एक स्वायत्त रोबोट फ्रैंक का निर्माण। एक भाग

दूसरे महीने के लिए मैं शाम को एक स्वायत्त रोबोट इकट्ठा कर रहा हूं, जिसका नाम फ्रैंक है। क्यों? पूछो मत! मुझे पता है कि प्रत्येक रोबोट का एक सुंदर नाम होना चाहिए, लेकिन मुझे अभी तक कुछ भी नहीं आया है। यदि आपके पास कोई विचार है, तो टिप्पणियों में लिखें। यह सब बहुत समय पहले शुरू हुआ था। तंत्रिका विज्ञान, संज्ञानात्मक विज्ञान, कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए मेरे जुनून ने मुझे इस तथ्य तक पहुंचा दिया है कि कंप्यूटर एल्गोरिदम में अनुसंधान एक आकर्षक प्रक्रिया है, लेकिन कभी-कभी मैं अपने सृजन को अपने हाथों से छूना चाहता हूं और देखता हूं कि यह वास्तविक जीवन में कैसे व्यवहार करता है।

यह सब मौजूदा ज्ञान के साथ बहुत फिट नहीं था, क्योंकि पेशे से मैं फिल्म उद्योग में काम करता हूं। मुझे खरोंच से सब कुछ सीखना था, वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में साहित्य, वेबसाइटों को पढ़ना और बड़ी संख्या में प्रयोग करना था।

जब से मैं लॉस एंजिल्स में रहता हूं और मास्को में आधे से कुछ समय के बाद से, कुछ लिंक बहुत प्रासंगिक नहीं हो सकते हैं। दूसरी ओर, मुझे इधर-उधर इलेक्ट्रॉनिक्स खरीदने के लिए दुकानें ढूंढनी पड़ीं, क्योंकि मेरी लगातार यात्राएं रोबोटिक्स का अध्ययन करने की इच्छा को प्रभावित नहीं करती हैं। इसलिए, यदि संभव हो तो, मैं हमारे और पश्चिमी संसाधनों दोनों के लिए लिंक प्रकाशित करूंगा। शायद यह रूसी पाठकों और विदेश में Habré पढ़ने वालों दोनों को मदद करेगा।





यह सब एक मंच के चुनाव के साथ शुरू हुआ जिसके आधार पर रोबोट का निर्माण संभव होगा। उस समय, मुझे परवाह नहीं थी कि उसके पास पैर, पहिए या परिवहन के अन्य साधन होंगे या नहीं। मैंने लिंक्सएक्समोशन प्लेटफार्मों में से एक के साथ शुरुआत करने का फैसला किया, लेकिन मेरे पास ऑर्डर भेजने के लिए उनके पास पर्याप्त इमदादी मोटर्स नहीं थे। उस समय, मैं ब्रेन कॉर्पोरेशन कंपनी के रूसी साथियों से मिला, जो सैन डिएगो में स्थित है, और उनके कार्यालय का दौरा करने के बाद, मैंने महसूस किया कि मुझे एक साधारण - लेगो माइंडस्टॉर्म के साथ शुरुआत करनी थी। यह एक काफी सरल मंच है, जो किशोरों के लिए समझ में आता है, लेकिन यदि आप चाहें, तो पायथन और सी ++ में प्रोग्राम कर सकते हैं।

जब तक मैं मॉस्को के लिए नहीं निकला तब तक लॉस एंजिल्स में मेरा एक सप्ताह था। बस के मामले में, मैं लेगो टेक्निक किट और लेगो माइंडस्टॉर्म NXT2.0 किट के एक जोड़े का आदेश दिया। Arduino और अन्य समान प्रणालियों के बारे में कुछ दिलचस्प लेखों को पढ़ने के बाद, मैंने कई किट का आदेश दिया, जिसमें शुरुआती, सर्वो मोटर्स और लेगो के लिए बढ़ते इमदादी मोटर्स के घटक शामिल थे।

सभी विवरण आए, और उन्हें एक सूटकेस में पैक करते हुए, मैंने अपना पहला रोबोट इकट्ठा करने के लिए मास्को के लिए उड़ान भरी।



पहले, सब कुछ बहुत सरल लग रहा था, लेकिन व्यवहार में, मैं ऑल-व्हील ड्राइव, ऑल-व्हील ड्राइव और सस्पेंशन को चलाने की क्षमता के साथ एक चार-पहिया राक्षस को इकट्ठा करने में विफल रहा, जो तीन सप्ताह में ऑफ-रोड ड्राइविंग की अनुमति देता है। लेगो टेक्निक किट में जाने वाली मोटरें काफी कॉम्पैक्ट होती हैं। आप वास्तव में उनके साथ एक सभी इलाके वाहन को इकट्ठा कर सकते हैं, लेकिन इसे माइंडस्टॉर्म से जोड़ना इतना सरल नहीं है - आपको अतिरिक्त केबल और एडेप्टर की आवश्यकता है। माइंडस्टॉर्म मोटर इतनी विशाल हैं कि कॉम्पैक्ट फ्रैंक को इकट्ठा करना असंभव था। मुझे इसे और भी कठिन और दिलचस्प बनाना था।

मैंने लेगो के साथ आने वाले लोगों के बजाय हाईटेक मोटर्स का उपयोग करने का फैसला किया, और एनएक्सटी ब्रिक के बजाय एक अन्य नियंत्रक का उपयोग करें - Arduino Uno। Arduino के PWM आउटपुट से सर्वो मोटर्स को जोड़ने और सत्यापित करने के बाद कि सब कुछ काम कर रहा है, मैंने अपने फ्रैंक को फिर से इकट्ठा करना शुरू किया। माउंट के साथ मोटर्स अभी भी काफी बड़े थे, लेकिन बदले हुए रूप कारक ने उन्हें एसयूवी के शरीर में रखने की अनुमति दी। मुझे निलंबन का त्याग करना पड़ा, लेकिन भविष्य में, जब सड़क पर सवारी करने का समय आएगा, तो मैं कुछ लेकर आऊंगा।





और इसलिए, मंच को इकट्ठा किया जाता है। फ्रैंक को इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सामान करने और उसे स्थानांतरित करने के लिए - सबसे दिलचस्प बात करने का समय आ गया है। यह जांचने के लिए कि सभी घटक काम करते हैं, जैसा कि मुझे करना चाहिए, मैंने Arduino, सामान्य प्रोटोटाइप बोर्ड लिया। प्रत्येक सर्वो मोटर में तीन केबल होते हैं - लाल, काले और पीले। काली केबल पृथ्वी है। Arduino को कनेक्ट करते समय, यह आवश्यक है कि Arduino का मैदान और सर्वो मोटर्स एक-दूसरे को बंद कर दें। इसलिए, इमदादी मोटर्स से सभी काले केबल, अरुडिनो से जीआर आउटपुट और बैटरी के मिन से जो हम इमदादी मोटर्स को एक साथ जोड़ते हैं, उन्हें शक्ति प्रदान करता है। इसके अलावा, इसके अलावा इमदादी मोटर्स (लाल केबल) और बैटरी हम एक साथ जुड़ते हैं, लेकिन Arduino से कनेक्ट नहीं होते हैं। Arduino को समस्याओं के बिना कार्य करने के लिए, इमदादी मोटर्स की शक्ति और Arduino की शक्ति को अलग करना आवश्यक है। इसके लिए, मैं मोटर्स और Arduino के लिए अलग-अलग बिजली की आपूर्ति का उपयोग करता हूं। यदि केवल एक बिजली की आपूर्ति है, तो प्रत्येक सर्वोमोटर के प्लस और जमीन के बीच संधारित्र को मिलाप करना आवश्यक है - यह बोर्ड में अनावश्यक "शोर" से बचाएगा।

यह सुनिश्चित करने के बाद कि Arduino में "सर्वो-> स्वीप" प्रीसेट काम करता है, मैंने Arduino प्रोटो शील्ड पर आधारित एक छोटे सर्किट को टांका लगाना शुरू कर दिया। बेशक, इस तथ्य के कारण कि यह मेरे हाथों में टांका लगाने वाले लोहे के साथ मेरा पहला अनुभव था - मैंने सुरक्षित रूप से बोर्ड को खाई, यह देखते हुए कि कुछ संपर्क "ग्राउंड" से जुड़े हुए हैं, और इसलिए एक-दूसरे से। अब मैं प्रयोगों के लिए नए बोर्डों की प्रतीक्षा कर रहा हूं।

फिलहाल, यह वह जगह है जहां मेरे प्रयोगों के साथ प्रगति आज तक रुकी है। अतिरिक्त घटक आने पर मैं आगे क्या करने की योजना बना रहा हूं?

तो! इस सप्ताह मुझे 3W के 3 सौर पैनल, प्रत्येक दो Arduino Proto Shield (बस एक और बोर्ड को नष्ट करने की स्थिति में), Li-Po बैटरी 2LIR18650-PCB-LD, सीडस्टीडो लिपो राइडर को डिलीवर करना है।

स्टॉक में भी मेरे पास अभी भी विभिन्न अल्ट्रासोनिक सेंसर, 2 सीएमओएस कैमरे और बीगलबोन ब्लैक हैं। यह सब क्या आ सकता है?

सौर पैनल, एक ली-पो बैटरी और एक लाइपो राइडर बैटरी जीवन प्रदान करेगा। अगर वोल्टेज गिरता है, तो बैटरी चार्ज करते समय रोबोट को "नींद" मोड में रखा जा सकता है।

दो कैमरे, अल्ट्रासोनिक सेंसर और संभवत: एक लेजर रेंजफाइंडर (जब मैं एक उचित सस्ते समाधान के साथ आता हूं) को "दुनिया की तस्वीर" बनाने के लिए बीगलबोन ब्लैक द्वारा संसाधित किया जाएगा। यह देखते हुए कि लोगों में दृश्य धारणा की प्रक्रिया बहु-स्तरीय है (हमारे तंत्रिका नेटवर्क के विभिन्न स्तर अलग-अलग छवि गुणों की प्रक्रिया करते हैं), मुझे कई बीगलबोन ब्लैक या पार्लेला बोर्डों का पदानुक्रम से कनेक्ट करने के विचार के साथ आया था। प्रत्येक बोर्ड अपने स्वयं के एल्गोरिथ्म को ले जाएगा, अधिकतम प्रोसेसर शक्ति और मुफ्त मेमोरी की मात्रा का उपयोग करते हुए, आगे की प्रक्रिया के लिए श्रृंखला को नीचे डेटा स्थानांतरित करता है। इस प्रकार, अन्य सेंसर को संसाधित किया जा सकता है। नतीजतन, हमें घटकों का एक बड़ा नेटवर्क मिलता है, जो एक जीवित जीव की तरह, एक स्वायत्त रोबोट को नियंत्रित करता है।

रोबोट को इकट्ठा करने के लिए एक रोमांचक यात्रा से आगे। जैसे ही शेष घटक आते हैं और सब कुछ काम करता है, मैं एक और लेख लिखूंगा।

अब, विभिन्न संसाधनों के संबंध में, जहां मैं भागों, इलेक्ट्रॉनिक्स और पसंद खरीदता हूं।

संयुक्त राज्य अमेरिका:
1) अमेरिका में मुख्य संसाधन, आश्चर्यजनक रूप से नहीं, Amazon.com है । आप वहां कुछ भी खरीद सकते हैं।
2) नेवार्क डॉट कॉम - यहां आप माइक्रोक्रिस्केट के लिए कोई भी घटक खरीद सकते हैं।
3) लिंक्समिशन - यहां आप स्पेयर पार्ट्स और रेडीमेड रोबोट खरीद सकते हैं।
4) माइंडेंसर्स - लेगो और अन्य प्लेटफार्मों के लिए विभिन्न सेंसर। Arduino के लिए बहुत सारी चीजें हैं।
5) ट्रॉसन रोबोटिक्स - रोबोट विकसित करने के लिए शायद सबसे अच्छा मंच। यहां आप इमदादी मोटर्स, स्पेयर पार्ट्स, माइक्रोकिरेट्स और इतने पर खरीद सकते हैं।

रूस। यहां सब कुछ थोड़ा खराब है - मैं वास्तव में आपकी मदद और सिफारिशों की उम्मीद करता हूं, क्योंकि एक दुकान के अलावा मैं कुछ भी नहीं पा सकता था, एक बड़े चयन और वितरण के साथ।

1) इलेक्ट्रानिक - केवल एक चीज जो मैं अभी तक नहीं गया हूं। यहां सब कुछ नहीं है, लेकिन इस समय मुझे जो कुछ भी चाहिए था।