Leiterplattentechnisch - Roboter PCB Controller und Design und Entwicklung

Das Design und die Entwicklung von mobilen Geräten Leiterplattenregler ist ein Forschungsschwerpunkt von Mikrosondenrobotern. Die praktische Erfahrung mit der Entwicklung moderner Robotersteuerungssysteme zeigt, dass unter der bestehenden Theorie und Leiterplattentechnologie, die technischen Voraussetzungen für die Erforschung voll autonomer Roboter mit hoher Intelligenz sind bei weitem nicht ausgereift; für Feldroboter, Aufgrund der Zuverlässigkeit und Zeitverzögerung der Kommunikation Es gibt keine Garantie, dass die Vielfalt und Komplexität der Umgebung zu einem begrenzten Informationszugang führt, Die reine manuelle Teleoperation führt zu einer Verringerung der Steuerungssicherheit und einer Erhöhung der Komplexität. Daher, Es ist ein realistischerer und praktikabler Ansatz zur Erforschung und Entwicklung mobiler Überwachungsroboter in einer einzigartigen Umgebung für spezifische Aufgaben.

Systemkomponenten

Der Zweck des Feldexplorationsroboters bestimmt, dass die Struktur dieses Roboters einfach, zuverlässig, mit austauschbaren und leicht erweiterbaren Standards sein muss, damit er voller Vitalität ist.

PCB-Hardware Zusammensetzung

Der Roboter arbeitet mit einem Laufbein-Compound-Bewegungsmechanismus. Der zusammengesetzte Bewegungsmechanismus wird hauptsächlich für die Anwendung von mobilen Robotern in nicht-strukturellen Umgebungen erforscht, mit dem Ziel, ihre Passierfähigkeit in nicht-strukturellen Umgebungen zu verbessern. Das Projekt heißt der Roboter "Ziege".

Der Hauptcontroller verwendet den PC104 der Swiss Digital Logic Corporation. Als relativ neue und leistungsfähige Busform und spezielle Steuergeräte nimmt PC104 eine Standardbausteinhardwarestruktur an, die Funktionen und Anschlüsse einfach zu erweitern ist; Es hat leistungsstarke Rechenleistung, die den Roboter die Eigenschaften der schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit und der starken Fähigkeit hat; Seine hitzebeständigen, kältebeständigen, feuchtigkeits- und erdbebenbeständigen Eigenschaften eignen sich für raue Außenbedingungen. Das Konsolensystem verwendet den deutschen WOGO Industrie MODBUS Adapter ähnlich der SPS als Steuerungskern. Die Kommunikation zwischen Ober- und Unterrechner folgt dem MODBUS-Protokoll und erfolgt über eine drahtlose Datenübertragungsstation. Der modulare Softwareaufbau des WOGO Industrie MODBUS Adapters ist stabil und zuverlässig, was sich sehr gut für Anwendungen wie Datenerfassung und Datenanzeige der Roboterkonsole eignet.

Das Roboterbewegungssystem ist der Kern des Roboters, der die Motoren jeder Achse steuert, um die Teleoperation zu realisieren. Dieses System verwendet die PMAC2-Bewegungssteuerungskarte mit PC104-Schnittstelle, die von DeltaTau Company zur Verfügung gestellt wird, die vier Motoren gleichzeitig steuern kann, um eine vierachsige Verknüpfung zu realisieren. Es kann verwirklichen: Führen Sie Bewegungsprogramm aus, führen Sie Servo-Schleifen-Update, Motor-Kommutierungs-Update, Software- und Hardware-Sicherheitsressourcenmanagement, Kommunikation mit Host, Aufgabenprioritätsorganisation usw. Funktionen durch. Es ist eine extrem leistungsstarke Motion Control Karte. Das drahtlose Datenkommunikationssystem nimmt die amerikanische drahtlose Datenübertragungsstation MDS an, mit einem Standard-RS232-Kommunikationsanschluss, unter Verwendung der drahtlosen Spreizspektrumtechnologie der Leiterplatte, unter Verwendung des Frequenzbandes 220M, hauptsächlich verwendet für drahtlose Punkt-zu-Punkt- oder Mehrpunkt-drahtlose Datenkommunikation der Leiterplatte, und die Übertragungsgeschwindigkeit kann 15.2Kbps erreichen, Die Innenkommunikationsdistanz kann 300 Meter mit 2db Antenne erreichen.

Das Roboterbeobachtungssystem nimmt das drahtlose Bildübertragungs-/Empfangssystem der SURF-Serie an, das aus zwei Kameras und einem drahtlosen Bildübertragungs-/Empfangssystem besteht. Die beiden Kameras sind jeweils am Frontend und am oberen Ende des Roboterkörpers installiert. Realisieren Sie die Fernüberwachung in unstrukturierter Umgebung, indem Sie Remote-Bilder zurückgeben.

Realisierung

Jetzt kann der Roboter die Funktionen verwirklichen, die Standard-Fußgängertreppe auf und ab zu gehen, den Graben zu überqueren (weniger als 30cm), automatisch zurückzusetzen, wenn umgekippt, auf und ab die erhöhte Plattform (Höhe weniger als 30cm) und im Sand zu gehen. Die Mensch-Maschine hat eine bessere Koordination und Kontrolle. Wie in Abbildung 2 oben gezeigt, können Sie einige der entsprechenden Verhaltensfähigkeiten sehen.

Abschließend

Der überwachte PCB-Controller hat eine gute Anpassungsfähigkeit bei der Steuerung von mobilen Robotern im Feld. Der Bediener kann die Aufgabenausführung über den PCB-Monitor und Statusreduktion beobachten, was den Arbeitsdruck und die Qualifikationsanforderungen des Bedieners erheblich reduziert; der Roboter hat ein gewisses Maß an Autonomie, Und unter dem Überwachungsmodell, Die autonomen Fähigkeiten des Roboters können weiterentwickelt werden, und das System kann einfach aufgerüstet werden. Es kann auch als Forschungsplattform für die autonome Steuerung des Roboters verwendet werden; Es gibt eine relativ sichere und praktikable Lösung für Probleme der Robotersicherheit, die durch PCB-Signal Verzögerungen, Unsicherheiten in der unstrukturierten Umgebung, mechanische und elektronische Störungen, etc. In der Folgeforschung, Verschiedene Sensoren werden weiter montiert, um die Autonomie des Roboters zu verbessern, Hinzufügen der Fähigkeit des Roboters, online zu lernen und die Wissensdatenbank zu aktualisieren, und die Bedienoberfläche verbessern, um sie benutzerfreundlicher zu machen, etc., Damit der Roboter eine Entwicklungs- und Forschungsplattform werden kann., Es kann auch eine praktische, zuverlässiges und verwendbares Produkt.