Projektübersicht

Aufgabenstellung:

Nach der Einarbeitung in das Gebiet der Robotik und der empirischen Herangehensweise an den aktuellen Roboter, seinen Aufbau und dem Zusammenspiel aus Elektronik und Software gilt es, die embedded Software auf dem verwendeten Panda-Board weiterzuentwickeln und den Brückenschlag in die Hardware durchzuführen.

Die neue Elektronik und Geometrie mit den spinnenartigen Beinen erfordert eine neue Firmware, die etwa mit einer Kollisionsdetektion benachbarter Beine ausgestattet ist, damit sich der Roboter nicht selbst zerstört.

Weiters ist eine sog. Inverse Kinematik erforderlich, um die einzelnen Beine mit ihren drei Servomotoren korrekt im Raum zu positionieren und definierte Fußpunkte anfahren zu können.

Die Programmierung des Roboters für einen autonomen Lauf etwa durch Kartographie des umgebenden Raumes, der Reaktion auf Umgebungsgeräusche oder der Sprachsteuerung ähnlich Siri sind weitere interessante Herausforderungen im Projekt. Aufbauend auf vorhandenen Applikationen kann eine Adaptierung für den neu entwickelten Roboter erfolgen bzw. neue Applikationen entstehen. Damit stehen dem Roboter auch gänzlich neue Möglichkeiten offen.

Neben dem technisch durchaus anspruchsvollen Terrain steht hier der Spaß an der Sache im Vordergrund.


 

 

Unsere Arbeitspakete:

  • Servos kalibrieren
  • insgesamt wurden 3 Hexapods zusammengebaut!
  • Erstellen einer Website
  • Projektplanung
  • etc..

 

Es wurde eine Grundlage geschaffen, an welche man aus Sicht der Software keine großartigen Veränderungen machen muss, sondern sofort ansetzen kann. Das Konzept ist bis dato in sich stimmig und einfach gehalten. Natürlich gibt es Kleinigkeiten die eventuell ein wenig umständlich scheinen, jedoch sei zu bedenken, dass Software lebt und ständig verändert wird. Deshalb kommen auch oft Altlasten unter, deren ständige Behebung Unmengen an Zeit kosten würden.


 

 

TODOs:

Eigentlich müsste man nur wieder einen gesamten Durchlauf hinsichtlich der Gestaltung des Korpus machen, da sich bei den ersten Bewegungsversuchen herausstellte, dass die günstigen Servos diesen größeren Hebelwirkungen nicht gewachsen sind und ein generische Bewegungssteuerung unmöglich zu realisieren ist. Es gibt zwei triviale Lösungsvorschläge:

 

  1. Stärkere analoge Servos  zu teuer, aber würde schnell zu den geforderten Ergebnissen führen.
  2. Neue Korpusgeometrie  würde wieder zu den Beinen vom Hexapod „Captain Ahab“ führen und die geforderte Dynamik ist schwieriger/kaum zu realisieren.

 

Danach müsste man einen Regelung für die Beinsteuerung entwickeln. Da eine Regelung eine Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang erfordert bedeutet dies, dass man Angaben bezüglich der Servosposition und Stromaufnahme benötigt.

Ein weiterer Ansatz ist es eine reine Steuerung zu implementieren, die darauf hofft, dass die gewünschten Positionen angefahren werden. Kleine Abweichungen können jedoch nicht von den günstigen Servos geregelt werden. (nur P-Regler; besser PI-Regler-> Regelungsfehler geht gegen Null). Eine reine Steuerung hat kaum die Möglichkeit die geforderte Dynamik zu erreichen.

Anschließend muss noch eine Schnittstelle für Eingänge implementiert werden, damit man den Bewegungsablauf gezielt mittels Keyboard, Joystick, Gravitationssensor, etc. manipulieren kann.

Nachdem diese Anforderungen erfüllt sind kann man an höherschichtige Funktionen (z.B. Sprachsteuerung, Kartogrphie...) und deren Umsetzung denken.