РАЗРАБОТКА И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОТОТИПА АВТОНОМНОГО РОБОТА ПОДДЕРЖКИ ПРЕЗЕНТАЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ С ФУНКЦИЕЙ ТЕЛЕПРИСУТСТВИЯ И СИСТЕМОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ К НЕМУ

Манько И.В., Голочалова А.В., Угольникова А.А.

DOI: 10Л2737/15014

Аннотация. Разработка и изготовление прототипа автономного робота поддержки презентационных мероприятий с функцией телеприсутствия и системы поддержки принятия решения к нему.

Ключевые слова: Робот, система управления, пиродатчик, система энергообеспечения, система распознавания образцов, исполнительный механизм, навигация.

Устройство телеприсутствия - устройство, позволяющее человеку наблюдать за событиями в удалённом месте и так или иначе (информационно или физически) влиять на них. На данный момент рынок представлен рядом аналогов.

Так российская компания ЗАО «РБОТ» разработала робота телеприсутствия R.Bot, выполняющего функции направленные на помощь человеку как дома, так и в офисе.

В настоящее время роботы телеприсутствия могут быть применены в школах для обучения детей с ограниченными возможностями, в больницах для удаленного посещения пациентов родственниками и докторами, в библиотеках для удаленной работы в качестве библиотекарей, аниматоров. Роботы Webot уже успешно функционируют с прошлого года в школе города Радужный и один в детском саду города Владимира. Главное отличие таких роботов от средств телеконференцсвязи - возможность осматриваться и передвигаться в окружающем пространстве. Благодаря им, дети виртуально присутствуют в классе и чувствуют себя полноправными членами коллектива.

Научная новизна предлагаемых в проекте решений.

В проекте предложен новый алгоритм управления системой всенаправленных колес. В работе предлагается реализация возможности определения присутствия человека посредством использования пиродатчика, а также системы технического зрения на основе веб-камеры и звукового сигнала. Реализуемая в роботе система принятия решений позволит автоматически обнаруживать присутствие человека и выполнять набор функций требуемых во время проведения выставочных мероприятий. Большинство элементов механической конструкции изготовлены преимущественно с помощью аддитивных технологий и оборудование с числовым программным управлением. В процессе выполнения работы с целью апробации изделия выполнено натурное моделирование механических и электронных узлов, а также программного обеспечения. Структурная схема системы управления роботом представлена на рис 1.

Прототип робота телеприсутствия

Рисунок 3- Прототип робота телеприсутствия

Структурная схема системы управления Основным узлом системы управления выступает микроконтроллер Atmega64

Рисунок 1 - Структурная схема системы управления Основным узлом системы управления выступает микроконтроллер Atmega64. Управление шаговыми двигателями перемещения платформы, перемещения корзинки, управления угловым положением планшетного компьютера (и лазерной указки) осуществляется посредством набора драйверов. Для обмена информацией с компьютером используется интерфейс RS485. Отображение информации осуществляется при помощи планшетного компьютера. Учет препятствий роботом осуществляется посредством набора ультразвуковых датчиков расстояния. Автономная навигация робота в пространстве осуществляется при помощи магнитного компаса. Вариант реализации механической конструкции робота представлен на рис 3.

Заключение

Предлагаемые решения имеет следующие технические характеристики:

  • - тип платформы: 3-х колесная
  • - количество исполнительных приборов: 5
  • - тип приводов: шаговые
  • - тип исполнительной аккумуляторной батареи: литий ионная
  • - режим управления: дистанционный с помощью пульта, автономный
  • - вид исполнительных датчиков: ультразвуковой датчик расстояния - 3 шт., пиродатчик, набор концевых датчиков, магнитный компас
  • -интерфейс взаимосвязи между отдельным модулем и компьютером: RS 485
  • -интерфейс дистанционного управления робота: Wi-Fi, радиочастотный сигнал 433 МГц
  • - полезные функции выполняемые роботом: автоматический поиск и обнаружение присутствия человека, автономная навигация в пространстве, функция телеприсутствия.

Голочалова Анастасия Владимировна, студентка 3 курса института инженерных технологий и естественных наук ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, РФ Манъко Ирина Владимировна, студентка 3 курса института инженерных технологий и естественных наук ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, РФ

Угольникова Анастасия Аркадьевна, студентка 3 курса института инженерных технологий и естественных наук ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, РФ Научные руководители:

Афонин Андрей Николаевич, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры материаловедения и нанотехнологий ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, РФ

Алейников Андрей Юрьевич, старший преподаватель института инженерных технологий и естественных наук, руководитель студенческого конструкторского бюро ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород, РФ

УДК: 001.895:631

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >