Hexor – zastosowanie algorytmów w robotyce

Hexor to kroczący, sześcionożny robot mobilny tzw. heksapod. Porusza się pochylając się z jednej strony na drugą na nogach środkowych, jednocześnie przestawiając jedną parę nóg w przód a drugą w tył. Reguły ruchu robota oparte są na sposobach lokomocji owadów.

Budową może przypominać jadowitego skorpiona ;). Wyposażony jest w różnego rodzaju czujniki, które umożliwiają mu wykrywanie przeszkód. Robot ten został zaprojektowany kilka lat temu przez polską firmę Stenzel i jest jednym z pierwszych polskich robotów mobilnych. Wykorzystywany jest do celów inspekcyjnych oraz edukacyjnych.

W ramach mojej pracy inżynierskiej postanowiłem opracować nowe sterowanie robota Hexor, wykorzystując sterownik Arduino.

Arduino Mega 2560

Celem mojej pracy była prezentacja możliwości sterowania robotami kroczącymi i komunikacji z urządzeniami mobilnymi.

Konstrukcja Hexora opiera się na budowie modułowej. Robot napędzany jest serwomechanizmami prądu stałego ze sterownikiem mikroprocesorowym. Taki mały silniczek np. o masie 47g ma siłę uciągu nawet 9 kg!!

Robot ten posiada zestaw czujników takich jak: sonar ultradźwiękowy do pomiaru odległości, wąsy (krańcówki) umieszczone z przodu oraz czujniki podczerwieni wykrywające przeszkody z przodu oraz z tyłu. Robot można wyposażyć również w broń, którą można by zamontować na ogonie. Dzięki temu mógłby on pilnować naszego ogrodu 😀

Sterowanie telefonem

Robotem można sterować za pomocą aplikacji na smartphony „SkorpionApp”. Aplikacja ta została opracowana w programie AppInventor.

Ekran aplikacji SkorpionApp

Ruchem robota oraz ruchem głowicy umieszczonej na ogonie można sterować w czterech kierunkach za pomocą przycisków. Na ekranie aplikacji wyświetlana jest informacja o wykryciu przeszkody oraz pomiar odległości od przeszkody znajdującej się przed robotem. Za pomocą suwaka można regulować prędkość ruchu Hexora.

Aplikację można rozbudowywać o dodatkowe ekrany. Można by dołożyć np. menu w którym wybierałoby się jaki czujnik ma być aktywny lub dołączyć podgląd obrazu z kamerki.

Wykorzystanie algorytmów

Programując robota wykorzystuje się różne algorytmy. Odpowiadają one za określone zachowania robota w różnych sytuacjach. Np. aby Hexor poruszając się po pokoju mógł omijać przeszkody, należało zdefiniować w programie sterującym algorytmy omijania przeszkód. W tym celu trzeba było przewidzieć jakie przedmioty może napotkać na swojej trasie, a następnie zapisać określone reakcje (etapy algorytmu) tak aby daną przeszkodę potrafił ominąć.

Po wykryciu przeszkody (np. ściany) znajdującej się przed robotem w odległości bliższej niż 45cm robot wykonuje następujący algorytm:

  1. Cofnij się o 2 kroki
  2. Obróć się w lewo o kąt około 30◦
  3. Idź dalej prosto

Możliwości rozbudowy

Robot można wyposażyć w dodatkowe moduły takie jak: GPS, Wi-Fi, generator dźwięków, moduł rozpoznawania mowy, moduły dodatkowych czujników itp. Dzięki tym modułom zwiększają się możliwości zaprogramowania robota. Zapisując odpowiednie algorytmy będzie można np. sterować robotem za pomocą mowy.

Mateusz W

Mateusz Wrzecionko

Ukończyłem studia inżynierskie na kierunku "Automatyka i Robotyka". Interesuję się robotyką, programowaniem sterowników PLC oraz sportem - piłka nożna, snowboard, hokej :). W wolnym czasie lubię bawić się Arduino i spędzać czas z przyjaciółmi.

Like
Like Love Haha Wow Sad Angry

3 Replies to “Hexor – zastosowanie algorytmów w robotyce”

  1. Tylko poczekać aż takie roboty zastąpią zwierzęta domowe

  2. Nie mogę się doczekać, żeby takiego robota zaprogramować do zaparzania herbaty w długie zimowe wieczory

  3. Bardzo ciekawy sprzęt, pozdrawiam.

Dodaj komentarz