподъемников (или дворников), а также - звуковая карта и LCD монитор ПК.
Система управления. Поскольку PC - это и так, можно сказать, контроллер (с уже встроенным ЦАП и АЦП - звуковая карта, и как минимум 8 дискретными входами и выходами -LPT), то пока ограничусь и выжму все соки из имеющегося железа. Говорю сразу - я планирую сделать всю логику и " мозги" системы управления посредством программирования на языке C# (аналог java). Поскольку хотелось бюджетного решения, то пришла идея использовать звуковую карту в качестве ЦАП для широтно-импульсного управления двигателями! Идея банально проста - формируем сигнал с частотой 1000 Г и нужной скважностью и подаем его на выход звуквухи, а дальше дело техники!
Пока эксперементировал и ваял драйвера электромоторов спалил таки одну звуковуху (она стала хрипеть). На биполярных транзисторах (кт315, кт819) не смог добиться управления мощностью двигателя свыше 50%. После 50 % входной сигнал становился архи несимметричным и транзисторы просто закрывались. Причина , на мой взгляд, относительно большой базовый ток кт315, а конденсаторы на выходе звуковой карты, видимо, по закону сохранения заряда компенсируют несимметричность верхнего и нижнего мощностей полупериода переменного сигнала. Сигнал просто "заваливается" при малейшей нагрузки звуковухи. Закоротил кондёры - получалось что попало -постоянная составляющая мешала. Можно попробовать, кстати, поставить кондёры меньшим номиналом. В итоге, после нескольких вариантов драйверов на биполярных транзисторах опытным путём пришёл к решению согласования на операционном усилителе (КР544АД1А - входное сопротивление достаточно велико) и управляющем силовом транзисторе IRF3205 включенного по схеме собщим стоком. Какова была моя радость когда это всё заработало и я смог регулировать обороты от 0 до 90% электродвигателя стеклоподъёмника (ток 1.5 А). Цена вопроса такого драйвера на детали - рублей 50, теоретически нагружать можно любым двигателем постоянного тока до 100 А :)
Идем дальше. Для возможности реверса электромотора(а также в целях безопасности чтобы двигатель не включался самопроизвольно от небольшого потенциала на входе операционника) использовал 2 автомобильных реле на 12 В и раскачивающие транзисторы к ним (кт315). Схема - аналогична управления стеклоподъёмниками или актуаторами дверей:) Управление этими реле через LPT порт опять же программно. В итоге - двигатель может плавно пускаться, плавно останавливаться и всё это можно проделывать в обоих направлениях. Никаких специализированных плат и контроллеров! только ПК, согласующие простецкие драйвера и собственно подходящий софт (подойдёт звуковой редактор для формирования звукового сигнала или как в моём случае собственная программа).
Планирую собрать всё это в автономный корпус на шасси, поставить туда аккум от авто, преобразователь на 220в, плату wi-fi, web камеру и LCD монитор. По идее часа на 4 должно хватать заряда аккума. Не хватит - в параллель воткну еще один. Платформа получится габаритная, но так и задумываю - это должно быть больше похоже на небольшой передвигающийся мультимедийный стенд...

На данный момент ломаю голову как "правильно" приделать колёса к двигателям и собрать всё это в корпус. Движение сей платформы будет непостоянным, а больше кратковременным от нужной точки к точке с достаточно большими передыхами.
Для управления всего этого пока планируется создать клиент-серверную систему (.Net WCF, благо есть опыт) для того, чтобы удалённо по Wi-Fi можно было управлять всем этим, получать изображение c web камеры и управлять ресурсами ПК.
Подобное механизированное устройство делаю в первый раз. Буду рад выслушать предложения, а схемки собственных драйверов для согласования двигателей и звуковыхи если нужно выложу чуть позже.
Последний раз редактировалось Rockman 06 июл 2010, 19:27, всего редактировалось 1 раз.
Rockman
 
Сообщения: 198
Зарегистрирован: 06 июл 2010, 16:36
Откуда: Черногорск
прог. языки: Objective-C, C#, C, C++

Re: Аватар PC

Сообщение avr123.nm.ru » 06 июл 2010, 18:47

Хорошее начинание. Желаю успеха. Как приделать колеса можно посмотреть на робоклуб-ру "колесный узел"
Читайте !
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Аватар PC

Сообщение Angel71 » 06 июл 2010, 18:54

:o когдаж уже глупости с lpt портами прекратятся?
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9231
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Аватар PC

Сообщение Duhas » 06 июл 2010, 18:59

шим через звук все равно круче ЛПТ порта...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Аватар PC

Сообщение Rockman » 06 июл 2010, 19:15

Angel71 писал(а)::o когдаж уже глупости с lpt портами прекратятся?

В данном случае LPT порт - это самое дешёвое и быстрое в реализации решение. Главное, что работает и при минимальных затратах времени на программирование (лично я библиотеку inpout32.dll подключил и заставил работать за 10 минут). Наворачивать специально для этого контроллер, прошивать его, делать плату под него - куда более долгий процесс... Прошу заметить, что LPT я использую лишь для управления реле, а звуковую карту для плавного управления двигателем (ШИМ).
Rockman
 
Сообщения: 198
Зарегистрирован: 06 июл 2010, 16:36
Откуда: Черногорск
прог. языки: Objective-C, C#, C, C++

Re: Аватар PC

Сообщение Angel71 » 06 июл 2010, 19:27

мнимая выгода :) ну... хозяин - барин
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 9231
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Аватар PC

Сообщение =DeaD= » 06 июл 2010, 21:29

Нет, я понимаю, на автофорум приходят периодически люди со словами "я задумал сделать автомобиль за 1000$", ну ладно, но почему они начинают оптимизацию по цене, условно, с блока управление зажиганием? :shock: :shock: :shock:

Ни тебе примерного расклада а-ля "я собираюсь потратить на мобильный источник питания 100$, на зарядку 20$, на корпус - 50$, на колёса - 50$, на мотор-редукторы с креплением к раме и переходниками к колёсам - 80$, на интерфейсную электронику 10$ и наконец на сам комп - 300$". Нет же, всё это проигнорировано и начато с "а гвозди будут... а управлять мы будем через LPT и звуковуху. Блин, соберите сначала своего робота на готовом контроллере, а потом получив полный продукт начинайте оптимизировать его по ценам.

Добавлено спустя 4 минуты 13 секунд:
2Топикстартер: Я конечно сам когда-то начинал изучать эту тему, даже 6 лет назад сделал вот такое:
[[CVision Mobile Robot]]

Знаете почему я это таки сделал и достаточно быстро? Потому что не умничал (не обижаться!), а заказал пусть за 400$, но готовые контроллеры Phidgets и собрал всё в рабочий макет. С тех пор прошло много времени - сейчас я в составе команды Open Robotics занимаюсь сам производством контроллеров для роботов, мы производим за что-то типа 55$ контроллеры с большим функционалом, что тогда мне обошелся с растаможкой примерно в 250$, только у нас при этом еще можно радиоканал подцепить и много других вкусностей.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Аватар PC

Сообщение Rockman » 07 июл 2010, 07:46

У меня нет порядка 500$ просто на игрушку или сомнительный бизнес-проект, да и думаю у других тысяч людей, которые хотят сделать нечто подобное.. "Мозги" для управления платформой на PC запрограммировать намного проще, на мой взгляд, чем брать специализированный контроллер, специализированных дорогущих плат не нужно. По соотношению цена/возможности - роботизированный PC напорядок выше должен получиться. Все функции мультимедиа, GPS навигации, Ethernet, Bluetooth доступны - "бери не хочу" и главное - по минимальной стоимости(для меня лично это особо важно). Самое важное, что это все компоненты доступны в компьютерных, автомагазинах, разборках, барахолках, гаражах, даже на свалках:) Т.е. буквально у каждого под носом. На данный момент я потратился только на покупку Б\У электродвигателей от стеклоподъемников и по мелочи на детальки и новую звуковушку. Еще будет нужна Wi-Fi сетева карта и роутер, которые возможно возьму на время у знакомого.
Чем Wi-Fi не радиоуправление? Мне кажется - это на порядок выше, дешевле и гибче.
Уважаемый Dead, я же вроде обозначил цель эксперимента - создание роботизированной мультимедиа платформы. На обычных контроллерах и всяких конструкторах этого ну ни как не получишь пока...или, может, за огромные бабки - а не проще ли банально взять PC и не ломать голову? Программировать его - одно удовольствие и море информации:)
Операционная система в механизированном устройстве - это сила!
А продукция OpenRobotics найдёт своего потребителя, я ни в коем случае не конкурирую, даже мыслей таких не было :)
На данный момент разрабатываю для себя компоненты под C# чтобы максимально быстро из VisualStudio Express можно было накидать управляющую систему и логику работы.
Последний раз редактировалось blindman 07 июл 2010, 08:25, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Излишнее цитирование!!!
Rockman
 
Сообщения: 198
Зарегистрирован: 06 июл 2010, 16:36
Откуда: Черногорск
прог. языки: Objective-C, C#, C, C++

Re: Аватар PC

Сообщение =DeaD= » 07 июл 2010, 08:31

Вы всё-таки попробуйте начать не с того, что сегодня прикрутили двигатели, а завтра выдали через звуковуху ШИМ, а с описания желаемого результата целиком. Скорее всего выяснится, что на LPT и звуковухе это всё равно не получить, надо брать обычный МК и цеплять его на программный COM порт, возможно через USB.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Аватар PC

Сообщение setar » 07 июл 2010, 10:28

:) Антон, не мешай человеку набивать свои шишки.
Наиграестя он и если это ему понравится, то вольется со своим опытом в наши ряды

to Rockman
рекомендую ознакомиться если это "огромные деньги" то значит это не ваше хобби.
На "подумать" задачка - расчитайте энегропотребление своей конструкции в варианте с РС и указанной мною плате mini2440

В противовес "нападкам" скажу немного дружественных слов.
В любом случае Вы молодец, не важно какой подход для изготовления своей конструкции был избран это гораздо лучше чем ничего не делать :)
а мы лишь пытаемся сократить Ваш путь "становления" :) мы заинтересованны в опытных коллегах.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9230
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Re: Аватар PC

Сообщение =DeaD= » 07 июл 2010, 10:41

Это не нападки, а попытка объяснить, что человек делает не так.

Я ему условно предлагаю потратить 4 часа на общение с опытными людьми и сэкономить 2-3 месяца на тупиковых экспериментах, разве это плохой вариант? :)

Какой смысл в нашем форуме, если мы всем приходящим будем давать 2-3 месяца набить своих шишек? По-моему это слегка снизит нашу полезность :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Аватар PC

Сообщение Rockman » 07 июл 2010, 11:31

Драйвер двигателя.jpg
Схема сопряжения двигателя со звуковой картой


Program.jpg
Вид VisualStudio с моими компонентами для простого управления двигателем.
Последний раз редактировалось Rockman 07 июл 2010, 11:40, всего редактировалось 1 раз.
Rockman
 
Сообщения: 198
Зарегистрирован: 06 июл 2010, 16:36
Откуда: Черногорск
прог. языки: Objective-C, C#, C, C++

Re: Аватар PC

Сообщение =DeaD= » 07 июл 2010, 11:39

2Rockman: Вы скажите, всё-таки, что именно сделать то хотите в итоге?
Скажем камера у вас будет поворотная на роботе?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Аватар PC

Сообщение Rockman » 07 июл 2010, 12:01

2=DeaD=: Да, web камеру хотелось бы. Но для простоты пока обычную с линзой, расширяющей до 180 градусов обзор.
Вообще, у меня пока навязчивая идея о создании механизированной мультимедиа платформы, которой можно было бы дистанционно управлять (движение, вывод информации на монитор, звук). Другие крутящиеся-вертящиеся части пока не планирую, но если они понадобятся не исключаю использования микроконтроллеров (если не хватит ресурса PC).
Rockman
 
Сообщения: 198
Зарегистрирован: 06 июл 2010, 16:36
Откуда: Черногорск
прог. языки: Objective-C, C#, C, C++

Re: Аватар PC

Сообщение =DeaD= » 07 июл 2010, 12:56

Если на вебкамеру еще и линзу до 180° одеть - там вообще жесткий трэш будет, а не картинка :)
и сколько будет стоить такая линза?

Питаться от чего всё это добро будет? На сколько времени автономной работы рассчитываете? Чем заряжать источник питания?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

След.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4

Mail.ru counter