1i7 (1i7) wrote,
1i7
1i7

Category:

Популярная робототехника

Студент ИРИТ (Институт радиоэлектроники и информационных технологий) Иван Тюрин ведет серию занятий по основам доступной робототехники в Центе довузовской подготовки школьников в лаборатории ИПТМ (Институт промышленных технологий машиностроения) в НГТУ им Р.Е.Алексеева для школьников и студентов.

Занятия включают знакомство со средствами доступного цифрового производства, проектирование и создание печатных плат, программирование микроконтроллеров, сборка готового устройства - все компоненты, необходимые для того, чтобы уметь самостоятельно создавать простые, но потенциально умные механизмы в домашних условиях и на оборудовании, представленном в свободном доступе в ФАБЛАБах и ЦМИТах.

Идеальный пример для ознакомления со всем комплексом перечисленных техник внутри одного проекта  - это платформа ScratchDuino, которая является одновременно и примером коммерческого робототехнического проекта, и примером робота, конструкция которого проста настолько, насколько это возможно.



Кроме того, платформа ScratchDuino является открытым проектом - чертежи корпуса, схемы плат и исходный код доступны под свободными лицензиями (хотя мы все равно все будем перерисовывать заново). Автор проекта - Павел Фролов из Санкт-Петербурга, с которым мы встречались осенью в Политехе в Фаблабе, этой весной проводит (или уже провел) конкурс по самостоятельному воспроизведению платформы конкурс свободной робототехники «Робофабрика ScratchDuino».



Ниже план занятий, материалы с некоторых прошедших занятий, разные ссылки, всё в кучу.


План занятий

1. Введение
1.1. И погружение: 3д моделирование в OpenSCAD

2. Создание печатных плат
2.1. Рисуем простую печатную плату в специальном редакторе
2.2. Делаем печатную плату (ЛУТ или химия+ультрафиолет)
2.3. Напаиваем элементы
2.4. Продвинутый пример - печатная плата для робота ScratchDuino

3. Моделируем корпус
3.1. Трехмерное моделирование в OpenSCAD
3.2. Двумерное моделирование в Inkscape
3.3. Изготовление объемных деталей 3д: печатаем на 3д-принтере (экскурсия)
3.4. Изготовление плоских деталей 2д: режем лазером пластик или металл (экскурсия)

4. Собираем модель
4.1. Собираем корпус, вставляем плату
4.2. Дополнительные механические компоненты (где купить, как вставить): колеса, оси, винтики
4.3. Дополнительные электронные компоненты (где купить, как вставить): провода, моторы, датчики

5. Программируем спинной мозг робота - микроконтроллер
5.1. Базовая моторика: вперед/назад/влево/вправо
5.2. Рефлексы: датчики

6. Высшая нервная деятельность - сложные ресурсоемкие системы контроля и управления на разных платформах через всевозможные интерфейсы:
6.1. Среда Scratch (визуальное программирование - решение ScratchDuino)
6.2. Android + Bluetooth/WiFi
6.3. Облако + WiFi</div>
6.3. ЭЭГ + мозг
6.4. И тому подобное по интересам и обстоятельствам


7. Потом - по результатам курса на основе полученного опыта запустить несколько более сложных проектов:
7.1. Воспроизвести робота Hexy по открытым чертежам
7.2. Воспроизвести робота OpenROV по открытым чертежам
7.3. Переделать механическую часть Робота Погрузчика по собственным чертежам
7.4. Любой другой проект, который кто-то придумает и решит реализовать


Занятие 1: современная популярная робототехника + 3д-моделирование в OpenSCAD

Материалы сегодняшнего вводного доклада и практического занятия по трехмерному моделированию.

1. Ссылки на разные видео о сегодняшнем мире роботов.
Petman (Boston Dynamics, теперь Google): https://www.youtube.com/watch?v=tFrjrgBV8K0
Bit Dog (Boston Dynamics, теперь Google): https://www.youtube.com/watch?v=W1czBcnX1Ww
WildCat (Boston Dynamics, теперь Google): https://www.youtube.com/watch?v=wE3fmFTtP9g
Рой коптеров в спортивном зале: https://www.youtube.com/watch?v=6lCUGPixEnk
Гугл покупает Boston Dynamics (декабрь 2013): http://4pda.ru/?p=129629


2. Слайды о том, что мы можем делать сами.
http://www.slideshare.net/benderamp/robotics-expo


Ссылки:

Кампании Hexy и OpenROV на кикстартере:
Hexy шестиног: https://www.kickstarter.com/projects/arcbotics/hexy-the-hexapod-low-cost-six-legged-open-robot
OpenROV подводная лодка: https://www.kickstarter.com/projects/openrov/openrov-the-open-source-underwater-robot

Гришин роботикс инверстирует $1 млн в "умную" кормушку для кошек и собак (январь 2014):
http://therunet.com/news/2353-grishin-robotics-investiruet-v-umnuyu-kormushku-dlya-pitomtsev
Сайты проектов:

Hexy:
купить за $250: http://arcbotics.com/products/hexy/
OpenROV:
сайт: http://openrov.com/
все исходники (чертежи, электроника, программное обеспечение): http://wiki.openrov.com/index.php/Source_Code


3. Практическое упражнение - 3хмерное моделирование с OpenSCAD
Слайды: http://www.slideshare.net/benderamp/3d-openscad


Исходники сегодняшней модельки робота и stl-файл:
https://github.com/1i7/lessons/tree/master/robot-openscad

Сайт OpenSCAD: openscad.org
скачать (Linux, Mac, Windows, для Linux лучше заглянуть в стандартные репозитории любимого дистрибутива): http://www.openscad.org/downloads.html
шпаргалка со всеми командами: http://www.openscad.org/cheatsheet/index.html

документация на русском (очень сильно урезана по сравнению с английской версией, мне раньше почему-то казалось, что переведено гораздо больше, но в общем там и так все понятно):
Дополнительно (сегодня не рассматривали):
Импорт 2хмерных контуров из Inkscape в OpenSCAD:
http://repraprip.blogspot.ru/2011/05/inkscape-to-openscad-dxf-tutorial.html

И здесь же - прямой экспорт из Inkscape в OpenSCAD при помощи плагина для Inkscape:
http://www.thingiverse.com/thing:25036
Сайт Inkscape (Linux, Mac, Windows): http://www.thingiverse.com/thing:25036
Исходники чертежей металлических деталек, которые сегодня показывал:
https://github.com/1i7/metalrobot/tree/master/parts

Занятие робототехника-лаборатория 4115_01.jpg


Занятие 2: план работ - делаем простых, но современных роботов
http://www.slideshare.net/benderamp/scratch-duino


Ссылки
Проект Robotiki на kickstarter: https://www.kickstarter.com/projects/robotiky/robotiky-make-coding-into-childs-play
ScratchDuino: http://scratchduino.ru/

Занятие 3: проектирование печатной платы в DipTrace
http://www.slideshare.net/benderamp/ss-34145384

Скачать DipTrace (проприетарная, для Linux с Wine): http://diptrace.com/rus/downloads/download-diptrace/

Дополнительно - другие программы для проектирования печатных плат:
KiCAD (свободная) http://www.slideshare.net/benderamp/ss-34145384
gEDA PCB (свободная): http://pcb.geda-project.org/
Eagle CAD (проприетарная, но кроссплатформенная): http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/?language=en



Робототехника - проектирование платы для ScratchDuino-09.jpg

Робототехника - проектирование платы для ScratchDuino-01.jpg

Робототехника - проектирование платы для ScratchDuino-07.jpg


Занятие 4: создание платы методом ЛУТ (с лазерным принтером и утюгом)




Робототехника-печатные платы по ЛУТ-03.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-07.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-14.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-23.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-31.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-34.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-35.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-44.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-45.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-64.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-55.jpg

Робототехника-печатные платы по ЛУТ-57.jpg





Tags: популярная робототехника, роботы, типовые задачи
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment