KNR Bionik

Roboty

miniRyś V3

Robot balansujący

Autorzy

Kamil Foryszewski

miniRyś V3

Opis

Robot balansujący miniRyś to konstrukcja robota mobilnego o zmiennym trybie lokomocji, przystosowana do pracy w grupie. Wersja trzecia miniRysia różni się od poprzednich wersji zarówno konstrukcją mechaniczną, elementami elektronicznymi, jak i oprogramowaniem.

miniRyś V3

Opis konstrukcji

Głównym elementem konstrukcyjnym (tak jak w poprzedniej wersji) jest aluminiowa rama. Zapewnia ona mocowanie pozostałych części oraz stanowi obudowę robota. Została wykonana w technologii cięcia laserem oraz gięcia CNC. Istotnym elementem konstrukcji są również koła które zostały wydrukowane na drukarce 3D. Na szczególną uwagę zasługują frontowe panele ochronne, których brakowało w poprzednim modelu miniRysia. Obecna konstrukcja zapewnia ochronę wrażliwych komponentów. Nowością jest także zastosowanie kamery RGB w górnej części robota. Może zostać wykorzystana zarówno w trybie balansującym jak i poziomym, w zależności od aplikacji.

Aluminiowa rama do miniRysia V3.

Opis elektroniki

Elektronika w nowej wersji miniRysia została znacząco zmieniona. Wymaganiami stawianymi systemowi sterowania były między innymi: zapewnienie możliwie dokładnej percepcji otoczenia czy też uproszczenie systemu sterowania. Jako jednostka sterująca został wybrany komputer jedno-płytkowy Raspberry Pi 3B+. Jednostka obliczeniowa charakteryzuje się znacznie bardziej wydajnymi podzespołami w stosunku do komputera zastosowanego w dotychczasowym prototypie. Pozostałe nowe komponenty miniRysia V3 to m.in.:

  • Moduł inercyjny LSM6DS33
  • Kamera Waveshare OV5647
  • Czujnik odległości Pololu VL53L1X

Istotnym elementem robota jest specjalnie zaprojektowany shield rozdzielający sygnały sterujące oraz magistrale komunikacyjne. Zawiera w sobie m.in.: różnorodne złącza, przetwornicę napięcia służącą do zasilania warstwy logicznej, czy też sterowniki silników krokowych.

Model Raspberry Pi z nałożonym shield'em.

Opis Oprogramowania

W ramach projektu została zaimplementowana niskopoziomowa warstwa bibliotek, umożliwiająca wykorzystanie funkcji urządzeń elektronicznych podłączonych do płyty głównej robota. Założeniem implementacji było takie dostosowanie bibliotek aby mogły zostać one wykorzystane w wysokopoziomowej warstwie opartej o system ROS. Powstały biblioteki umożliwiające odczyt danych ze wszystkich sensorów na robocie z zadaną dokładnością, oraz biblioteka do sterowania silnikami umożliwiająca konfigurację pracy każdego z silników i zadawanie prędkości.