Ru-Research and Development
|
Задачи для кружка робототехники на 2013 год.
Contents |
Модуль сонара
Прототипная версия модуля обнаружения препятствий.
В рамках задачи необходимо сделать модуль, способный принимать показания массива датчиков (ультразвуковых сонаров) (до 20 датчиков). Результатом работы модуля должен быть массив результатов, выводимый по COM-порту по запросу к модулю из бортового компьютера.
Для решения задачи необходимо решить две связанных задачи в разных технических направлениях:
- разработать программу, которая периодически общается с модулем сонара по COM-порту и выводит препятствия на экран
- Разработать электронное устройство на базе микроконтроллера и датчиков. Для этого необходимо:
- Разработать электрическую схему и печатную плату, которая содержит микроконтроллер, и к которой подключаются датчики (в нужном количестве).
- Разработать программу для микроконтроллера, которая выдает необходимые сигналы сонарам, получает и обрабатывает ответный сигнал каждого датчика, обобщает их в готовый результат, готовый для отправки на компьютер. Программа должна одновременно обрабатывать стандартизированные сетевые пакеты (см. Сетевой протокол для связи с устройствами), приходящие на UART микроконтроллера от COM-порта бортового компьютера и отвечать на них.
Итогом решения задачи должен быть модуль, все необходимые программы (двоичные файлы и исходный код, включая прошивки) и документация.
Программа генерации кодирующих дисков
- Программа для того, чтобы рисовать shaft encoding disk с выводом в dxf-файл. Лучше всего организовать в виде open-source программы на github/sourceforge. (рекомендую Qt + небольшая библиотека для работы с dxf).
- [production] В результате закажем кодирующие диски на производстве. (лазерная резка стального листа в Киеве).
Система управления манипулятором
Группа1
1) Программа по управлению манипулятором в 3D (OpenGL/DirectX или любой 3D движок). Входит расчет обратной кинематики. Результат работы программы: углы поворота сервомоторов.
1.1) GUI 1.2) Обратная кинематика 1.3) Сетевой интерфейс для передачи значений поворота в схему управления (COM-порт).
Группа2
2) Схема управления сервомоторами. - на базе микроконтроллера AVR
Модуль навигации
- компас + барометр - на базе микроконтроллера
- полный комплекс навигации на базе 4-х и более акселеерометров - на базе микроконтроллера и нескольких АЦП
- Программа для работы с GPS приемником. (COM-порт) - Qt/C++ программа + QExtSerialPort
Вспомогательные компоненты (Hardware)
- Программирование микроконтроллеров: bootloader - загрузчик прошивки для модулей робота.
- Новый power supply unit (согласно описанию недостатков на существующий) - сложно.
Интерфейс управления (Qt/C++/ OpenGL or any game engine)
- Программа задачи точек траектории для робота
- пользователь задает траекторию
- просчитывает повороты и смещения на каждой точке, полный путь
- отображает результат
