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 используется шина i2c, если требуется большая помехозащищенность, тогда используют rs-485 | i2c: 0$
|
