roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Датчик опоры для ноги

Обсуждение и примеры готовых и самосборных компонент для построения роботов.

Датчик опоры для ноги

Сообщение setar » 12 ноя 2004, 18:53

Эта простая конструкция подсмотренна мною на одном из зарубежных сайтов.
Суть проста  - на ноге делается опорный подпружиненный сустав, перемешение которого фиксируется кнопочным датчиком.

P.S. в более продвинутом случае можно мерять перемещение сустава потенциометром, это даст точную информацию о величине нагрузке на ногу.
Вложения
foot_sensor.gif
Датчик опоры для ноги
foot_sensor.gif (4.76 КиБ) Просмотров: 4092
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9230
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

Сообщение Outcaster » 17 ноя 2004, 00:05

Бесспорно, хорошая конструкция. Но у неё есть один явный минус - если нога ставиться на наклонную поверхность, то датчик не срабатывает, и робот, продолжая опускать конечность, может "не понять" причину крена корпуса. Более удачную конструкцию публиковал когда-то давно журнал Млад Конструктор (Польша). Там вместо шарнира использовалась телескопическая штанга. Сложнее в реализации, но больше вероятность адекватного срабатывания.

Вышеперечисленные конструкции не застрахованы от установки конечности ненадёжно, на край и на наклонную поверхность (с которой можно соскользнуть при "неудачном" движении).

Предлагаю ещё одну конструкцию. Она намного сложнее, но и намного информативнее. Суть её в том, что на стопе устанавливаеться четыре подпружиненых "пальца", которые связаны с концевиками (1, 2). Кроме того, сама стопа подвешиваеться к лодыжке шарнирно и может качаться. Предельные углы наклонения стопы фиксируються концевиками (3, 4). Предполагаеться,что изображённая часть лодыжки всегда вертикальна. Состояния (В)-(соскальзывание) и (С)-(установка на край) демонстрируют эффективность такой системы.

Кстати, такой стопой можно предварительно "ощупать" поверхность с целью поиска удачной позиции для установки ноги.

На рисунке цветами обозначены: светло-серый - стопа, тёмно-серый - лодыжка, тёмно жёлтый - пальцы, голубой - шарниры, зелёный - нажатый концевик, фиолетовый - отжатый концевик.
Вложения
Feet Sensor.gif
Эффективный сенсор стопы
Outcaster
 
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 13 ноя 2004, 01:10
Откуда: Ривне, Украина

Сообщение Kanoka » 17 ноя 2004, 01:42

Здорово конечно, но по восемь датчиков на каждую ногу это пожалуй перебор даже для тех кто не ищет легких путей :) Да и то что стопа может произвольно болтатся как то не вызывает доверия...

Хотя это очень интересный метериал для размышлений, если наклон стопы, закрепленной на шаровой опоре, регулировать двумя сервами, которые в свою очередь будут получать информацию от четырех пальцев то нога будет ставится всегда очень грамотно как на ровную так и на наклонную поверхтость. Плюс к этому робот сможет обнаруживать уступы и лесницы... Но этот вариант будет оправдан, разве что, в двуногом роботе с перемещаемым центром тяжести, уж очень навороченой получается конструкция.
Kanoka
Модератор
 
Сообщения: 1271
Зарегистрирован: 11 ноя 2004, 03:18
Откуда: Москва

Сообщение Outcaster » 17 ноя 2004, 02:24

Kanoka писал(а):...этот вариант будет оправдан, разве что, в двуногом роботе с перемещаемым центром тяжести...
Не совсем так.
Стопа специально разрабатывалась для статически устойчивого четырёхногого робота. Предполагалось, что перемещаться он будет переставляя по одной ноге, по этому стопа свободно свисает под собственным весом. Изначально планировалось три пальца. Но как показали пробные експерименты, трёх маловато, да и восемь датчиков - ровно один байт. :D
Outcaster
 
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 13 ноя 2004, 01:10
Откуда: Ривне, Украина

Сообщение -= Александр =- » 17 ноя 2004, 02:36

Байт - это конечно хорошо, но вот изготавливать такие ноги будет не просто даже для меня. А для кого-то без станка - вообще нереально.
Думаю как сделать телескопический из того что предлагают в нашем "Строителе"...
Аватара пользователя
-= Александр =-
Мастер Самоделкин
 
Сообщения: 3664
Зарегистрирован: 11 окт 2004, 19:20
Откуда: Россия, СПб
прог. языки: C++, VB, asm
ФИО: Курмис Александр Андреевич

Сообщение Kanoka » 17 ноя 2004, 02:55

С телескопической ногой будет еще сложнее, не получится просто вставить одну трубу в другую - будет клинить.
Дешего и сердито просто крепить на конце ноги микрик, пусть на них и бегает. Пару килограмм они выдержат.
Kanoka
Модератор
 
Сообщения: 1271
Зарегистрирован: 11 ноя 2004, 03:18
Откуда: Москва

Сообщение Виталий » 22 ноя 2004, 01:19

Как мне кажется, сложный датчик есть смысл ставить только при соответствующей динамике ноги.
Аватара пользователя
Виталий
 
Сообщения: 2114
Зарегистрирован: 08 окт 2004, 16:43
Откуда: St. Petersburg
Skype: quark-bot
ФИО: Клебан Виталий

Сообщение Outcaster » 22 ноя 2004, 15:20

Виталий писал(а):Как мне кажется, сложный датчик есть смысл ставить только при соответствующей динамике ноги.
Мне кажеться, правильнее сказать динамике самого робота. :wink:
Собственно, зачем нужен сложный датчик? Получить побольше информации о поверхности, на которую устанавливаеться нога. Если ставить однокнопочный датчик, то в программе (ИМХО) стоит предусмотреть предварительно "ощупать" окресности установки ноги (я не знаю, как иначе застраховаться от установки ноги на край или наклонную поверхность). Ощупывать (да ещё и при небольшой динамике самой ноги) долго, по этому робот будет двигаться довольно медленно.

У меня есть домашняя крыса. Она слепая с рождения, тем не менее, ни разу ни откуда не свалилась, и двигаеться довольно шустро. Я заметил, что передвигаясь, она ощупывает дорогу перед собой усами (усы "едут" по земле). По достижению препятствия (или ямы), крыса останавливаеться, и ощупывает более тщательно (и лапами тоже).

Можно конечно воспользоваться этой идеей природы, но мне кажеться, эффективнее ставить датчики непосредственно в стопы робота, чем пользоваться дополнительными устройствами-усами. (а вот для колёсных роботов, усы - штука полезная :D ).
Outcaster
 
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 13 ноя 2004, 01:10
Откуда: Ривне, Украина

Сообщение Kanoka » 22 ноя 2004, 15:42

Все верно, но мы же не претендуем на такую универсальность как у животных (пусть даже и слепых). В нашем случае передвижение ограничено только квартирой, из чего следует что пол у нас всегда горизонтальный, отсутствие пола означает ступеньку, соответственно если нога ни чего не коснулась то уменьшаем клиренс и пробуем еще раз - нет, не нашли, значит туда не идем. Если нашли опору раньше чем нога опустилась до уравня пола (лежащая на полу книга)..... А это пожалуй и отслеживать не стоит, просто идем дальше.
Kanoka
Модератор
 
Сообщения: 1271
Зарегистрирован: 11 ноя 2004, 03:18
Откуда: Москва

Сообщение Outcaster » 22 ноя 2004, 16:02

Kanoka писал(а):...В нашем случае передвижение ограничено только квартирой, из чего следует что пол у нас всегда горизонтальный...
Тогда какой смысл использовать ноги? Колёсной платформы для "паркетного" робота вполне достаточно... Ну, на худой конец - гусеницы. :D
Outcaster
 
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 13 ноя 2004, 01:10
Откуда: Ривне, Украина

Сообщение Kanoka » 22 ноя 2004, 16:16

Ну если так рассуждать то мы тут вообще ни о том говорим! Вон есть AIBO, построить что то подобное в домашних условиях чертовски проблематично, так может и не заморачиватся?
Kanoka
Модератор
 
Сообщения: 1271
Зарегистрирован: 11 ноя 2004, 03:18
Откуда: Москва

Сообщение Outcaster » 22 ноя 2004, 17:26

Kanoka писал(а):Ну если так рассуждать то мы тут вообще ни о том говорим! Вон есть AIBO, построить что то подобное в домашних условиях чертовски проблематично, так может и не заморачиватся?
О чем я и говорю. Какой смысл делать ноги, если действовать они будут так-же, как колёса?

Для себя я разделил два типа движения: без обратной связи и с обратной связью с движителем. Если обратную связи не обеспечивать, то колёса выгоднее - их проще собрать, и они обеспечат вполне достаточную проходимость. Если-же необходима обратная связь, то рациональнее ноги, тогда желательно реализовать тактильный "осмотр" поверхности с целью выяснения её пригодности для опоры (колёсам всё равно, по чему катиться - либо выедут, либо нет, устойчивость от этого не страдает, а для ног этот фактор критичный). Кроме того, "умные" ноги имеют проходимость выше, чем колёса.

Так вот на этом моменте стоит определиться - достаточно-ли проходимости колёс (равно как и ног, действующих как колёса), или прийдёться ставить "умные" ноги?
Outcaster
 
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 13 ноя 2004, 01:10
Откуда: Ривне, Украина

Сообщение aliens » 22 ноя 2004, 17:30

Ноги надо делать, чтобы как-то не зацикливаться на колесах, они ВЕЗДЕ!!!! :evil:
aliens
 
Сообщения: 171
Зарегистрирован: 26 окт 2004, 14:16
Откуда: Севастополь сити...

Сообщение Kanoka » 22 ноя 2004, 18:09

Во во! С чего эта тема началась? Setar делает шестинога, вот мы и говорим о ногах, а то что колеса логичнее для передвижения по ровному полу это второй вопрос, на данный момент они всегда более приемлимый вариант, вон марсоходы тоже на колесах, NASA при всех своих возможностях ноги делать не рискнула, почему? Потому что не умеем мы шагающие машины делать!
Поэтому и экспериментируем, обсуждая все возможные идеи.
Kanoka
Модератор
 
Сообщения: 1271
Зарегистрирован: 11 ноя 2004, 03:18
Откуда: Москва

Сообщение setar » 22 ноя 2004, 18:25

Я так думаю что в некотором будующем мы обязательно придём к комбинированным системам   нога + колесо [+ леталка ]
Вот я бы для свойго автомобиля уже сейчас поставил ноги :
Едешь за город, а там на труднопроходимых дорогах выставляешь ноги и вперёд!  :)

К моему великому сожалению мои возможности в производстве, а по косвенным данным и возможности коллективов разработчиков во многих НИИ, весьма ограниченны. Поэтому и прходится ПОКА довольствоваться малым.

Но я думаю если приложить достаточно усилий то ...  :idea:

... как вы считаете компания irobot достаточно крупная ? ...

Нужно пытаться ставить хобби на коммерческое русло, чтобы оно приносило деньги, это направление весьма перспективно.
Аватара пользователя
setar
Site Admin
 
Сообщения: 9230
Зарегистрирован: 04 окт 2004, 12:58
Откуда: St.Petersburg
Skype: taranenko.sergey
ФИО: Сергей Тараненко

След.

Вернуться в Готовые модули

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter