Hexapod robot hardverének és alacsony szintű szoftverének tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kovácsházy Tamás
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A hexapod egy olyan robot, mely a rovarokhoz hasonló felépítéssel, hat lábbal, lábanként három csuklóponttal rendelkezik, így összesen 18 szabadsági fok mentén képes mozogni.

A robot minden lába egyenrangú, elegendő három lábon támaszkodnia, hogy megtartsa magát. Így viszonylag bonyolult és összetett mozgásra képes. A felépítése is forgásszimmetrikus, a 18 szabadságfoknak köszönhetően tetszőleges irányú mozgás elvégzéséhez nincs szükség a robot orientációjának megváltoztatására, a csuklók megfelelő vezérlésével a sík bármelyik irányába haladni képes. A fejlesztést, és a kivitelezést négy fő részre osztottam fel.

Az első fejezet a robot vázának tervezési és építési lépésit mutatja be. Részenként bemutatom a mechanika, az egyes lábak csuklóinak, megfelelő méretezését, becslést adok a fellépő erőkre, nyomatékokra, ezek alapján választom ki azokat az alapanyagokat és beavatkozókat, melyek elbírják a fellépő terhelést.

A következő fejezetben ismertetem a robotvezérlő elektronikát, annak tervezési szempontjait, bemutatom a kapcsolási rajzot, és a hozzátartozó nyáktervet. Körüljárom az egyes modulok funkcióit, végül bemutatom az elkészült áramkör beültetésének, és élesztésének folyamatát.

A harmadik fejezetben roboton futó beágyazott operációs rendszer működését taglalom.

A program elsődleges feladata, hogy előállítsa a 18 szervomotor számára a vezérlőjeleket, beolvassa, és értelmezze a szenzorok adatait. Ezen felül képes kommunikálni a számítógépen futó kliensprogrammal, melytől képes alacsony, illetve magas szintű parancsokat fogadni.

Az eszközök közti kommunikáció üzenetalapú, egyedi protokollt használ, melyen akár több eszköz is kommunikálhat.

Végül ismertetem azt a számítógépen futó alkalmazást, mely grafikus felületen ad visszajelzést a robot állapotáról, a szenzorok által mért adatokról, továbbá lehetőséget biztosít a robot vezérlésére. A számítógép lényegesen nagyobb számítási kapacitását kihasználva már lehetőség adódik a mért adatokat feldolgozására, és ezek alapján a robot mozgásának visszacsatolt szabályozására.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.