«Segway, разработанный американским изобретателем Дином Каменом, представляет собой нечто среднее между самокатом и мото-скутером и внешне напоминает модернизированные дрожки. Это платформа с электромотором на двух больших цельных колесах без спиц, на которой ездят стоя, держась за высокий руль. Самокат развивает скорость до 20 км/час. Равновесие обеспечивает система управляемых компьютером гироскопов.
Рисунок 3. Segway.»[3]
«Балансирующий на двух колесах робот - довольно сложная в реализации конструкция - таково распространенное мнение. Отчасти это так. Для изготовления такого робота требуются акселерометры, гироскопы и сложное программное обеспечение. Но простого балансирующего робота можно построить даже из деталей ЛЕГО с применением достаточно простых датчиков и набора Lego Mindstorms. Именно такого лего-робота построил в 2003 году Стив Хассенплуг (Steve Hassenplug). Изображен на рисунке 4.
Рисунок 4. Модель лего-робота.»[4]
«В феврале 2007 года Рё Ватанаби (Ryo Watanabe) из Waseda University, вдохновленный конструкциями лего-роботов Хассенплуга и Харбейна, создал свою продвинутую версию балансирующего робота с использованием гиро-сенсора. Робот был назван NXTway-G, изображен на рисунке 5.
Рисунок 5. Модель NXTway-G»[5]
«Более совершенный балансирующий робот nBot, изображенный на рисунке 6, создан Дэвидом Андерсоном (David P. Anderson), по специальности -- системным аналитиком в области геологии. nBot также удостоен номинации "Cool robot of the week". Хотя если сравнивать его с LegWay, титулу явно недостает приставки "Super". Система стабилизации nBot основана сразу на трех источниках информации, да еще на каких -- цифровой инклинометр FAS-G компании MicroStrain комбинирует гироскоп и два интегральных акселерометра. Проблема с последними решена элегантно: информация с них задействуется в управляющем контуре nBot только тогда, когда робот не ускоряется. Программная составляющая микрокомпьютера nBot превращает использованную ранее шутливую аэрокосмическую аналогию в весьма точную характеристику - так, цифровые фильтры, устраняющие вредную для процессов управления информацию, базируются на алгоритмике, создававшейся в рамках проекта автономного вертолета в Центре архитектуры компьютерных систем (Халмштадт, Швеция). К слову, в ПО nBot не последнее место занимают и алгоритмы авиационного автопилота -- они позволяют, применяя в качестве датчиков обычные тахометрические счетчики оборота колес, реализовать полную автономность -- в nBot записывается путевая программа, и в дальнейшем робот следует ей безо всякого вмешательства человека-оператора.
Для решения всех этих задач также потребовался весьма скромный бортовой компьютер, основанный на 8-битном микроконтроллере легендарного семейства Motorola HC11.
Рисунок 6. Робот nBot создан Дэвидом Андерсоном»[6]
Рисунок 7. Робот Emiew.
«Робот на рисунке 7 имеет рост 130 сантиметров и вес порядка 70 килограммов. При этом, по утверждениям разработчиков, роботы Emiew обладают самой высокой скоростью передвижения среди всех существующих сегодня человекоподобных роботов. Механические "существа" способны разгоняться до 6 км/ч. Робот способны распознавать простейшие голосовые команды, разговаривать (словарный запас сейчас, впрочем, составляет всего 100 слов) и двигать своими руками. Встроенные датчики позволяют механическим помощникам избегать столкновений с препятствиями во время движения и реагировать на изменения окружающей обстановки.»[7]
Среда разработки роботов динамично развивается и для того чтобы изобретатели могли делиться опытом, находить новые решения для поставленных задач по всему миру проводятся соревнования роботов. Соревнования проходят практически для всех категорий роботов. Но мы подробнее поговорим о регламенте соревнований именно для мобильных роботов. И при исследовании нашего робота мы будем руководствоваться именно этими правилами. Предположим, что мы готовим нашего робота как раз к таким соревнованиям.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.