Бег-бот: мобильный робот для подготовки спортсменов-легкоатлетов

1.

ОСНОВЫ
ПРОЕКТНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

2.

Прежде чем начать
Оценить актуальность (должен соответствовать времени)
Понять в общих чертах как будет выглядеть робот

3.

Рассматриваем варианты
Первый вариант: один двигатель отвечает за скорость, другой за поворот оси
передних колес(4 колеса)
Но
- сложная кинематика поворота.
- необходимость обеспечения свободного места для хода колес

4.

Второй вариант: два двигателя отвечают за скорость и поворот передних колес(4
колеса)
Но
- сложная кинематика поворота.
- необходимость обеспечения свободного места для хода колес

5.

Третий вариант: два двигателя отвечают за скорость и поворот передних колес, сзади
одно колесо на подшипнике
Не нужна ось отвечающая за поворот
Не нужно место для поворота колес

6.

Ремесло конструктора
Фанера – самый легкодоступный вариант, хорошо обрабатывается. Для
обеспечения необходимой жесткости и прочности всей конструкции нужно
правильно выбрать толщину фанерного листа. Рекомендуется использовать листы
толщиной не менее 6мм.
Алюминиевые композитные панели – как и фанера, сравнительно легко
обрабатываются, при этом жёстче и прочнее, поэтому можно использовать листы
небольшой толщины. Этот материал пластичен, при ударах не лопается, а лишь
незначительно деформируется.

7.

используя такие программы, как Компас3D или SolidWorks позволяет учесть важные
аспекты:
1) Правильные кабельные трассы. Разложить провода что бы не торчали, не были
натянуты, не провисали
2) Легкий доступ к элементам управления и аварийным кнопкам.
3) Определение активных областей датчиков. Компоненты не должны ударяться во
время поворотов. Возможно использование покупных платформ, но в таком случае
ограниченно пространство для компоновки.

8.

Моделирование и модели
Для моделирования необходимо определить какие внешние и внутренние
параметры должны быть учтены в модели, какие допущения и ограничения могут быть
установлены. Необходимо понимание – какой результат мы хотим получить,
осуществляя моделирование.
Наиболее часто с помощью таких моделей решаются: • задачи моделирования,
когда необходимо установить, как изменятся отдельные параметры робота (его
положение, скорость, ускорение, усилия, моменты) при поступлении сигналов
управления (изменение массы робота, геометрических размеров звеньев, внешних
возмущений и пр.); • задачи управления, когда требуется определить, какие сигналы
управления следует подать на исполнительные устройства (двигатели, соленоиды и
др.), чтобы некоторые «управляемые» параме ваются различные математические
модели этого устройства и исследуется динамика управляемого движения робота

9.

Мир внутри компьютера
Преимущество использования таких таких сред как V-REP, Gazebo в том, что,
несмотря на суще ственную ошибку моделирования, образующуюся здесь при
сравнении с «классическими» методами, использующими математические модели
на основе дифференциальных уравнений, пользователь получает набор готовых
инструментов для создания моделей различной сложности, их визуализации в
процессе моделирования, а также возможность создавать и отлаживать алгоритмы
управления объектами с учетом их взаимодействия на «сцене»

10.

Преимущество V-REP состоит в возможности осуществлять програмное
взаимодействие скриптов написанных «внешними» программами, Matlab, С++,
Python.

11.

Создавая программу, целью которой является решение элементарных задач возможно
оспользование уже готовых решений в интернете, но когда необходимо совместить
решение нескольких простых задач или есть дополнительные ограничения,
разработчику придется все глубже погружаться в математические методы и изучать
новые способы решения данных задач

12.

Распределение обязанностей
Стратегический уровень системы (управления выполняет самые ресурсоемкие
задачи: распознавание видеопотока, расчет маршрута и т.д.)
Тактический уровень (движение по заданной траектории, объезд препятствий,
выполнение требований знаков дорожного движения.
Исполнительный уровень (предназначен для непосредственного управления
приводами и другими исполнительными устройствами)