Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

--- ru:projects:wheeled_robot [2013/08/17 11:21] – eduardtlmk
+++ ru:projects:wheeled_robot [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1
@@ Line 1: / Line 1: @@
 ====== Платформа мобильного робота ======
-Подвижный робот (мобильный робот) является одним из популярных роботов, которые обычно строют. Очень распространенными являются роботы сумо, спортивные роботы  (футбол, волейбол и т.д.), роботы имитации спасательных работ (пожаротушение, поиск человека или предмета и т.д.) и многие другие. Для этих видов роботов существует много различных соревнований в мире и в Эстонии, были разработаны даже стандартные классы (например, роботов сумо). Общим для этих типов роботов является мобильная платформа, которая может иметь различные конструкции и возможности, но её основная функциональность осталась прежней. Этой основной функциональностью является управление двигателями и основной навигацией, которая включает в себя избегания препятствий  путешествие в место назначения. Как правило, к основной функциональности добавлена специфическая функциональность, которая проектируется в соответствии с требованиями и возможностями, установленными для проекта.
+Подвижный робот (мобильный робот) является одним из популярных роботов, которые обычно строят. Очень распространенными являются роботы сумо, спортивные роботы  (футбол, волейбол и т.д.), роботы имитации спасательных работ (пожаротушение, поиск человека или предмета и т.д.) и многие другие. Для этих видов роботов существует много различных соревнований в мире и в Эстонии, были разработаны даже стандартные классы (например, роботов сумо). Общим для этих типов роботов является мобильная платформа, которая может иметь различные конструкции и возможности, но её основная функциональность осталась прежней. Этой основной функциональностью является управление двигателями и основной навигацией, которая включает в себя избегания препятствий  путешествие в место назначения. Как правило, к основной функциональности добавлена специфическая функциональность, которая проектируется в соответствии с требованиями и возможностями, установленными для проекта.
 Далее рассмотрим документацию одной типичной мобильной платформы проекта робота и его различных этапов.
@@ Line 25: / Line 25: @@
   * Должна быть построена в основном из компонентов Домашней Лаборатории
-  * Стоймость компонентов не должна превышать 600 €
+  * Стоимость компонентов не должна превышать 600 €
-~~PB~~
+<pagebreak>
 ===== Общая модель системы =====
@@ Line 41: / Line 41: @@
 [{{  :examples:projects:robot:robot_ideekavandid.png?500  |Проектное решение}}]
-~~PB~~
+<pagebreak>
 Упрощённая оценочная матрица выглядит следующим образом:
 ^ Функция/Решение		^ I ^ II ^ III ^ Весовой коэффициент^
-|Стоймость| 3 | 4 | 6 | 0,8 |
+|Стоимость| 3 | 4 | 6 | 0,8 |
 |Сложность изгатовления		| 2 | 4 | 7 | 0,7 |
 |Манёвренность		| 4 | 8 | 8 | 0,5 |
@@ Line 59: / Line 59: @@
 ^ Функция/Решение		^ Проектное решение ^ Платформа на колёсах ^ Платформа на лентах ^ Весовой коэффициент ^
-|Стоймость			| 3 | 8 | 6 | 0,8 |
+|Стоимость			| 3 | 8 | 6 | 0,8 |
 |Сложность изготовления		| 2 | 8 | 9 | 0,7 |
 |Манёвренность		| 4 | 6 | 8 | 0,5 |
@@ Line 72: / Line 72: @@
 Дальнейшая работа продолжала развивать выбранное решение в реальной системе.
-~~PB~~
+<pagebreak>
 ===== Механика =====
@@ Line 78: / Line 78: @@
 Механику постарались сделать как можно более простой, но в то же время в соответствии с принципом модульности. Передний и задний бампер - это идентичные модули. Электроника – это три модуля, которые размещены друг над другом, позволяя простые соединения ленточного кабеля, обеспечивая относительно простую смену модулей. Двигатели были отобраны из комплекта Домашней Лаборатории: двигатели со встроенным редуктором и кодером, которые подключаются непосредственно к приводу двигателей. В качестве колес были использованы колёса модели самолета, так как они очень легкие и достаточно сильные для робота. Чтобы упростить конструкцию, нижняя и верхняя платы идентичны. Платы имеют отверстия, позволяющие различным устройствам прикрепляться к верхней пластине. Кроме электронных модулей между пластинами может поместиться и аккумулятор.
-[{{  :examples:projects:robot:robot_3d.jpg?500  |Первоначальная 3D модель робота и местополжения его компонентов}}]
+[{{  :examples:projects:robot:robot_3d.jpg?500  |Первоначальная 3D модель робота и местоположения его компонентов}}]
 Бампер робота проектируется отдельно и интегрирован с сенсорными датчиками и датчиками отслеживания линий. Бампер сделан из ПХБ и имеет электричество в дополнение к конструкции. Датчики отслеживания линий припаяны непосредственно к бамперу нижней пластины. Сенсорные датчики (микропереключатели) помещены между двумя пластинами бампера и покрыты единым куском резины. Резиновая деталь поглощает удар и в то же время даёт возможность определить, откуда пришел удар.
@@ Line 90: / Line 90: @@
 [{{  :examples:projects:robot:robot_electronics.png?500  |Блок-схема компонентов электроники}}]
-~~PB~~
+<pagebreak>
 В качестве примера приведена схема электроники датчиков отслеживания линий и монтажная схема печатной платы (PCB).
-[{{  :examples:projects:robot:robot_pumper_skeem.png?500  |Схема электорники датчиков бампера}}]
+[{{  :examples:projects:robot:robot_pumper_skeem.png?500  |Схема электроники датчиков бампера}}]
 [{{  :examples:projects:robot:robot_pumper_pcb.png?500  |Схема монтажа бампера}}]
-~~PB~~
+<pagebreak>
-===== Juhtimine =====
+===== Система управления =====
-Roboti juhtimine tuleneb süsteemi käitumismudelist ja on määratud lähteülesande funktsionaalsusega ning nõuete ja piirangutega. Süsteemi käitumismudelist luuakse täpsustatud juhtprogrammi algoritm, millest omakorda lähtutakse tarkvara programmikoodi koostamisel. Kõik kolm taset (käitumismudel-algoritm-lähtekood) peavad olema omavahel kooskõlas.
+Система управления роботом происходит из поведенческой модели и определяется функциональностью, требованиями и ограничениями, исходящими из начальной задачи. Из поведенческой модели системы создаётся алгоритм программы управления, который, в свою очередь, является основой программного кода. Все три уровня (поведенческая модель - алгоритм - код) должны быть согласованы друг с другом.
-==== Algoritm ====
+==== Алгоритм ====
-Algoritm kirjeldab süsteemi juhtloogikat ja on esitatud plokkdiagrammina. Lihtsama algoritmi koostamiseks piisab paarist elemendist ja nendevaheliste seoste kirjeldamisest. Kui roboti algoritm on koostatud korrektselt, siis on sellest roboti juhtprogrammi juba suhteliselt lihtne koostada.
+Алгоритм описывает логику управления системой и изображен в виде блок-схемы. Нескольких элементов и описания их соотношений достаточно, чтобы создать простой алгоритм. Если алгоритм робота составлен правильно, то относительно легко составить программу управления для этого робота.
-Algoritmis on kasutatud põhiliselt kahte erinevat objekti: ümardatud nurkadega ristkülik, mis tähistab mingit tegevust ja väike romb mingi tingimuse kontrollimiseks, millele järgneb vastavalt kontrolli tulemusena edasiste tegevuste käivitamine.
+В алгоритме обычно используется два различных объекта: прямоугольник с закругленными углами, который обозначает какую-либо деятельность, и маленький ромб для проверки какого-либо условия, после чего следует затем запуск дальнейшей деятельности в соответствии с результатами проверки.
-Algoritmis kasutatud tähiste tähendused:
+Значения символов, используемых в алгоритме:
-^Tähis^Tähendus^0^1^-1^
+^Символ^Значение^0^1^-1^
-|M1|vasak mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva|
+|M1|левый двигатель|стоит|крутится по часовой стрелке|крутится против часовой стрелки|
-|M2|parem mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva|
+|M2|правый двигатель|стоит|крутится по часовой стрелке|крутится против часовой стрелки|
-|F|esimene keskmine puuteandur|signaal puudub|signaal olemas| |
+|F|первый средний сенсор касания|нет сигнала|есть сигнал| |
-|FR|esimene parem puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | |
+|FR|первый правый сенсор касания|нет сигнала|есть сигнал | |
-|FL|esimene vasak puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | |
+|FL|первый левый сенсор касания|нет сигнала|есть сигнал | |
-|d|viide| | | |
+|d|ссылка| | | |
-[{{  :examples:projects:robot:robot_algoritm.png?500  |Algoritmi olekudiagramm}}]
+[{{  :examples:projects:robot:robot_algoritm.png?500  |Диаграмма состояния алгоритма}}]
-==== Lähtekood ====
+==== Исходный код ====
-Lihtne navigeerimine
+Простая навигация
 <code c>
 #include <homelab/module/motors.h>
@@ Line 129: / Line 129: @@
 #include <homelab/delay.h>
-// Põrkeandurite viikude defineerimine
+// Определение выводов бампера
 pin front      = PIN(C, 0);
 pin frontleft  = PIN(C, 1);
@@ Line 135: / Line 135: @@
 //
-// Põhiprogramm
+// Основная программа
 //
 int main(void)
 {
-	// Mootorite 0 ja 1 algseadistamine
+	// Инициализация двигателей 0 и 1
 	dcmotor_init(0);
 	dcmotor_init(1);
-	// Andurite viigud sisendiks
+	// Выводы сенсоров входами
 	pin_setup_input_with_pullup(front);
 	pin_setup_input_with_pullup(frontleft);
 	pin_setup_input_with_pullup(frontright);
-	// Lõputu tsükkel
+	// Бесконечный цикл
 	while (true)
 	{
-		// Mootorite päripäeva käivitamine
+		// Запуск двигателей по часовой стрелке
 		dcmotor_drive(0, 1);
 		dcmotor_drive(1, 1);
-		// Keskmise anduri signaali kontroll
+		// Контроль сигнала среднего сенсора
 		if (pin_get_value(front))
 		{
-			// Mootorite reverseerimine
+			// Реверсирование двигателей
 			dcmotor_drive(0, -1);
 			dcmotor_drive(1, -1);
-			// Paus 1 sekund
+			// Пауза в 1 секунду
 			sw_delay_ms(1000);
-			// Vasaku mootori päripäeva käivitamine
+			// Запуск левого мотора по часовой стрелке
 			dcmotor_drive(0, 1);
-			// Paus 2 sekundit
+			// Пауза в 2 секунды
 			sw_delay_ms(2000);
 		}
-		// Vasaku anduri signaali kontroll
+		// Контроль сигнала левого сенсора
 		else if (pin_get_value(frontleft))
 		{
-			// Parema mootori reverseerimine
+			// Реверсирование правого двигателя
 			dcmotor_drive(1, -1);
-			// Paus 2 sekundit
+			// Пауза в 2 секунды
 			sw_delay_ms(2000);
 		}
-		// Parema anduri signaali kontroll
+		// Контроль сигнала правого сенсора
 		else if (pin_get_value(frontright))
 		{
-			// Vasaku mootori reverseerimine
+			// Реверсирование левого двигателя
 			dcmotor_drive(0, -1);
-			// Paus 2 sekundit
+			// Пауза в 2 секунды
 			sw_delay_ms(2000);
 		}
@@ Line 195: / Line 195: @@
 </code>
-~~PB~~
+<pagebreak>
-===== Valmislahendus =====
+===== Готовое решение =====
-Projekti raames valminud robotplatvorm on valmistatud üldjoontes plastikust, välja arvatud mootori kinnitused, mis on valmistatud alumiiniumprofiilist. Elektroonikamoodulid on paigutatud üksteise peale, aku on lahtiselt kahe plaadi vahel. Põrkerauad on valmistatud trükkplaadist ja värvitud mustaks. Roboti pealmine plaat on täiesti sile, võimaldades sinna kinnitada erinevaid soovitud seadmeid. Projekti raames paigaldati robotplatvormile lihtne radar, mis koosnes väikesest RC servomootorist ja infrapunaandurist. Teise lahendusena paigaldati platvormile intelligentne kaameramoodul masinnägemise ülesannete lahendamiseks. Mõlemad variandid on näidatud allolevatel piltidel. Kolmandaks seadmeks katsetati standardmanipulaatorit, mille lülisid juhitakse samuti standardsete RC servomootoritega, kasutades nende ajuri juhtimiseks jadaliidest.
+Созданная в рамках этого проекта платформа робота в значительной степени состоит из пластика, за исключением креплений двигателя, которые сделаны из алюминия. Электронные модули размещены поверх друг друга, и аккумулятор свободно помещается между пластинами. Бамперы сделаны из печатных плат и окрашены в черный цвет. Верхняя плата робота является абсолютно плоской, позволяя прикреплять различные выбранные устройства. На робота был установлен несложный радар, который состоит из небольшого серводвигателя RC и инфракрасного датчика. В качестве второго решения на платформу был установлен модуль интеллектуальной камеры для решения задач машинного зрения. Оба решения показаны на следующих изображениях. Стандартный манипулятор был испытан в качестве третьего устройства, компоненты которого контролируются стандартным серводвигателем, используя последовательный интерфейс для управления их приводом.
-[{{  :examples:projects:robot:robot_radar.png?580 |Robot infrapuna radariga}}]
+[{{  :examples:projects:robot:robot_radar.png?580 |Робот с инфракрасным радаром}}]
-[{{  :examples:projects:robot:robot_camera.png?580  |Robot intelligentse kaameramooduliga (CMUcam3)}}]
+[{{  :examples:projects:robot:robot_camera.png?580  |Робот с модулем интеллектуальной камеры (CMUcam3)}}]
-~~PB~~
+<pagebreak>
-===== Majanduskalkulatsioon =====
+===== Финансовый расчёт =====
-Majanduslik kalkulatsioon hõlmab endas komponentide maksumust ja roboti detailide valmistamise ning koostamise kulusid.
+Финансовый расчёт включает в себя стоимость компонентов и затраты на изготовление роботов.
-Komponentide maksumuse tabel
+Таблица стоймости компонентов
-^Komponent^Mark^Kogus^Hind^Maksumus^
+^Компонент^Марка^Кол-во^Цена^Стоимость^
-|Mootor|M LE149.6.43|2|500.-|1000.-|
+|Двигатель|M LE149.6.43|2|500.-|1000.-|
-|Mikrokontroller|uC ATmega128|1|900.-|900.-|
+|Микроконтроллер|uC ATmega128|1|900.-|900.-|
-|Mootorite juhtplaat|Actuator Board v1.2|1|700.-|700.-|
+|Актуатор двигателя|Actuator Board v1.2|1|700.-|700.-|
-|Toiteplaat|TP|1|500.-|500.-|
+|Плата питания|TP|1|500.-|500.-|
-|Joonejälgimise andurid|LFS QRD1114|8|30.-|240.-|
+|Датчики линейного отслеживания|LFS QRD1114|8|30.-|240.-|
-|Puuteandurid|TS Microswitch|8|25.-|200.-|
+|Сенсоры касания|TS Microswitch|8|25.-|200.-|
-|Kere plaat|ABS |4|50.-|200.-|
+|Плата корпуса|ABS |4|50.-|200.-|
-|Trükiplaadi toorik| |2|50.-|100.-|
+|Заготовка печатной платы| |2|50.-|100.-|
-|Mootorikinnituse profiil|Al-L |2|10.-|20.-|
+|Профиль крепления двигателя|Al-L |2|10.-|20.-|
-|Ratas|60/10 mm |2|30.-|60.-|
+|Колесо|60/10 mm |2|30.-|60.-|
-|Aku|NI-MH 9,6 V|1|350.-|350.-|
+|Аккумулятор|NI-MH 9,6 V|1|350.-|350.-|
-|Erinevad kaablid| |10|20.-|200.-|
+|Различные кабели| |10|20.-|200.-|
-|Mutrid-poldid| |1|50.-|50.-|
+|Гайки-болты| |1|50.-|50.-|
-|Muud tarvikud| |1|100.-|100.-|
+|Другие принадлежности| |1|100.-|100.-|
-^ Kokku  ^ ^ ^ ^ 4620.- ^
+^ Итого^ ^ ^ ^ 4620.- ^
-Hinnanguline tööjõu- ja tootmiskulu üksikeksemplari korral.
+Оценка труда и себестоимости производства в одном экземпляре робота.
-^Töö^Aeg (h)^Hind^Maksumus^
+^Работа^Время (h)^Цена^Стоимость^
-|Konstruktsioonidetailide freesimine|1|300.-|300.-|
+|Фрезеровка деталей конструкции|1|300.-|300.-|
-|Trükiplaatide (põrkerauad) freesimine|0,5|500.-|250.-|
+|Фрезеровка печатных плат (бампер)|0,5|500.-|250.-|
-|Roboti konstruktsiooni koostamine|0,5|250.-|125.-|
+|Составление конструкции робота|0,5|250.-|125.-|
-|Põrkeraudade koostamine (komponentide jootmine)|1|300.-|300.-|
+|Составление бампера (пайка компонентов)|1|300.-|300.-|
-|Programmeerimine|5|300.-|1500.-|
+|Программирование|5|300.-|1500.-|
-|Dokumentatsiooni koostamine|3|250.-|750.-|
+|Составление документации|3|250.-|750.-|
-^Kokku^ 11 ^ ^ 3225.- ^
+^Итого^ 11 ^ ^ 3225.- ^
-Roboti hinnanguline maksumus kokku **7845.-**
+Оценочная стоимость робота всего **7845.-**
-Arvutatud roboti maksumus on siiski hinnanguline, kuna tegemist on õppeotstarbelise projektiga, kus enamik tööd ja koostamist on tehtud oluliselt suuremas mahus, kuid otsese rahalise tasuta. Seetõttu on töö- ja ajakulu ligikaudne ja ei kajasta tegelikku olukorda.
+Высчитанная стоимость робота всё же приблизительная, так как это учебный проект, где большинство работ и составлений выполнено в значительно большем объёме, но без прямой денежной оплаты. Таким образом, затраченное время и работа приблизительные и не отражает реальной ситуации.
-===== Projektijuhtimine =====
+===== Управление проектом =====
-Mehhatroonikasüsteem (Robot) on loodud meeskonnatööna ja kindla ajakava ning eelarvega, omades seega enamuse olulisi projekti tunnuseid. Projektijuhtimise seisukohalt olid olulised tegevused: aja planeerimine, meeskonnatöö planeerimine ja juhtimine, eelarve jälgimine ja vahendite hankimine, jooksev aruandlus juhendajale, lõpptulemuse presentatsioon ja dokumenteerimine. Projekti aruandele lisatakse töögruppide koosolekute protokollid, projekti plaan (soovitavalt Gantti diagrammina), ressursijaotus (k.a. inimressurss) ja planeeritud ning tegelik eelarve. Näiteks on toodud lihtne tegevuste plaan Gantti diagrammina.
+Мехатронная система (Робот) создана в качестве командной работы с графиком и бюджетом, тем самым, имея большинство особенностей проекта. Основные направления деятельности управления проектом были: планирование времени, планирование работы команды и управление ей, бюджетный мониторинг и получение средств, текущая отчетность перед руководителем, презентации и документирование результатов. К докладу проекта добавляются протоколы  собраний рабочих групп, план проекта (желательно диаграммой Ганта), распределение ресурсов (включая человеческие ресурсы), запланированный и фактический бюджет. В качестве примера приведён простой план действий диаграммой Ганта.
-[{{  :examples:projects:robot:roboti_projekt_gantt.gif?580  |Projekti tegevusdiagramm}}]
+[{{  :examples:projects:robot:roboti_projekt_gantt.gif?580  |Структурная схема проекта}}]
-===== Kokkuvõte ja järeldused =====
+===== Резюме и выводы =====
-Majanduslik kalkulatsioon näitas meile, et roboti tootmishind on üsna kõrge, eriti kui tegemist on ainueksemplariga, kuid jäi siiski lähteülesandes etteantud piiridesse. Tootmise hinda saaks kindlasti oluliselt alandada, optimeerides komponentide ja materjalikulu ning tootes korraga suurema koguse roboteid. Projekti käigus tutvusime mehhatroonikasüsteemi projekteerimise, valmistamise ja testimisega, mis andis meile esmakordse sellelaadse kogemuse.
+Финансовые расчеты показали, что себестоимость производства робота довольно высока, особенно при работе с одним роботом, но всё же остается в пределах первоначальной задачи. Затраты на производство, безусловно, могут быть существенно ниже за счет оптимизации материалов и комплектующих и производства большего количества роботов. В ходе этого проекта мы узнали, как проектировать систему мехатроники, как построить и протестировать её.
-Töö lõpus selgus tõsiasi, et roboti korralikuks töötamiseks on vaja oluliselt rohkem aega planeerida testimisele, seda eriti tarkvara osas. Erinevad moodulid ei pruugi alati koos korrektselt töötada, kuigi eraldi katsetades oli kõik korras. See näitab, et süsteemi moodulite integreerimine on tõsine väljakutse ja selleks tuleb planeerida oluliselt rohkem aega ja ressurssi.
+В конце работы выяснилось, что для исправной работы робота требуется значительно больше времени затратить на планирование и тестирование, особенно по части программы. Разные модули не всегда работают вместе корректно, хоть и были в порядке при их отдельном тестировании. Это показывает, что интегрирование модулей системы - это настоящий вызов и на него требуется запланировать значительно больше времени и ресурсов.
-Kokkuvõteks arvame, et projekt oli väga huvitav ja hariv ning andis aimu integreeritud süsteemide projekteerimisest ja valmistamisest.
+В заключении считаем, что данный проект был очень интересным и познавательным и дал представление о проектировании и изготовлении интегрированной системы.
-===== Viited ja kasutatud materjalid =====
+===== Ссылки и использованные материалы =====
-  - Kodulabori juhendmaterjal http://home.roboticlab.eu
+  - Инструкция Домашней Лаборатории http://home.roboticlab.eu
-  - ATmega128 andmeleht
+  - Спецификация ATmega128
   - Dudziak, R., Köhn, C., Sell, R., Integrated Systems & Design, TUT Press, 2008
   - Friendenthal, S., Moore, A., Steiner, A., A Practical Guide to SysML, Elsevier, 2008
   - Perens, A. Projektijuhtimine, Külim, 1999
   - Bräunl, T. Embedded Robotics, Springer-Verlag, 2003

ru/projects/wheeled_robot.1376738506.txt.gz · Last modified: 2020/07/20 09:00 (external edit)