Estrategia para un robot cortacésped de aprendizaje y opciones de motores

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Estoy pensando en construir un robot de cortacésped de aprendizaje práctico (podría estar basado en Arduino) y me pregunto si esto funcionará.

El robot será tanto autónomo como RC (controlado por radio). Dado algo de césped específico, el robot primero aprenderá el camino que deberá tomar a través de RC. Así que inicialmente el usuario tiene que usar RC para controlar el bot para cortar el césped completamente. Los datos necesarios serán registrados por el bot, que se utilizarán en sesiones autónomas posteriores.

Para mantener las cosas simples, el controlador RC solo tendrá 2 botones: rotar (0 radio) y avanzar (avanzar). El camino estará formado por segmentos rectos (es decir, en forma de zig-zag).

Básicamente, cuando se aprende la ruta, el robot registrará el ángulo (por medio de una IMU integrada) y la longitud de cada segmento recto tomado. En una sesión autónoma, el bot primero se colocará en el punto de inicio y se volverá a reproducir lo que se haya grabado. Asegurará que los ángulos grabados se mantengan y que las longitudes de los segmentos se cubran con precisión.

Entiendo que al usar esta estrategia, si hay nuevos objetos obstructivos que emergen en el césped (lámparas, rociadores ...), será necesario volver a aprender. Pero supongo que esto sigue siendo mucho mejor que el bot que tiene que improvisar cada vez que corta el césped (muy probablemente el mismo césped). La ventaja de este enfoque es que será mucho más barato que los enfoques totalmente autónomos, e incluso podría ser más eficiente.

Mis preguntas:

  • ¿Crees que esta estrategia funcionará, o hay desintegradores en los que no he pensado? ¿Qué más debo tener en cuenta para que esto funcione?
  • ¿Qué tipo de motores (stepper, servo, DC con encorder) serán los más adecuados para esta aplicación?

Si incluso puedes recomendar un modelo de motor específico, sería genial.

Estoy obligado a cualquier comentario que puedas compartir.

Saludos, Dave

    
pregunta Dave

2 respuestas

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No creo que funcione en esa forma simple. Habrá variaciones de los giros y distancias a pesar de sus mejores esfuerzos para registrarlos. Incluso en una superficie plana y lisa, tendrá problemas para repetir un curso en particular a la perfección. Agregue golpes, caídas y una resistencia variable a la rodadura, y realmente dudo que su robot pueda seguir un curso arbitrario a la perfección en todo momento.

Yo sugeriría probarlo primero con un robot simple.
Hay muchos robots de ruedas simples (y baratos) disponibles. Simplemente programe uno para que siga un curso establecido (avance hasta el momento, gire a la derecha tantos grados, avance hasta el momento, giro, etc.), luego ejecútelo varias veces para ver qué tan consistente puede repetirlo y qué tan lejos del curso puede estar . Si funciona bastante bien en un piso liso, comience a agregar protuberancias u otras pequeñas variaciones y vea qué sucede.

Lo que está proponiendo se basa en el cálculo de cuentas y depende del control muy preciso de la distancia y los ángulos de giro. Cualquier variación se combinará con el tiempo y la distancia recorrida, hasta que en algún momento se pierda por completo.

Si equipa a su robot con un sistema de navegación, y registra los comandos como puntos de referencia, entonces puede obtener algunos de ellos. Sabe a dónde pertenece y dónde se le permite cortar el césped, y hace todo lo posible para permanecer allí y seguir la pista dada. Sin embargo, tendría que tener algún tipo de manera para que el robot sepa dónde está. Un receptor GPS es un comienzo, pero no es lo suficientemente preciso. Tal vez GPS diferencial, con un receptor separado como referencia y bluetooth / wifi para conectar con su robot.
El seguimiento inercial podría ayudar. Sin embargo, los costos están subiendo.
Un teléfono inteligente tendría todos los bits necesarios para el rastreo y la navegación, y sería barato, pero tiene% $ & $% en todo el rendimiento de las salidas: puede utilizar el auricular de forma incorrecta o usar bluetooth para que el teléfono envíe comandos al hardware. - y tan poco para las entradas - nuevamente, el bluetooth es una posibilidad pero su ancho de banda no es ilimitado.

Crear su propio controlador significa interactuar con todos los sensores y herramientas de navegación necesarios, por lo que podría ser más costoso.

En definitiva, se ha elegido un proyecto divertido con mucho que aprender.
Control de motores, gestión de baterías, programación, sistemas de control, retroalimentación, integración de sistemas, consideraciones de seguridad, navegación y leones y tigres y osos, ¡oh!     

respondido por el JRE
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Recomiendo ISBN 0-9681830-1-8 Motores eléctricos y dispositivos mecánicos para aficionados e ingenieros. Describe cómo determinas las especificaciones que necesitarás para un motor. También le da un minucioso trabajo para hacer un freno fuerte. Esto le permitirá comprar o rescatar motores para usar en sus proyectos donde elija lo que necesita en lugar de seguir las recomendaciones de otros. También le sugiero que planee monitorear las rpm y la (s) corriente (s) del motor (es) para que pueda detectar un cambio repentino en las RPM o un aumento repentino en la corriente del motor. Cualquiera de estas condiciones podría usarse como una indicación de que la corriente del motor debe detenerse hasta que un operador humano haya verificado que es seguro permitir que continúe la operación autónoma. Cuando construye un robot para realizar un trabajo con herramientas eléctricas, se debe considerar cómo la programación verificará y responderá a las condiciones que harían que un operador humano detuviera la herramienta.

    
respondido por el steverino

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