Типы вычислительных узлов

Материал из roboforum.ru Wiki
Версия от 17:48, 8 декабря 2007; =DeaD= (обсуждение | вклад) (Вычислительные узлы)
Перейти к: навигация, поиск

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 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
Автомобильный ПК Автомобильный ПК 0.8-2.5 млрд.опер./сек 80-150Вт Средние (21x27x7см) 350$ и выше Хорошо переносит вибрации
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

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 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 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

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

rs-485: n*3$