Многоцелевой радиоуправляемый робот 'УЭЛС'

**RW6HEM** · 26.10.2006, 21:54

Всем привет!
Хочу рассказать о своем проекте : Многоцелевом радиоуправляемом роботе "УЭЛС" (Универсальный Экспериментальный Лабораторный Стенд)
Этого робота я изготовил в 2003году.

Область применения этого робота довольно обширна. Его можно использовать в системе образования, при проведении уроков радиотехники и механики, на занятиях. При этом робот может «рассказывать» ту или иную тему, помогая преподавателю вести урок. Встроенная видеокамера и видеомагнитофон на пульте управления позволяют записывать на видеокассету любые открытые занятия, лекции и т.д. Благодаря встроенной панели с приборами, разъёмами, выключателями, на нём можно проводить лабораторные занятия и эксперименты при изучении основ автоматики, кибернетики, программирования, усилительных устройств, измерений, телевидения, радиоуправления, механики. Самоходная платформа, поворачивающаяся голова, манипуляторы со схватами позволяют оператору использовать робота в качестве помощника сторожа в охраняемых помещениях и складах, где нахождение человека нежелательно или опасно для жизни. Робота можно использовать в качестве экскурсовода на выставках и презентациях. Он может послужить украшением любого магазина, кафе, бара, детских аттракционов и т.д. Тем самым, обеспечивая хорошую рекламу его владельцам. Система лазерного наведения движения и поворачивающаяся «голова» с видеокамерой существенно облегчают оператору управление роботом на расстоянии, даже без непосредственного визуального наблюдения. Робот может (с помощью схватов левого или правого манипулятора) брать, переносить небольшие предметы. Движение конструкции осуществляется с помощью самоходной платформы, выполненной на базе двух электродвигателей 12 Вольт с червячными редукторами, взятых от стеклоочистителей автомобилей ГАЗ – 53. Такие же двигатели стоят и на манипуляторах робота. Управление роботом осуществляется по радио с помощью настольного пульта управления с переносным телевизором. В управлении используется дискретная передача 24 команд: «Движение влево», «Движение вправо», «Движение вперед», «Движение назад», «Левый манипулятор вверх», «Правый манипулятор вверх», «Левый манипулятор вниз», «Правый манипулятор вниз», «Правый манипулятор согнуть в локте», «Правый манипулятор разогнуть в локте», «Правый схват разжать», «Правый схват разжать», «Левый схват сжать», «Левый схват разжать», «Включение ночных фонарей», «Отключение ночных фонарей», «Включение лазерного наведения движения», «Отключение лазерного наведения движения», «Голова вверх», « Голова вниз», «Голова влево - вправо». Остальные команды -резервные и могут использоваться при доработке машины. На голове робота установлена черно – белая миниатюрная видеокамера со встроенным микрофоном. Сигналы « VIDEO » и « AUDIO » с камеры поступают на маломощный телепередатчик, взятый от игровой приставки «Денди». В передатчике установлен дополнительный каскад усиления ВЧ сигнала. Благодаря этому радиус действия между роботом и телевизором пульта управления достигает 50 метров . Передатчик телевизионного сигнала робота настроен выше по частоте 12 телевизионного канала (240 МГц), чтобы не мешать просмотру ТВ ближайшим «соседям». При желании, телепередатчик можно настроить на любую свободную частоту с 1 по 12 телевизионный канал, а также за диапазоном. Оператор, находясь в скрытом помещении или комнате ( в радиусе 50 метров ), сидя за пультом управления, видит и слышит «глазами» и «ушами» робота. При этом он может говорить и отвечать на вопросы посетителей с помощью радиопередатчика с микрофоном встроенного в пульт управления. Приемник радио - переговорного устройства установлен внутри робота. Благодаря этому между роботом и пультом управления установлена дуплексная радиосвязь. Оператор может говорить и слушать одновременно. Чтобы голос оператора был не узнаваем, в пульте управления (между микрофоном и модулятором передатчика) подключено специальное устройство «Голос робота». Этот блок изменяет до неузнаваемости голос оператора, придавая ему металлический оттенок. При этом робот «говорит» красивым электронным голосом (как в фантастических фильмах). При управлении оператор, как правило, не видит самого робота и контролирует выполнение команд, через видео камеру, закрепленную на подвижной голове робота. Чтобы избежать трудностей в управлении движения робота ( например: голова робота повернута влево относительно туловища, а двигаться нужно прямо, у оператора может возникнуть ложное представление о положении и перемещении робота !), в конструкции предусмотрена система лазерного наведения. Работает она следующим образом. Спереди, в «ногах» УЭЛСа установлены два лазерных мигающих светодиода с оптикой, взятых от лазерных указок. Они закреплены на специальных подвесках по краям ног робота. Сфокусированные лазерные лучи, направленные под наклоном к полу, образуют на полу две яркие мигающие точки впереди туловища на расстоянии одного метра. Эти точки (маркеры) хорошо видны на экране телевизора. По ним оператор может ориентировать голову робота относительно туловища (перед началом движения) и определять расстояние до препятствий. Лазерные точки определяют габариты робота по ширине, поэтому оператор может заранее определить: «пройдет ли робот в дверной проём?». На самоходной платформе установлены три колеса. Два спереди (ведущие) и одно сзади (работает по принципу ленивца). Благодаря такой компоновке, робот может делать повороты и разворачиваться прямо на месте. Питание робота осуществляется от трех мотоциклетный аккумуляторов (12 вольт каждый). Первый аккумулятор питает электронную начинку. Второй - электроприводы манипуляторов, схватов и головы. Третий – самоходную платформу. Так как аккумуляторы разряжаются не равномерно, их можно объединять, соединив параллельно с помощью специального тумблера расположенного внутри туловища. В принципе конструкцию можно питать и от мощного стабилизированного блока питания 12 вольт, но при этом робот будет «привязан» к проводам и ограничен в перемещении. Большинство электронных блоков расположены внутри туловища на специальной амортизированной платформе предохраняющей схему от вибраций и ударов. Часть блоков и механизмов, включая телепередатчик, установлены в ранце на спине робота. На боковой стенке корпуса пульта управления предусмотрен специальный разъем, позволяющий соединить шифратор команд управления с LPT – портом системного блока компьютера. Используя программы управления LPT , можно «оживить» робота без участия оператора и заставить двигаться по заложенному алгоритму работы.

**R3D-209** · 26.10.2006, 22:14

Занятно! Сколько по времени делали?

**RW6HEM** · 26.10.2006, 22:58

Сообщение от R3D-209

Занятно! Сколько по времени делали?

Этого робота я начал изготавливать в 2001 г и закончил 2003 г

**RW6HEM** · 27.10.2006, 09:58

Сейчас работаю над созданием робота для травления печатных плат.
Робот должен (с помощью схвата) брать и переносить нарисованную плату в пластмассовую ванну. В ней осуществляется автоматический залив/слив травящей жидкости. Робот должен следить за температурой раствора и его перемешиванием. После травления, манипулятор переносит плату в промывочную камеру и затем отдает пользователю.
Управление роботом будет осуществляться, через LPT порт компьютера. На приводах манипулятора хочу поставить шаговые двигатели от старых дисководов "5,25".
Помогите найти подходящую прогу для управления 4 шаговыми двигателями от LPT

**RN9RQ** · 27.10.2006, 15:48

Над трудом преклоняюсь, вот только это сизифов труд...
Это и роботом то не назвать - автоматизированное устройство, я что-то не вижу обрастной связи в механике манипуляторов....

**RW6HEM** · 27.10.2006, 20:13

Эти фото сделаны на стадии изготовления робота. А вот окончательный вариант робота:
http://nauka.relis.ru/32/0309/32309002.html
http://www.vvcentre.ru/about/youth/expo/
http://www.pnp.ru/archive/12652934.html
[IMG]

**RW6HEM** · 27.10.2006, 20:15

Или я не понял о каком роботе идет речь?

**RW6HEM** · 28.10.2006, 23:05

Сообщение от RW6HEM

Над трудом преклоняюсь, вот только это сизифов труд...

Почему вы так думаете?

**Колона** · 31.10.2006, 23:27

А зачем он нужен, если плату можно вытравить вручнуюю???

**RW6HEM** · 01.11.2006, 20:51

Я работаю в центре дололнительного образования детей. Веду объединение: "Радиотехническое конструирование". Зачастую дети отказываются от травления печатных плат, предпочитая навесной монтаж. Причина - не хотят связываться с хлорным железом, медным купоросом и тем более кислотами. Да на кружке и нет условий для этого. А если сделать этот процесс автоматизированным, то дело (я думаю) пойдет + интересно.

**OLD DED** · 01.11.2006, 21:49

А нужен ли "робот" который будет переносить платы?
Вы сделайте не "робота" а хотя бы простой станочек
который будет платы рисовать или фрезеровать или
сверлить.А тогда дети и руками опустят её в раствор
и забудут о навесном монтаже.
Понимание робота как что-то движущееся вертящее
головой моргающее лампочками(а особенно меня
умиляет когда пишут "фотоэлементами") и воспроиз
водщее магнитофонную запись закончилось наверное
ещё в 60х годах прошлого века.С тех пор всё несколько
сложнее.Не создавайте у детей ложного впечатления
о робототехнике.
Успехов.

**RW6HEM** · 02.11.2006, 08:58

Уважаемый коллега! Я в дополнительном образовании работаю более 10 лет. Говоря об организации кружка, чтобы дети с удовольствием приходили, получали знания (соответствующие современным требованиям), что то конструировали и т. д. , то здесь все гораздо сложнее. Дело в том, что у нас есть сверлильные, токарные, фрезеровальные станки и т.д. Я уже не говорю о финансировании наших заведений, все приходится покупать за свой счет и делать своими руками. Но дело не в этом! Современная молодежь не охотно идет в наши заведения, а ищет развлечений (занимает свой досуг) на дискотеках, в пивбарах, в игровых залах и компьютерных салонах. Большая часть детей не хочет работать и думать. Считает, что в будущем они все будут сидеть в каком нибудь офисе в белой рубашке за компьютером.
Вы говорите: "Не создавайте у детей ложного впечатления
о робототехнике." Да у них нет вообще впечатления. Они думают, что хлеб на деревьях растет, компьютеры и сотовые телефоны сами воспроизводятся. Я общался с коллегами других школ из разных городов. Эта проблема не только у нас, но и по всей России. Если ребенок пытается что - то конструировать и показать свое творение на выставке, то все его записывают в "Одаренные дети". Тогда в наши 70-80 годы каждого пионера можно было назвать одаренным ребенком!
Современного школьника уже не заманишь к себе на кружки станками, приборами, роботами и т.д. А те кто все же пришел, хотят получать знания в развлекательной форме и без особого "напряга". Если радиотехнику преподавать как положено по программе, то они все разбегутся и кабинеты будут пустые. Этим летом я получил отпускные и приобрел( в комисионном магазине) за свой счет пять компьютеров б/у
Р 3 и Р 4. Загрузил в них радиолюбительские программы и справочники.
И что же? Дети с удовольствием стали приходить только не на радиотехнику, а поиграться в игры. Конечно не все ребята растут дебилами. Из 24 человек в группе, 2 детей с усердием постигают азы радиотехники. На них и вся надежда! Они создают интересные разработки и проекты. С такими детьми я выезжаю на Всероссийские конкурсы - выставки юных рационализаторов и изобретателей. Они занимали призовые места в крае и России. Но таких детей (я повторяю) очень мало и становится обидно за нашу страну.

**RA4HRA** · 02.11.2006, 09:17

Спасибо, коллега за то что вы делаете!

Что касается, как тут написали, "ложного представления о робототехнике" - это просто очередной приступ радиолюбительского снобизма. Тем более Ваш робот - не просто игрушка, но и функциональное устройство.

И путь ребят в инженеры начинается не со скучных лекций или сборки платок с мигающими светодиодами - а с общего большого дела. Здесь главное - коллективное творчество.

И еще раз - большое вам спасибо.

С уважением,
Абрамов Алексей Валерьевич,
лауреат II Всероссийского конкурса педагогов "Сердце отдаю детям".

PS.
С удовольствием бы побывал у Вас в объединении. До Благодарного от КМВ сложно добираться? Мы в Железноводск на УТС каждую весну ездим.

**RW6HEM** · 02.11.2006, 09:35

Сообщение от RA4HRA

Спасибо, коллега за то что вы делаете!

Что касается, как тут написали, "ложного представления о робототехнике" - это просто очередной приступ радиолюбительского снобизма. Тем более Ваш робот - не просто игрушка, но и функциональное устройство.

И путь ребят в инженеры начинается не со скучных лекций или сборки платок с мигающими светодиодами - а с общего большого дела. Здесь главное - коллективное творчество.

И еще раз - большое вам спасибо.

С уважением,
Абрамов Алексей Валерьевич,
лауреат II Всероссийского конкурса педагогов "Сердце отдаю детям".

PS.
С удовольствием бы побывал у Вас в объединении. До Благодарного от КМВ сложно добираться? Мы в Железноводск на УТС каждую весну ездим.

Очень рад познакомиться с коллегой и единомышленником!!!
Вашу страничку просмотрел. Значит не все в нашем обществе потеряно. Будем продолжать работать.

**RN9RQ** · 02.11.2006, 11:28

1. Отучать от навесного монтажа на картонке нестоит - пусть развивают логику и пространственное мышление.
2. Ну не является ваше устройстни ни роботом ни вообще автоматизированным устройством, я не говорю про главные принципы мехатроники, я просто говорю о том что вы не используете даже классические концепции ТАУ.
У вас даже система управления получается незамкнутой относительно внешних воздействий
Про то что использовать червячный редуктор в узлах сервоприводов кощунство я вообще промолчу.
Робот вообще создается для какого либо конкретного приложения, для чего используется ваш?
Согласитесь, направить детское творчество можно на более интересные вещи и проблемы.