Сборка пробной схемы робота "ROBOTEH"

Все таки хорошо, когда есть хобби. Даже когда очень занят на работе, мысли о роботе не покидают и заставляют браться за паяльник, программы и механизмы.

После добавления на сайте "Мобильный робот ROBOTEH" схемы робота и нескольких программ, я решил перейти от теории к практике.

Для проверки работоспособности схемы, я собрал небольшое устройство на обычной макетке. Такие готовые макетные платы можно купить на любом рынке электронных компонентов. Главное преимущество таких плат в том, что на них имеются готовые луженные отверстия стандартных размеров. Остается лишь разместить нужные элементы и правильно их соединить при помощи небольших отрезков кабеля. Что получилось, можно увидеть на рисунке ниже.


Если имеются навыки работы с паяльником, то такое устройство можно собрать достаточно быстро, при наличии всех нужных компонентов. Устройство получилось очень универсальным. На таком устройстве можно тестировать различные программы, начиная от мигания системным светодиодом, заканчивая сложными программами поведения робота.

Устройство заработало сразу же после прошивки "тестовой программы". После включения питания, замигал системный светодиод.

На данный момент я осваиваю метод «лазерно-утюжной технологии» изготовления печатных плат в домашних условиях. О том что получилось, я постараюсь написать и показать в ближайшее время.

Беспилотный Летательный Аппарат в роли санитара

Американская компания Aurora Flight Sciences сообщила о скором начале испытаний беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Excalibur. Эта машина уникальна тем, что способна перевозить не только оружие, средства наблюдения и связи, но и человека.

Excalibur обладает возможностью вертикального взлета и посадки. Он способен нести противотанковые ракеты Hellfire и Viper Strike. Он способен действовать с высокой степенью автономности - без постоянного контроля со стороны человека: оператор должен лишь указать ему цели и задачи. Кроме того, Excalibur способен перевозить одного человека - эта возможность может быть использована для эвакуации раненых.


В свою очередь, исследовательский центр Forecast International опубликовал отчет об итогах войны в Южной Осетии с главным выводом: победителем в этом вооруженном противостоянии вышли беспилотные летательные аппараты, которые позволили войскам Грузии (российские армия и флот БПЛА не использовали), добиться ряда заметных успехов.

Вооруженные силы США активно использовали и используют беспилотники в Ираке и в Афганистане, ныне они обладают более, чем 4 тыс., подобных машин. Аналогичным образом действовали Израиль (во время войны в Ливане 2006 года) и Китай (во время проведения Олимпиады в Пекине).

Forecast International прогнозирует, что мировой рынок беспилотных летательных аппаратов будет активно развиваться в предстоящие годы: в период с 2007 по 2017 год на нем будет совершено сделок на общую сумму в $17 млрд.

Первой интегральной схеме исполнилось 50 лет

Полстолетия назад была продемонстрирована первая интегральная схема, с которой началось триумфальное шествие новой технологии. Если бы не изобретение интегральных схем, компьютеры и другая электронная техника, возможно, не стали бы такими компактными, недорогими и вездесущими, как сейчас.

Первая микросхема Texas Instruments

Первая микросхема, показанная на иллюстрации, была создана в компании Texas Instruments и продемонстрирована Джэком Килби (Jack Kilby) 12 сентября 1958.

Микросхема представляла собой крошечную полоску германия на стеклянной подложке. Она состояла из одного транзистора, нескольких резисторов и конденсатора. Схема была очень примитивна по сегодняшним меркам, но она работала и открыла дорогу массовому производству схем более высокой степени интеграции.

Одна из основных заслуг микросхем заключается в том, что они устранили огромный объем ручного труда при монтаже электронных компонентов — ведь внутри микросхемы все транзисторы и другие элементы уже соединены между собой.

Созданию первой интегральной схемы предшествовала другая попытка решить упомянутую проблему монтажа все возрастающего числа элементов и микроминиатюризации. Речь идет о «микромодулях», также разрабатываемых в Texus Instruments. Суть разработки заключалась в использовании типовых блоков одинакового размера, которые было бы сравнительно просто соединять между собой. В то время, когда коллеги Килби находились в отпуске, он продолжал работу и, наконец, дошел до идеи сформировать все элементы схемы на цельном блоке одного материала. Два месяца спустя, была продемонстрирована первая в мире интегральная схема.


В последствии, Килби (на фото внизу) разработал первый карманный калькулятор (Texas Instruments, 1967 год) и получил ряд престижных наград, включая Нобелевскую премию по физике.

Источник: Custom PC

Робот на Mobile-ITX - лучший выбор!

Крупнейший производитель компьютерных комплектующих, компания VIA Technologies, сообщила, что скоро на свет появится новый форм-фактор — Mobile-ITX. Появление новой платформы ожидается на конец текущего или начало будущего года. Ожидается, что размер новой платы VIA Mobile-ITX будет вдвое меньше, чем у Pico-ITX. Хочу напомнить, что на данный момент форм-фактор Pico-ITX является самым миниатюрным форм-фактором, производимым компанией VIA. А ведь размер печатной платы Pico-ITX составляет всего-то 100х72 мм.

На снимке демонстрационный робот от VIA на базе Pico-ITX, представленный на выставке Taipei International Robot Show

Прошлый раз я писал о выборе в качестве управления роботом плату формата mini-ITX. Представляю какой миниатюрный и многофункциональный получится робот на платформе Mobile-ITX. Ведь такая плата будет потреблять немного энергии, что не маловажно в роботостроении.

Управление роботом. Компьютер, КПК или микроконтроллер?

Выбор устройства для управления роботом является одним из самых значительных решений при создании робота. Выбирая устройство управления роботом, необходимо учитывать несколько факторов:
- физически устройство должно обладать малыми размером и весом;
- потреблять экономно и эффективно энергию;
- возможность расширения;
- легкость в программировании и подключении устройств;

Начнем с микроконтроллера. Он обладает рядом преимуществ перед компьютером и КПК. Это вес, размер, эффективно потребляет энергию. Про микроконтроллеры я уже писал, но не будет лишним отметить еще раз, что микроконтроллер это такой же компьютер, только на одной микросхеме. Для программирования тоже можно использовать язык высокого уровня.
Минусом является необходимость хороших знаний в программировании на аппаратном уровне и микроархитектуры самого микроконтроллера.

В некоторых проектах можно встретить в качестве устройства управления роботом -КПК. Сегодня КПК оснащаются мощными процессорами, большой памятью, коммуникационными устройствами такими как GPS, GPRS, EDGE, Bluetooth, WiFi. Некоторые коммуникаторы оснащены камерами высокого разрешения. Для программирования созданы различные визуальные студии. Например, для программирования устройств на Windows Mobile, используется Microsoft Visual Studio.NET, которая также включает эмулятор КПК.

Как очень хороший пример такого соединения КПК+робот, может послужить робот WiMo. Это мобильный робот, управляемый с компьютера через коммуникатор на базе Windows Mobile.
При создании робота, использовался готовый контроллер OOPic и коммуникатор на Windows Mobile. Связь между коммуникатором и контроллером осуществляется через интерфейс Bluetooth. Связь между роботом и компьютером осуществляется через интерфейс WiFi. Через WiFi робот получает голосовые различные голосовые команды. Через встроенную камеру коммуникатора, можно на растоянии наблюдать за происходящим глазами робота.

Но при использовании КПК есть и свои недостатки:

• Программирование и отладка программ на КПК намного труднее, чем на обычном компьютере.
• Сложность в подключении внешних устройств.

При выборе компьютера или ноутбука, как устройства управления поведением робота, мы получаем все те преимущества к которым привыкли: подключение различных внешних устройств, возможности современного высокоуровневого программирования, использование готовых библиотек и наработок.

Примером использования компьютера в качестве "мозгов" для робота, может послужить проект "Самодельный робот" на сайте http://robot.paccbet.ru. Это робот, управляемый с ноутбука. На сайте автора, собранно достаточно интересного материала для создания самодельного робота и использовать в качестве "мозгов" старенький ПК или ноутбук.

На мой взгляд, при создании робота, необходимо уделять внимание всем технологиям и устройствам, дающим свои возможности. При разработке робота, необходимо объединять различные устройства для слаженной работы всего робота в целом.

В своем проекте я решил использовать микроконтроллер AVR, который будет отвечать за работу двигателей робота и собирать информацию с различных датчиков. В качестве "мозгов" будет использоваться компьютер или точнее сказать плата mini-ITX. Но об этом я расскажу позже.

Что такое микроконтроллер

Микроконтроллер это такой же компьютер который мы видим каждый день, но только на одной микросхеме. В свою очередь, микроконтроллер предназначен для управления электронными устройствами. Первый микроконтроллер появился на свет после появления микропроцессора в 1976 г. Сегодня микроконтроллеры получили широкое применение и их можно встретить почти везде, начиная от бытовой техники и заканчивая домашними роботами. На самом деле с технической точки зрения, микроконтроллер очень сложная микросхема, которая содержит в одном корпусе

• микропроцессор
  
• порты ввода-вывода
• оперативную память (RAM)
• постоянную память данных (ROM)
• перепрограммируемую ROM (EPROM)
• электрически перепрограммируемую ROM (EEPROM).
• некоторые содержат различные преобразователи

Отечественный микроконтроллер КБ5004ВЕ1

Сегодня ведущими производителями микроконтроллеров являются Atmel, Microchip, NXP, Samsung, TI (Texas Insruments), ST, Renesas, Holtec.

В своем проекте "Многофункциональный мобильный робот ROBOTEH" я применил микроконтроллер AVR. Это микро-ЭВМ фирмы производителя Atmel.

Огромную роль в моем выборе сыграла доступность в программировании микроконтроллеров и доступность программного обеспечения и средств разработки. У Atmel много бесплатно распространяемых программных продуктов. Фирма Atmel уделяет этому вопросу большое внимание. Atmel выпустила бесплатную среду разработки AVR Studio, которая работает под Windows. Так-же в интернете полно различных компиляторов, схем программаторов, ассемблеров, отладчиков, схем разъемов и адаптеров.

Для начинающего роботостроителя немаловажным является и то, что для программирования микроконтроллера AVR можно обойтись вовсе без аппаратного программатора. Самым популярным способом программирования этих микроконтроллеров являются пять проводков, подсоединенных к параллельному порту персонального компьютера. Еще один не маловажный факт это то, что AVR-архитектура оптимизирована под язык высокого уровня Си.

Роботы - увлекательное хобби!!!

Этот блог решил завести по нескольким причинам:

• еще с детства меня увлекала электроника и различные механизмы
  
• желание создать робота своими руками в домашних условиях

Таким образом все это превратилось в увлекательное хобби под названием роботостроение, которым занимаюсь в свободное от житейских проблем время.

Этот блог решил завести с появлением идеи создания мобильного робота под названием ROBOTEH. Это мобильный робот с большим функционалом, управляемый на растоянии. Главная задача состоит в том, что бы робот был не только игрушкой, но и был полезен в хозяйстве. Например: вы уехали в отпуск и вам наверняка интерестно, что творится в доме в ваше отсутствие. Заходите на домашний вебсайт, на страничку вашего робота и просматриваете сообщения робота, которые он сгенерировал, в зависимости от той информации, которую он собрал. Эта информация может быть например как температура в доме. Так-же роботу можно доверить управление домашней сигнализацией.
Как видите возможностей много.