В октябре 2023 года стало известно, что инженеры НИИ механики МГУ в рамках проекта «Братья Вольт» разработали вторую версию своего робота-собаки — первая была показана в 2021-ом. Конструкторы пересмотрели подход к внешнему виду, облегчили корпус, научили «щенка» новым движениям и упростили доступ ко внутренним подсистемам. Теперь у него есть лидар, система распознавания препятствий, режимы обнаружения угроз и т. д. Умный «пес» получил повышенное внимание в рамках «Экспоцентра» на Красной пресне. Но самый популярный вопрос, который звучал от обывателей в сети и на выставке — «Зачем это нужно?».
Разработка робототехники *
Программирование и разработка робототехники
Новости
Позиционирование бионического предплечья взглядом
Всем привет! С недавних пор я увлекаюсь железом, и, в частности, робототехникой. И вот в какой-то момент решил исполнить свою давнюю мечту и собрать кибернетический протез. Перечитав немало статей по этой теме и ознакомившись с актуальными вопросами, мне захотелось попробовать решить один из них, и в данной статье я хочу поделиться своими наработками и результатами.
Встроенные системы: с какими сложностями сталкиваются разработчики
Проектирование встроенных систем подразумевает создание аппаратного обеспечения (печатной платы) и встроенного ПО. На каждом из этих направлений разработчики сталкиваются с неочевидными трудностями – неочевидными прежде всего для заказчиков. Здесь я хотел бы перечислить самые частые сложности, с которыми мне и моей команде приходится иметь дело при разработке встроенной электроники.
Для ускорения проектирования аппаратное и программное обеспечение разрабатываются параллельно. Но чтобы никого не запутать, я буду рассматривать их и связанные с ними трудности отдельно.
I2C датчик INA219 + Python + Repka Pi: измеряем ток, напряжение и мощность во встраиваемых системах управления
Когда вы создаете проект промышленной установки, робота, дистанционно управляемой модели ровера или аналогичный проект с микрокомпьютером, встает задача контроля состояния систем электропитания. Вам нужно проверять напряжение на аккумуляторах, потребляемый ток и мощность. Не исключено, что в проекте есть не одна, а несколько цепей, где нужно обеспечить подобный контроль.
Результаты контроля можно передавать, например, на пульт управления или использовать как‑то еще. Когда заряд аккумуляторов подходит к концу, можно отключить какие‑нибудь устройства с целью экономии энергии или инициировать зарядку аккумуляторов вашего устройства. Если в устройстве есть сервоприводы, можно контролировать потребляемую ими мощность, а при перегрузке отключать все сервоприводы или некоторые из них.
В этой статье мы расскажем об использовании для контроля напряжения, тока и мощности недорогого модуля GY-219 с интерфейсом I2C и чипом INA219. Вы сможете подключить его практически к любому микрокомпьютеру, где есть такой интерфейс.
В статье будет описано подключение GY-219 к отечественному микрокомпьютеру Repka PI, однако все будет работать и с Raspberry Pi. В интернете вы найдете руководства, как подключить GY-219 к любому другому микрокомпьютеру или микроконтроллеру с интерфейсом I2C.
Истории
Синтаксический разбор CSV строчек
В программировании микроконтроллеров часто надо производить синтаксический разбор (парсинг) CSV строчек. CSV это просто последовательность символов, которые разделены запятой (или любым другим одиночным символом: ; | /). CSV строчки можно, например, повстречать в NMEA протоколе от навигационных GNSS приемников. Любой URL это в сущности та же самая CSV строчка.
В этом тексте я написал как производить синтаксический разбор CSV строчек.
Коснуться и ощутить: многофункциональный датчик для электронной кожи
Что отличает человека от робота? Это весьма философский вопрос, ответ на который стоит искать среди работ не только инженеров и биологов. Важно понимать, в какой плоскости мы этот вопрос рассматриваем — физические возможности, когнитивные функции, эмоции, самосознание и т.д. На самом деле, пока что сравнивать человека и роботов в рамках схожести некорректно, ведь человек обладает не только выдающейся центральной нервной системой, но и органом, без которого наше взаимодействие с окружающей средой было бы крайне ограничено. Речь идет о коже — о самом крупном органе человеческого тела, который служит одновременно и преградой, и датчиком. Кожа является одним из важнейших инструментов, когда мы, к примеру, аккуратно берем в руки нечто хрупкое или крепко хватаемся за что-то тяжелое, дабы не упустить его. Ученые из университета Британской Колумбии (Ванкувер, Канада) разработали новый тип искусственной кожи, который сможет значительно расширить возможности не только роботов, но и протезов. Из чего сделана новая кожа, какими функциями она обладает, и как она показала себя на практике? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Простой пример ИИ для управления роботом. TensorFlow + Node Js
Немного слов обо мне: мое хобби это робототехника. На данный момент экспериментирую с шагающим роботом на базе SunFounder PiCrawler.
Последнее время тема искусственного интеллекта (ИИ) приобретает все большую популярность. Причиной этому служит в том числе совершенствование мобильных устройств и компьютеров - они становятся мощнее и компактнее.
В данной статье я постараюсь простыми словами объяснить, как можно применить ИИ для управления роботом, используя готовую библиотеку TensorFlow.
Мёртвое время. Как не ошибиться при настройке ШИМ в Renesas Synergy
Продолжение разработки сервоконтроллера MC50. В предыдущем проекте управления DС мотором специалисты в комментариях высказали сомнения относительно способа изменять состояние линий ШИМ путём переназначения функций портов в реальном времени. Этот способ был применён в связи с оригинальной архитектурой формирователей мёртвого времени в таймерах чипов семейства Renesas Synergy. Здесь представлен другой метод.
Технологии бортовой сети костюма телеприсутствия: исследование и разработка
Данная статья подготовлена мной, мои коллегой@geoinkи нашим руководителем Артёмом Николаевичем Волковым. Также можете посмотреть нашу предыдущую работу на данную тему.
Работа защищена и представлена нами на международной конференции ICACNGC 2023.
Путь к сердцу робота: гастрономические предпочтения и эмоции ИИ
Сколько людей, столько и мнений. Избитая временем фраза, но очень хорошо описывающая суть человеческой природы. Одним из самых ярких примеров разнообразия мнений являются те или иные предпочтения в еде. Кто-то любит черный чай, кто-то — зеленый, кто-то и дня не может прожить без стейка, а кого-то воротит от одной мысли о мясе. Вкусов много, и все они так или иначе являются результатом процессов формирования поведенческих особенностей человека. Нравится ли нам определенная еда или нет зависит от совместной работы как физиологии, так и психологии. Голод, будучи проявление физиологической потребности в пище, может быть удовлетворен любым блюдом, даже тем, что нам не по душе. Однако положительный эмоциональный ответ получит лишь то блюдо, которое нам нравится. При этом степень голода значения иметь не будет. Словами объяснить эти процессы не так уж сложно, но перевести все это в язык, понятный для ИИ, гораздо сложнее. Ученые из университета штата Пенсильвания (США) разработали электронный язык, имитирующих то, как вкус влияет на потребление пищи в зависимости от желаний и потребностей. Данная разработка должна помочь ИИ лучше понять эмоциональную составляющую для дальнейшей ее имитации. Из чего был сделан электронный язык, как он работает, и насколько эффективно? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Безопасное управление двигателем постоянного тока
Речь о том, как управлять включением и скоростью двигателя постоянного тока на примере сервопривода MC50 так, чтобы сервопривод не сгорел. Несмотря на то, что MC50 был разработан для управления BLDC моторами, он также хорошо подходит и для управления коллекторными двигателями постоянного тока мощностью до 600 Вт. Правда для этого пришлось сделать некоторые незначительные модификации.
Подводный робот с интегрированной системой навигации
Приветствуем вас, уважаемые читатели!
Продолжаем знакомство с подводной робототехникой, и сегодня мы расскажем подробнее про наш основной проект - это малогабаритный подводный робот с интегрированной системой навигации.
P. S. Много картинок, в конце ссылка на видео.
Использование модулей электропитания с соблюдением стандартов MIL-STD-1275 и MIL-STD-461F
Аннотация
В статье рассматриваются основные требования к электромагнитным помехам и изменению напряжения при переходных процессах, которые предъявляются к системам специального назначения, использующим импульсные источники питания (SMPS). Особое внимание уделяется основным условиям при подавлении электромагнитных помех и переходных колебаний, а также методам по обеспечению соответствия стандартам.
Введение
Инженеры разработчики электронной техники сталкиваются с различными проблемами, связанными с изменением напряжения в переходном процессе и устранением электромагнитных помех. При недостаточном контроле возникновения электромагнитных помех может привести к наложению их на полезный сигнал, что в свою очередь приводит к возникновению нежелательного шума в коммуникационном или компьютерном оборудовании, а также к ложному срабатыванию и неправильным показаниям в цепях сенсорных датчиков.
Дополнительно к сигналам, которые могут вызвать наложение помех, при нормальной работе оборудования могут возникать изменения напряжения, связанные с переходными процессами на входных клеммах оборудования. Изменения напряжения в переходном процессе определены в соответствующих отраслевых стандартах и рассчитываются с учетом конкретных условий, в которых используются различные классы оборудования. Например, требования к наземному оборудованию отличаются от требований к летному бортовому оборудованию.
Одна из задач инженера-разработчика — своевременная корректировка схемы для снижения электромагнитных помех и изменения напряжения в переходном процессе в разрабатываемом оборудовании, к которому предъявляются требования, определяемые потребителем.
Ближайшие события
Первый ИИ, который смог спроектировать робота с нуля
В рамках нового исследования, которое провели научные сотрудники Университета Северо-Запада, ученые представили искусственный интеллект (ИИ), который демонстрирует беспрецедентные возможности в области проектирования роботов. Создатели уже выложили обзор процесса на YouTube.
Данный ИИ отличается высокой скоростью работы, инновационным подходом, способностью концептуализировать и создавать функциональных роботов за считанные секунды. В отличие от своих предшественников, представленный ИИ сочетает в себе эффективность и креативность, открывая новые перспективы в сфере робототехники.
Конус тишины: акустический рой для локализации и разделения речи
Представьте себе комнату в которой находится десять человек. Все они одновременно что-то говорят, а вам нужно из этого звукового оркестра выделить речь конкретного человека. Такая задача сложнее, чем кажется. А если при этом еще и закрыть глаза, т. е. лишить свой мозг визуальных подсказок, то сложность возрастает в разы. Ученые из Вашингтонского университета (США) разработали массив роботов, которые способны самостоятельно и без помощи камер перемещаться по комнате, изолировать речь того или иного человека из говорящей толпы и определять его положение. Как работают роботы, каковы их возможности, и где они могут применяться? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.
Робототехнические манипуляторы с компьютерным зрением
Есть одна весьма любопытная область приложения усилий, которая позволит как прокачать свои навыки в целом ряде областей, так и получить на выходе весьма любопытное изделие, которое может быть интересно многим — это создание роботизированных манипуляторов.
Работа в этой области позволит освоить микроконтроллеры, компьютерное зрение, изучить различные виды кинематики манипуляторов.
Управление сервоприводами, часть 3. Управляем ШИМ/PWM сервоприводами с разъёмов GPIO компьютеров на примере Repka Pi
Из предыдущих статей нашей серии про сервоприводы вы знаете, что для управления сервоприводами используется широтно‑импульсная модуляция ШИМ (Pulse Width Modulation, PWM).
Это третья статья серии статей про сервоприводы. В ней мы расскажем, как управлять сервоприводами напрямую с порта GPIO микрокомпьютера Repka Pi 3. Вы попробуете сделать чисто программный генератор ШИМ, а также использовать аппаратный генератор ШИМ, доступный в Repka Pi.
Вы узнаете, что если нужно управлять большим количеством сервоприводов, то наилучшим решением будет использование специально предназначенных для этого контроллеров.
Мы также расскажем, какие защитные меры нужно предпринимать при подключении сервоприводов непосредственно к контактам GPIO, а также научим запускать программы управления сервоприводами от имени непривилегированного пользователя.
Управление сервоприводами, часть 2. Управляем сервоприводами с помощью серво-контроллера через USB любых компьютеров
В первой статье серии про сервоприводы с названием Сервоприводы: устройство и управление мы рассказывали о том, для чего нужны сервоприводы, как они устроены, и как ими управлять с помощью ШИМ, приведены характеристики некоторых популярных сервоприводов. Мы написали программу на Python для Repka Pi, позволяющую выполнять необходимые операции над сервоприводами с удержанием угла, а также с сервоприводами постоянного вращения.
С помощью этой, второй статьи серии, вы научитесь пользоваться 16-канальным ШИМ-контроллером Robointellect Controller 001. Данный контроллер создан на базе микросхемы PCA9685 и предназначен для управления различными исполнительными устройствами, использующими ШИМ-модуляцию:
Разработка индивидуальных средств передвижения?
В последнее время всё большую популярность приобретают индивидуальные средства мобильности, благодаря чему в последние несколько лет такие средства передвижения как электросамокаты получили огромное распространение.
На руку этой тенденции играет всё увеличивающаяся урбанизация (по некоторым оценкам, к середине этого века около 70-80% населения Земли будет жить в городах). Большая скученность людей, невозможность или проблемы с поиском свободной парковки для авто заставляют присмотреться к таким средствам передвижения внутри городов более пристально.
Обследование рельефа острова Валаам нашим подводным роботом
Рассказываем про наш опыт использования собственного подводного робота "Трионикс-4М" для обследования подводного рельефа острова Валаам.
Скажем пару слов о себе, о робототехнике и подводной навигации.
Много фотографий и ссылка на видео с подводными кадрами.