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:
- Cofnij się o 2 kroki
- Obróć się w lewo o kąt około 30◦
- 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 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.
Tylko poczekać aż takie roboty zastąpią zwierzęta domowe
Nie mogę się doczekać, żeby takiego robota zaprogramować do zaparzania herbaty w długie zimowe wieczory