Категория:Open Robotics

О проекте

Основная задача проекта - помочь начинающим строителям роботов быстро и за разумные деньги получить первую серьезную платформу для экспериментов, которую потом можно будет расширять, не переделывая всё самого начала. Для решения этой задачи мы приняли решение создать доступный по стоимости, открытый, расширяемый набор электронных модулей для компактных роботов, закрывающий подавляющее большинство всех потребностей любительской робототехники. В дальнейшем в рамках этого или связанного проекта планируется производство или организация поставки механических компонент для сборки роботов, но на первое время это решено оставить за кадром.

Одним из приоритетных вариантов использования модулей проекта является создание роботов с использованием ПК в качестве основного процессора, без программирования микроконтроллеров и серьезного изучения электроники, однако ничто не мешает использовать компоненты проекта для разработки роботов без использования ПК или использовать свои специализированные/доработанные прошивки для контроллеров модулей.

В чем отличия этого проекта от других

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):

• Прошивки модулей "шлюз-контроллер", позволяющие собирать роботов управляемых с ПК/КПК без программирования микроконтроллеров. (Это опциональное отличие, может использоваться, а может нет, хотя мы надеемся, что именно этот вариант будет наиболее часто используемым начинающими).

• 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 стандартизированных разъемов, - RoboBus, RoboGPIO, RoboMD2 позволяющих быстро соединять соответствующие типы устройств в электронно-вычислительную сеть робота и решать почти любые задачи просто компонуя уже готовые устройства, не используя паяльник, макетные платы и т.п. (подробнее о стандартах на разъемы см. ниже).

• Стандартизованные типоразмеры плат и правила расстановки разъемов. При их соблюдении модули можно собирать в "бутерброд", что значительно упрощает размещение их в компактных роботах и соединение между собой шинами данных.

• Поддержка на русском языке - тут наверное не нужно объяснять чем это хорошо, впрочем 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

ВНИМАНИЕ: Приведенное ниже изображение не включает в себя некоторые важные элементы концепции, как то - отделение драйверов двигателей от контроллера и использование стандартизированных интерфейсов для взаимодействия между модулями, в ближайшее время этот недочет будет устранен.