Категория:Open Robotics

О проекте

Проект Open Robotics - это попытка создать доступную по стоимости, расширяемую, очень легко повторяемую и модульную архитектуру компактного мобильного робота. Основная цель проекта - помочь как можно быстрее и дешевле получить первую серьезную платформу для экспериментов, которую потом можно будет расширять не переделывая всё самого начала. Изначально проект ориентирован на разработку основной программы на ПК без изучения программирования микроконтроллеров, однако ничто не мешает использовать компоненты проекта для разработки роботов без использования ПК или использовать свои специализированные\доработанные прошивки контроллеров.

В чем отличия этого проекта от десятков других проектов контроллеров и модулей

На самом деле принципиальных отличий с одной стороны не очень много, но с другой стороны в этом проекте мы постарались собрать большое количество мелочей, повышающих удобство использования модулей, которые, как мы считаем, обеспечат переход из количества в качество и сделают работу с модулями по сложности не многим более тяжелой, чем сборка машинок из детского конструктора, но при этом останется огромный простор по дальнейшему развитию системы.

Вот лишь некоторые отличия нашего проекта от других (разумеется некоторые свойства есть в других проектах, но нам не удалось найти готовое решение, включающее в себя значительную часть этих свойств, хотя возможно к моменту прочтения вами этих строк такие конкурирующие решения могут уже начать появляться):

• Высокая степень открытости и документированности проекта - значительная часть прошивок, схем, проектов печатных плат будет доступна всем. К каждому модулю будет обеспечена документация.

• Наличие для плат контроллеров прошивки "шлюза", позволяющей собирать мобильных роботов управляемых с ПК без изучения какого-бы то ни было программирования микроконтрооллеров. Всё управление будет производится через персональный компьютер. (Опциональное отличие, может использоваться, а может нет).

• Использование логических уровней 3.3В - это позволяет нам использовать высокопроизводительные контроллеры, экранчики от сотовых, акселерометры, карты памяти и прочую электронику подключая их напрямую к выводам МК без всяких конвертеров уровней, а значит наши модули будут проще и дешевле как в опытном производстве, так и в массовом изготовлении;

• Использование шины RoboBus в качестве стандарта межмодульного взаимодействия позволяет нам практически любой готовый модуль (например, экранчик от сотового, акселерометр или радиомодуль) обеспечить простейшей обвязкой и разъемом RoboBus и получить новый качественный модуль на 100% совместимый с уже имеющимися модулями;

• Применение разъема RoboGPIO для подключения различных простых устройств позволяет обеспечить быструю сборку конструкций с использованием готовых устройств снабженных таким разъемом (например, можно без какой-либо модификации подключать к контроллеру модельные сервоприводы, поддерживающие управляющий сигнал от 3В).

• Использование разъема RoboMD2 для подключения драйверов коллекторных двигателей, через который можно к любому контроллеру с таким портом подключить любой драйвер двигателей, т.е. при переходи от компактной платформы к крупногабаритной поменять придётся только модуль драйвера двигателей, если предыдущий не сможет работать с увеличившимся током и/или напряжением.

• Для размеров печатных плат модулей разработаны несколько типоразмеров и правила расстановки разъемов. При их соблюдении модули этих типоразмеров можно собирать в "бутерброд", что значительно упрощает размещение их в компактных роботах и соединение между собой шинами данных.

• Более низкая цена - мы постараемся обеспечить доступность значительной части наших модулей по ценам на 20-50% дешевле аналогичных модулей предлагаемых в заграничных интернет-магазинах. В том числе мы скорее всего будем делать версии модулей для самостоятельной сборки, по крайней мере по штыревым компонентам и несложным SMD.

• Поддержка проекта на русском языке - тут наверное не нужно объяснять чем это хорошо, хотя значительному кругу лиц всё равно на каком языке читать документацию.

Основные достижения проекта

В ходе реализации проекта (хотя не всегда в рамках именно этого проекта) были утверждены стандарты на разъемы, питание и уровни сигналов:

• RoboBus - стандарт на шину межмодульного взаимодействия мобильных роботов (шина из 14 линий, включающая питание +3.3В и +5.0В и интерфейсы UART, I2C, SPI + линию RESET и 3 линии общего назначения);

• RoboMD2 - стандарт на разъем подключения драйвера двух двигателей к контроллеру (шина из 12 линий, включающая питание от баттареи, сигналы направления и ШИМ для каждого двигателя + выходы с датчиков тока и перегрузки двигателей);

• RoboGPIO - стандарт на разъем для подключения устройство общего назначения (разъем из 4 контактов, включающий питание +5.0В, опционально 3.3В / неочищенное входящее питания и одна сигнальная линия от МК);

• RoboI2C - стандарт на урезанную шину межмодульного взаимодействия мобильных роботов (шина из 4 линий, включающая питание +5.0В и интерфейс I2C);

Кроме того - зафиксирован стандарт физических размеров печатных плат модулей проекта, позволяющий удобно компоновать такие платы одну над другой на стойках и использовать их в роботах габаритами от 10х10см.

Вариант использования модулей