Типы вычислительных узлов — различия между версиями

Материал из roboforum.ru Wiki
Перейти к: навигация, поиск
(Варианты компоновки вычислительных узлов)
 
(не показано 26 промежуточных версий 2 участников)
Строка 1: Строка 1:
==Вычислительные узлы==
+
[[Category:Справочник решений|{{PAGENAME}}]]
 +
 
 
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:
 
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:
  
{| style="color:green;background-color:#ffffe0;" cellpadding="5" cellspacing="0" border="1" width="100%" align="center"
+
{| class="standard"
 
!Тип вычислительного узла
 
!Тип вычислительного узла
 
!Вид
 
!Вид
Строка 25: Строка 26:
 
|Средние (30x25x6см)
 
|Средние (30x25x6см)
 
|500$ и выше (возможно уже есть)
 
|500$ и выше (возможно уже есть)
 +
|Плохо переносит вибрации
 +
|-
 +
|Неттоп
 +
|[[Изображение:Nettop.jpg|100px|Неттоп]]
 +
|0.8-2.5 млрд.опер./сек
 +
|60-100Вт
 +
|Средние (18x16x3см)
 +
|250$ и выше
 
|Плохо переносит вибрации
 
|Плохо переносит вибрации
 
|-
 
|-
Строка 34: Строка 43:
 
|350$ и выше
 
|350$ и выше
 
|Хорошо переносит вибрации
 
|Хорошо переносит вибрации
 +
|-
 +
|WiFi-роутер
 +
|[[Изображение:Dir-320-photo.jpg|100px|WiFi-роутер]]
 +
|0.25-0.4 млрд.опер./сек
 +
|5-10Вт
 +
|Средние и малые (15x11x3см, 6x6x2см)
 +
|25-50$
 +
|Хорошо переносит вибрации
 +
 +
В большинстве случаев используется только для связи с основным ПК, смотрите, например, проект [[OR-WRT]].
 
|-
 
|-
 
|КПК
 
|КПК
Строка 59: Строка 78:
 
|Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
 
|Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
 
|-
 
|-
|Контроллеры на базе 8-битных МК (AVR,PIC)
+
|Контроллеры на базе 8-битных МК ([[http://atmel.com/dyn/products/param_table.asp?family_id=607&OrderBy=part_no&Direction=ASC AVR]],PIC)
 
|[[Изображение:PICAVRControllers_small.jpg|Контроллеры на базе 8-битных МК (AVR,PIC)]]
 
|[[Изображение:PICAVRControllers_small.jpg|Контроллеры на базе 8-битных МК (AVR,PIC)]]
 
|1-16 млн.опер./сек
 
|1-16 млн.опер./сек
Строка 67: Строка 86:
 
|Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
 
|Не всегда удачно выбраны разъемы и дополнительные компоненты размещенные на плате
 
|-
 
|-
|МК 8-битные в DIP-корпусах (AVR,PIC)
+
|МК 8-битные в DIP-корпусах ([[http://atmel.com/dyn/products/param_table.asp?family_id=607&OrderBy=part_no&Direction=ASC AVR]],PIC)
 
|[[Изображение:PICAVR_small.jpg|МК 8-битные (AVR,PIC)]]
 
|[[Изображение:PICAVR_small.jpg|МК 8-битные (AVR,PIC)]]
 
|1-16 млн.опер./сек
 
|1-16 млн.опер./сек
Строка 74: Строка 93:
 
|2.5-10$
 
|2.5-10$
 
|Требуется "обвязка" для работы
 
|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:
 
 
{| style="color:green;background-color:#ffffe0;" cellpadding="5" cellspacing="0" border="1" width="100%" align="center"
 
!Вариант
 
!Схема
 
!Преимущества
 
!Недостатки
 
!Варианты реализации
 
!Стоимость организации связи
 
|-
 
|Одиночный МК
 
|[[Изображение:MCU-Robot_small.jpg]]
 
|Полная автономия, минимальные затраты, размеры, энергопотребление
 
|Очень малые вычислительные возможности.
 
 
Единственный МК занят работой с устройствами.
 
 
Требуются навыки программирования МК.
 
| -
 
|0$
 
|-
 
|Шина МК
 
|[[Изображение:Bus-MCU-Robot_small.jpg]]
 
|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.
 
|Стандартный вариант - шина i2c.
 
 
Если нужна защищенность от помех, используют шину rs-485.
 
|i2c: 0$
 
 
rs-485: n*3$
 
|-
 
|КПК с шиной МК
 
|[[Изображение:HPC-Bus-MCU-Robot_small.jpg]]
 
|Полная автономия, минимальные затраты, размеры, энергопотребление.
 
 
КПК предоставляет значительные вычислительные мощности в распоряжение робота.
 
|Требуются навыки программирования КПК для разработки основной программы.
 
|Стандартный вариант - шина i2c, интерфейс с кпк - ttl-uart.
 
|0$
 
|-
 
|Ноутбук/ПК с подключенными звездой МК
 
|[[Изображение:PC-Star-MCU-Robot_small.jpg]]
 
|Простота программирования основной программы на ПК.
 
 
Значительные вычислительные мощности в распоряжение робота.
 
 
 
|Значительные размеры, вес и энергопотребление вычислительного блока.
 
 
Каждый модуль с МК требует своего интерфейса с центральным узлом.
 
|Стандартные варианты - rs-232, USB.
 
|n*(3-20$)
 
 
|}
 
|}

Текущая версия на 19:21, 31 марта 2012


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 Системный блок ПК 2-10млрд.опер./сек 200-500Вт Большие (50x25x60см) 300$ и выше (обычно уже есть) Не переносит вибрации
Ноутбук Ноутбук 1-4млрд.опер./сек 35-100Вт Средние (30x25x6см) 500$ и выше (возможно уже есть) Плохо переносит вибрации
Неттоп Неттоп 0.8-2.5 млрд.опер./сек 60-100Вт Средние (18x16x3см) 250$ и выше Плохо переносит вибрации
Автомобильный ПК Автомобильный ПК 0.8-2.5 млрд.опер./сек 80-150Вт Средние (21x27x7см) 350$ и выше Хорошо переносит вибрации
WiFi-роутер WiFi-роутер 0.25-0.4 млрд.опер./сек 5-10Вт Средние и малые (15x11x3см, 6x6x2см) 25-50$ Хорошо переносит вибрации

В большинстве случаев используется только для связи с основным ПК, смотрите, например, проект OR-WRT.

КПК 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) 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) 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) 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) МК 8-битные (AVR,PIC) 1-16 млн.опер./сек 0.05Вт Микро (3x1.5x0.5см) 2.5-10$ Требуется "обвязка" для работы