Тема: РОБОТ или вопрос, пока не имеющий раздела

[Prince Gorr]

      Народ, я люблю заниматься творчеством, но не только в тех направлениях, которые уже "открыты" в замке. Среди всех моих увлечений есть и разработка цифровой техники. Вот и пришло мне (а точнее нам с Каем) в голову, создать робота. Нет, не андроида, то есть не человекоподобного, а нечто типа самодвижущейся умной тележки на колёсах. Вот только появилась загвоздка: что должен уметь такой робот? Какова цель его изготовления кроме самого процесса изготовления и удовольствия от завершения работы над ним? Я хотел бы, чтобы он был полезен, но ума не приложу для каких задач его приспособить. Вот и хочу поднять вопрос: Зачем может быть создан робот такого типа, кроме как для саморазвития нас как его конструкторов, или игровых целей? Что он мог бы уметь, чтобы быть полезным?

[Fearen]

У нас в программе обучения есть робототехника
Вообще у вас неправильный подход. Ваш вариант - что-то вроде "есть робот, не знаем куда деть", а надо - "есть дело, нужно упростить и облегчить задачу человеку". Вот туда и требуется "робот". Дальше уже проще, так как под конкретную цель нужно сделать вполне конкретный механизм. То есть вы знаете параметры и задачи и разрабатываете проект.

[Elly]

Раз тележка на колесах - значит что-то возить. Задача ясна.
А вот зачем ее делать умной?
Ну, хотя бы, перевозить что-то в помещении с постоянно изменяющейся обстановкой.

[Сельвин]

Ну чтож, ваша задача была выполнена мною на соревнованиях по конструированию 3 года назад (легоконструирование - кружок в школе был)

[Fearen]

Легоконструирование *__* Счастливый человек, я в дестве все время возился с лего, а у меня его было мало Т_Т

На счет тележки: единственное применение которое сразу приходит в голову - тележка которая сама ездит по супермаркету за покупателем, а он просто в неё складывает продукты.

[FOXY]

Звездные войны. R2-D2.

[Prince Gorr]

У нас в программе обучения есть робототехника
Вообще у вас неправильный подход. Ваш вариант - что-то вроде "есть робот, не знаем куда деть", а надо - "есть дело, нужно упростить и облегчить задачу человеку". Вот туда и требуется "робот". Дальше уже проще, так как под конкретную цель нужно сделать вполне конкретный механизм. То есть вы знаете параметры и задачи и разрабатываете проект.

      Дело в том, что мне действительно нравиться сам процесс разработки, но ИМХО этого мало. Разработка и создание должно когда-либо всё-таки завершиться, и если объект разработки будет бесполезным, то получиться, что результат долгого труда прийдёться выбросить на свалку. Да, это лишний раз напомнит о суетности бытия и бренности жизни, как пещаные картины тибетских монахов, которые создают целый год, чтобы по окончанию просто смахнуть и начать новую, но я не хотел бы такого завершения для моих творений. По этому я хотел бы найти цели ещё перед тем, как браться за дело более глубоко. И на счет "тележки на колёсах" не обязательно, что это должна быть только тележка. Просто это базис, от которого мы решили отталкиваться. Хотя оттолкнувшись, нужно знать хотя-бы вектор, в котором следовать, а таковой я придумать пока не смог. Не хочеться делать "игрушку" для себя, так как играть с ней у меня не будет интереса (по крайней мере долго) а детей у меня нет. Разве-что подарить его потом кому-нить, но не факт, что я не "прикеплю" сердцем к этому творению, что не захочется расставаться, и оно не будет просто пылиться в углу. Народ, помогите найти ему применение в быту, как первичную цель.

На счет тележки: единственное применение которое сразу приходит в голову - тележка которая сама ездит по супермаркету за покупателем, а он просто в неё складывает продукты.

      Вариант, но никто меня с ним в супермаркет не пустит. А кроме того, возникают несколько технических проблем:

1. Как этот "робозверь" будучи колёсным сможет преодолеть лестничный пролёт в подъезде?
2. Если я пойду в супермаркет, мне не трудно будет покатать тележку, не мешая при этом покупателям, но если робот "сам" то есть без меня будет "ходить в магазин", то для него практически непреодолимым препятствием станут куча тех мест, где мы можем пройти без проблем.(лестничная клетка, лифт, дверь с кодовым замком, дороги с машинами и т.д.)
3. Его могут легко ограбить или просто украсть, да и не факт, что продавцы и кассиры будут чесно с ним себя вести, а делать сложные деньгоприемники и деньговыдающие устройства с сейфами и защитными средствами я не хочу. Уж лучше сам в магазин сбегаю, по крайней мере на первых порах.

Хотя робот для походов в магазин - это уже идея к которой можно стремиться. Какие ещё идеи?

А робот, как просто тележка (именно инвентарь супермаркета) - слишком дорого обойдётся магазину. На магазин их бывает и сотня. Это каждую тележку надо оборудовать компом, системами навигации, двигателями, кучей аккумуляторов и пр... Магазин на такое не пойдет. Покупатели и сами тележку потаскают...

Звездные войны. R2-D2.

      Изначально R2D2 изготавливались как роботы-навигаторы или штурманы, если я не ошибаюсь. Остальные "умения" в них были дополнительными. А у меня нет звездолёта, в котором пригодился бы такой робот.

Раз тележка на колесах - значит что-то возить. Задача ясна.
А вот зачем ее делать умной?
Ну, хотя бы, перевозить что-то в помещении с постоянно изменяющейся обстановкой.

      Ну, возить как минимум себя, что, как показывает практика, уже не мало, так как зачастую вся начинка с аккумами весит не так и мало. Но этого начало.
      Степень "умности" будет зависеть от программ. Она должна быть как просто дистанционно управляемой системой, так и системой с автономным ПО, возможно с зачатками ИИ. Но функции её не хотел бы чтобы ограничивались простым перемещением в пространстве. Этого ИМХО маловато, чтобы начинать воротить сей девайс.
      Колёсная система передвижения выбрана как наиболее простая и дешевая в изготовлении. Не факт, что потом она не будет перенесена на другой движитель (гусеницы, ноги, крылья , мало ли что ещё)

[Fearen]

Нет, телегу которая сама ездит в магазин - отметаю сразу. Это бесполезно по ряду причин.
Именно вариант с тележкой ползающей за хозяином более или мение приемлем.
На счет подниматься по лестнице - это очень легко решается, пока читал посты прикинул пару идей как можно реализовать. могу накидать схемку. Например на место обычных колес поставить по 4 колеса расположенных вертикально, крестообразно. На каждое повесить по тормозу. Получается 1 колесо касается ступени, другое находится на определенной высоте (высоту можно выставить скажем на высоту самой высокой ступеньки в городе, как вариант развития - телескопические трубки для регуляции высоты колес) под углом 90 градусов к первому, при этом находять над следующей ступенью. Затем вся креставина поворачивается и тележка опирается уже на следующие 4 колеса. Тормоза нужны чтобы фиксировать тележку и она не съезжала. Скажем они фиксируют колеса в момент поднятия на следующую ступень. Чтобы тележка не была наколнена под углом можно сделать регулируемый угол подъема самой корзины. Это очень просто - датчик который будет следить за параллельностью к земле и обычная пневматика поднимающая корзину.

Вот такая маленькая идея. Чтобы все это делать нужно хорошо знать электротехнику, гидравлику, мехнику, сопромат и т.д.
Применение данного робота - помощь инвалидам или слабым людям в доставке тяжелых покупок (не обязательно это будет корзина, может просто там будет площадка на которую можно крепить что угодно, хоть шкаф)

[Prince Gorr]

Дело в том, что этот робот планируется не для кого-то, так как мы его продавать не собираемся (как минимум пока), а для себя. То есть я ищу применение его в собственных бытовых нуждах.

[Fearen]

Ну он сможет работать грузчиком Перетаскивать мебель например.

[Prince Gorr]

Слишком большая грузоподъёмность нужна, а значит и слишком дорогостоящая механика. Это уже автопогрузчик надо брать за основу

Расчетная грузоподъёмность, которую мы можем обеспечить 10-15 кг максимум

_{Сообщение от: Января 16, 2008, 12:28:45}
Кстати, на счет знаний, думаю они у нас есть, хотя вот опыта поприбавить охота

[Elly]

Дело в том, что этот робот планируется не для кого-то, так как мы его продавать не собираемся (как минимум пока), а для себя. То есть я ищу применение его в собственных бытовых нуждах.

Тогда применение ему уже есть - либо это официант, либо уборщик.

[Кай Лерэйн]

уборщик

Думали, не получится. Для того, чтобы переложить вещь с места на место, робот вначале должен ее опознать, а над системами визуального распознавания предметов сейчас работают серьезные ученые и программеры и процессорные мощности у них.... я слышал, этим занимаются три сонивских восьмиядерных селла, наподобие тех что в плейстешн 3 используются. Куда уж нам.

[Prince Gorr]

особенно трудно ему будет опознать носки валяющиеся на полу, и степень их загрязнённости , да и "ростом" он вряд-ли будет очень высоким, ну, 1 м (максимум)
почти действительно R2D2, то есть убрать на столе или поскладывать вещи на полки шкафа он не сможет так как не достанет до верхних полок, даже если бы и умел

[MioChi Tonado]

А если научить его играть в баскетбол? Ну интересно было бы, если бы корзина была высотой в метр и умело убегала от игроков... 

[Prince Gorr]

а баскетбол ли это? По моему это будет уже какая-то другая игра

[MioChi Tonado]

Не спорю. Но надо же было объяснить идею как-то 

[Prince Gorr]

Для этого он должен быть довольно быстрым, манёвренным и устойчивым, и особенно крепким. Но это уже более уличное применение, хотя тоже вполне может быть. Какие ещё предложения по комнатному применению?

[Сельвин]

Пылесос

[Prince Gorr]

      Как вариант, скорее всего эту функцию в него стоит таки встроить. Хотя, думаю, стоит встроить также нечто типа поведенческих приколов (как у роботов-игрушек) когда робот будет действовать не только так, как ты скомандуешь (с пульта, компа или чего там встроим), но и как ему самому захочеться (типа играть, обижаться, ласкаться, проявлять умеренную агрессию и т.п.) в зависимости от ситуации

[Сельвин]

Убирать разлитое, заниматься с домашними животными, а вообще Горр я тебе советую почитать : "О чём думают роботы?", книга как раз в тему

[Prince Gorr]

давай, кинь ссылочку, почитаем

[Сельвин]

Это книга, дома читал...

[Кай Лерэйн]

Вот это, кстати, один из тех моментов, которые позволяют отличить романтиков от прагматиков Прагматик думает "а нужен ли робот?", а романтик думает "хочу сделать робота, теперь придумать бы зачем..."
Не критика кончно, сам такой...

А если серьезно, как насчет идеи научить его распознавать откуда идет голос и следовать за ним, т.е. команда "ко мне" грубо говоря.тогда можно научить его приносить что-либо. Чисто пример - установить на робота базу домашнего телефона, пущай приносит когда позовешь

[Fearen]

Кстати научить разпознавать вещи - очень легко, можно даже в качестве "глаз" использовать банальные вебкамеры малого разрешения. Просто ставить спепциальные метки, помню в одной музыкальной машине (её сейчас называют музыкальным инструментом будущего) на предметах были забавные метки в виде гружков и больших точек, в разном порядке =-)

[Dina]

Ага, пылесос, телефон… сделайте из него ещё и кофейный столик :  пусть ездит с кухни до компьютера и обратно, как вариант друзья пришли столик в комнату приехал, поели, попили, он уехал

[FOXY]

Ага! Еще научите в шахматы играть и пулю писать!

[Сельвин]

Тогда и на комьютере работать

[Prince Gorr]

Сам на себе? Он же и так будет компом... класа РI-PII

[Fearen]

Вряд ли с такой мощностью он далеко уедет, ему же надо обрабатывать видео поток в реальном времини.

[Elly]

Low-Res видеопоток. С этим и пень1-про справится.
Больше интересуют реализация контролеров двигателей и прочей сервомеханики.
Будете паять свои на COM или USB ? Или потрошить какое-то устройство с обратной связью?
И питание. Собираетесь использовать ноутбук как базу, если нет, то как будет решатся вопрос его автономности?

[Сельвин]

А скоко электричества придётся затрачивать? Какие счета?!!

[Кай Лерэйн]

как будет решатся вопрос его автономности?

Изначально думали о КПК и USB, но постиав спецификацию последнего... что можно сказать, продвинутые разработчики делают все возможное, чтобы девайсы к новым интерфейсам нельзя было спаять на коленке....

[Сельвин]

Кстати появится вскоре электро бумага!! Это поможет

[Elly]

Кстати появится вскоре электро бумага!! Это поможет

Зачем? 

Если не на USB, то с КПК вряд ли что-то выйдет.
На LPT это сделать проще всего.

[Prince Gorr]

1.На счет питания:

1) 12В акумы (скорее всего от УПСа) на силовую установку (двигатели)
2) 5-12В акумы (отдельно от силовых) на электронно-управляющую часть
3) Штатные батареи ноута (если будет использован ноут) либо преобразователь от п.2. для запитки собственно материнки с обвязкой, если будет использована материнка с обвязкой.
2. Управление через оба com-а и lpt.
Система навигации не использует видеозахват, вместо этого используется система датчиков ИК и ультразвукового диапазона (или только ИК)

Похожий вариант (и именно то, что становиться основой нашей разработки) можно найти здесь а откуда это всё взялось - здесь

      Да, это не моя идея, но почему бы не взять чужие идеи за основу и не попробовать придумать что-либо новое оттолкнувшись от этого и не сталкиваясь с тем, на чем другие уже набили себе шишки?
    Я предлагаю взять идею с вышеуказанного сайта(сайтов), оснастить дополнительными возможностями и придумать ещё и свои решения! Кстати, мне не всё в их варианте понравилось, там робот слишком "глупый" получается, так как авторам явно не хватает "портов" для управления даже тем, что там есть, кроме того, там нету никакой системы самодиагностики, которая не может толком определить и малейших неисправностей вне компа (точнее только простейшие по принципу, если поступила команда "ехать" а сигналов от колёс нету, значит "мы поломались" и ВСЁ! Где поломка? Ищи сам!)
      Я-же, собираюсь модуль управления сделать отдельный от компа. Чтобы он был типа "спинного мозга и мозжечка", то есть чтобы простейшими операциями по обеспечению перемещений, сканированию местности для самонавигации на предмет опорных маяков, обнаружению препятствий занимался именно этот модуль, а не главная машина, которая будет управлять этим модулем на более высокоинтеллектуальном уровне. То есть на управление моторами и датчиками повесить нечто типа ZX-Spectrum-a, которым уже будет управлять комп помощнее.
      Почему Спектрум? Да просто у него 65535 портов!!! Ему достаточно 5В / 0,5-1А питания, и я знаю его ассемблер и железо! Кроме того, он не боится паяльника и к нему есть огромное множество как хардваря так и софта. А ещё, он у меня есть!

[Omlin]

Всем привет!

Очень интересный форум, хочется заметить. Красиво сделанный, да и вообще я неравнодушен к ролевым играм (сам являюсь лидером ролевого клана "Кровавый Рассвет"). А вообще, у меня много проектов, в том числе, сайт, о котором говорил уважаемый Prince Gorr - Сайт "Самодельный робот".
Еще кстати, есть блог, тоже о роботах, но более общей направленности - Блог "Роботы и робототехника".

Поскольку я темой робототехники занимаюсь достаточно давно и серьезно (сдал в свое время диплом по проекту создания системы управления роботом, и через некоторое время намерен поступать в аспирантуру, и писать диссертацию, на тему, связанную с нейронными сетями, системами управления и робототехникой), хочется немного прокомментировать последнее сообщение...

Итак, у каждого свои пристрастия. Кто-то любит спектрумы, кто-то кпк, кто-то суперсовременные ноутбуки. И очень важно, чтобы пристрастия сочетались с темой очередного проекта. Поэтому если есть интерес и знания спектрума - нужно использовать спектрум.

НО! Попробую рассказать немного, чтобы уважаемые форумчане не наступали на мои грабли


О портах
Их хватает на компе, поверьте. Если есть даже просто один USB-порт, можно сделать из него сколько угодно: есть USB-хабы (разветвители, которые можно вставлять один в другой в том числе), есть переходники USB->COM, USB->LPT. А работать с COM и LPT - очень просто. Проверено, это все прекрасно работает.

Об основе
Не могу сказать много о спектруме, т.к. почти с ним незнаком... А вот о преимуществах и недостатках КПК я рассказывал на своем блоге в отдельной статье - Робот и КПК. В том числе, там рассматривается готовый набор PPRK, для создания робота на основе КПК Palm. Более менее современные КПК уже имеют Wi-Fi, т.е. возможно создание робота с мозгами в виде КПК, а функцию высокоуровневого поведения можно реализовать с помощью мощных компьютеров по Wi-Fi. А еще, между прочим, КПК очень маленькие и почти невесомые, и в этом их большой плюс.

О весе
Вообще почему говорю о весе. О весе говорить нужно, ибо требуется, чтобы ваше шасси этот вес выдержало. Я сам на этом прокололся - когда мастерил робота, взял за основу слишком маломощную базовую модель. Под весом 3х-килограммового ноутбука, полукилограммового аккумулятора, и еще периферии на пару сотен грамм, она скрипела и кряхтела, и двигалась с черепашьей скоростью. Еще много о весе и о шасси я писал в статье Робот и mini-ITX. Найти или изготовить полностью шасси большего размера - для меня лично, задача достаточно сложная.

О высокоуровневом программировании
Знаете, сколько сейчас роботов, которые умеют только объезжать препятствия и ездить по командам с пульта? 90% из всех самодельных.
Я например - противник изобретания велосипедов, причем тупых велосипедов.
Поэтому, решил делать робота, который был бы достаточно умным.
И мой робот - умеет приехать на кухню ровно в 18:30 каждый день кроме выходных, спросить у жены, когда ужин (моим голосом), и привезти ее ответ. И еще много что умеет
На моем сайте можно найти очень много информации по этому поводу, включая примеры программирования...
Дак вот! Высокоуровневое программирование - это возможность творить, не вдаваясь в детали реализации. Это очень мощный инструмент, привносящий в наш мир технологии ООП, готовые фреймворки и др. Например, есть такой продукт - Robotics Studio (о Robotics Studio я тоже писал), позволяющий вообще эмулировать робота в специальном 3D-движке без необходимости иметь живой экземпляр. Это, поверьте, очень удобно для отладки. Такие вещи, как RoboSumo, футбол роботов - становятся доступны даже любителю. А возможность использования VPL (визуального языка программирования) позволяет даже человеку, хоть чуть чуть знающему основы алгоритмизации, строить сложное поведение для роботов. А еще есть готовое ПО для распознавания образов, ну и т.д. А писать, конечно, можно и на ассемблере, со скоростью 3 бумажных метра в месяц, тогда, может быть, через годик-два объезд препятствий начнет получаться

Вот это - мощь. Это - возможность не изобретать велосипед, а изобретать что-то новое...

И еще один важный совет: начните процесс создания робота с вопроса: "А чем мой робот будет выделяться среди других?"

Кстати, буду рад ответить на любые вопросы - ICQ 170038573

[Квалэндир]

Эммм... зачем может быть нужен дома робот? Ну например пиво из холодильника таскать, когда впадло лень оторвать свою жопу филейную часть от компа/дивана/телека (нужное подчеркнуть)

[Krakoruk]

Так как я, в силу обстоятельств (ДТП), прикован временно к кровати, мне бы очень не помешала электронная нянька... Вот и еще один аспект применения.

[Кай Лерэйн]

Так как я, в силу обстоятельств (ДТП), прикован временно к кровати

О_о Сочувствую...

[ГС43В]

К вопросу о поиске и распознавани предметов:
Наиболее простым способом будет маркировка предметов радиометками - отражателями, приемопередатчик робота - старый мобильный, радиометка - микросхема чуть больше спичечного коробка и толщиной 1,5 мм ( это было 3 года назад). У робота должна быть база данных, на основе которой будет  модулироваться сигнал-обращение к определенной микросхеме.
Система антистолкновения - лучше лазерная.
Схему помещения робот может составить сам.
Главное! Научить его самостоятельно пользоваться розеткой для подзарядки..

[ГС43В]

Кстати, лучше всего будет построить систему удаленного управления на основе Bluetooth ( при условии, что вся электроника сидит в самом роботе)
Если есть вопросы пишите, идей масса, просто набираю медленно!

[nezhivoy]

Лучше бы придумал, чтоб на службу вместо тебя ходил.

[Кай Лерэйн]

Ех, ежели за всех роботы на службу ходить начнут, большой экономический кризис начнется. И так вон мозги железные мы за себя думать научили

[Krakoruk]

Вот-вот железяк думать научили, а сами потихоньку разучиваемся.

[Elly]

Насчет систем позиционирования и разпознавания предметов.
Очень эффективную систему мождо построить на двух компонентах: системе глобального позиционирования (фактически, универсальном указателе направления вроде компаса или двух стационарных разнесенных на расстояние радиоточек, тут надо принимать во внимание особенности квартиры и искать подходящий вариант, благо их полно), и визуальном обнаружении препятствий (даже не распознавания, а обнаружения). Остальное - полностью в программной части.

Такой робот сможет:
а) Сам составить план любой обстановки, после составления которого он сможет спокойно перемещаться из точки А в точку Б.
б) С легкостью распознавать изменения обстановки и адекватно на них реагировать (объект из созданной самим роботом базы, которые он не находит на своем месте он может помечать как нестационарные)

Вот начиталась тут, и сама решила робота сделать
Пока простейшего - на базе радиоуправляемой игрушки (с устойством позиционирования надо еще подумать будет), в качестве обнаружителя препятствий поставить систему вебкамера + немного расфокусированная лазерная указка (чтобы при приближении к препятствию вебкамера фиксировала большое красное пятно). передачу данных и управление пока можно сделать просто на длинном кабеле Меня просто сейчас больше программная часть интересует Обещаю делиться наработками - может вместе что да выйдет.

И прикинула приблизительную конструкцию робота.
4 двигателя. Управление - LPT (из-за простоты реализации).
2 - маршевых (гусеничное шасси), на которых смонтирован указатель глобального направления и башня.
2 - в "башне". Конструкция башни - поворотная платформа с жестко установленной веб-камерой с ограниченным углом обзора, "смотрящей" параллельно горизонтальной плоскости, и пар двух мощных узко сфокусированных источников света разных цветов (к примеру, красный и зеленый), смонтированных на поворотной платформе, способной изменять угол по отношению к горизонтали. Цель башни - ориентация в пространстве - оценка расстояния до объекта (по углу между направлением камеры и направлением пучка света). Два разноцветных источника света - для проверки, на случай попадания в поле зрения камеры объекта цвета одного из источников света.

[Prince Gorr]

оффтоп потёрт!

[Krakoruk]

оффтоп потёрт!

Эммм... А что я пропустил?

[nezhivoy]

оффтоп потёрт!

Эммм... А что я пропустил?

Такое было. Прямо неописуемо. Ща опять сотрут.

[Prince Gorr]

Да пока нет...