Типы вычислительных узлов

Вычислительные узлы

Для управления роботами чаще всего (кроме случая простейших BEAM-роботов) используются компьютеры или микроконтроллеры, позволяющие заложить в них требуемую программу действий и при необходимости её легко модифицировать простым перепрограммированием без физического вмешательства в робота. Основные плюсы и минусы каждого из вариантов:

Тип вычислительного узла	Вид	Производительность	Потребляемое питание	Вес и габариты	Стоимость	Особенности
Системный блок ПК		2-10млрд.опер./сек	200-500Вт	Большие (50x25x60см)	300$ и выше (обычно уже есть)	Не переносит вибрации
Ноутбук		1-4млрд.опер./сек	35-100Вт	Средние (30x25x6см)	500$ и выше (возможно уже есть)	Плохо переносит вибрации
Автомобильный ПК		0.8-2.5 млрд.опер./сек	80-150Вт	Средние (21x27x7см)	350$ и выше	Хорошо переносит вибрации
КПК		200-600 млн.опер./сек	1-2Вт	Малые (12x8x2см)	300-800$ и выше	Неплохо переносит вибрации
Контроллеры на базе 16/32-битных МК (ARM9)		80-250 млн.опер./сек	0.5Вт	Мини (10x10x1см)	100-200$	Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
Контроллеры на базе 16/32-битных МК (ARM7)		10-60 млн.опер./сек	0.2Вт	Мини (10x10x1см)	50-200$	Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
Контроллеры на базе 8-битных МК (AVR,PIC)		1-16 млн.опер./сек	0.1Вт	Мини (10x10x1см)	20-200$	Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
МК 8-битные в DIP-корпусах (AVR,PIC)		1-16 млн.опер./сек	0.05Вт	Микро (3x1.5x0.5см)	2.5-10$	Требуется "обвязка" для работы

Варианты компоновки вычислительных узлов

В зависимости от задачи на роботе может находится как отдельный МК и больше ничего, так и целая сеть из вычислительных узлов. Ниже представлены наиболее часто используемые варианты компоновки вычислительных узлов робота:

Вариант	Схема	Преимущества	Недостатки	Комментарий	Стоимость организации связи
Одиночный МК		Полная автономия, минимальные затраты, размеры, энергопотребление	Очень малые вычислительные возможности. Единственный МК занят работой с устройствами. Требуются навыки программирования МК.	-	0$
Шина МК		Полная автономия, минимальные затраты, размеры, энергопотребление. Центральный МК разгружен от работы с периферией и поэтому может больше времени уделить другим задачам.	Малые вычислительные возможности. Требуются навыки программирования МК.	Обычно используют шину i2c, но если требуется большая помехозащищенность, тогда используют rs-485	i2c: 0$ rs-485: n*3$