Устройство робота

• Принципы управления роботами

1 . Управление с прямой связью

2 . Управление с обратной связью

Прямая связь

Управляющий объект

Объект управления

Прямая связь

Управляющий объект

Объект управления

Обратная связь

• Структурная схема робота

Контроллер

Чувствительные элементы (датчики)

с программой с элементами ИИ

Исполнительные элементы пр. Моторы

Окружающая среда

• 3 правила робототехники

Писатель фантаст АЙЗЕК АЗИМОВ

• Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
• Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
• Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

1 Контроллер

• 2. Моторы (Приводы) шаговые моторы

Шаговый двигатель вращается на определенные “ступени” (на самом деле, конкретные градусы). Правильно настроенный шаговый двигатель может вращаться вправо и влево и может быть установлен в требуемое угловое положение. Одним заметным недостатком шаговых двигателей является то, что если мотор не работает, трудно быть уверенным в угле пуска двигателя.

• 2. Моторы ( пьезомоторы)

• 2. Моторы ( сервомото ры)

Преимущества: Встроенный редуктор Разнообразие Не такие дорогие Подходящая мощность для маленьких роботов Простота установки

Среднее потребление энергии

• Гидравлические приводы

Важнейшей частью почти каждого робота является механическая передача. Передача бывает необходима, для того чтобы передать крутящий момент с вала двигателя на колеса или другие движущиеся части робота. Довольно часто требуется передать вращение на некоторое расстояние или изменить его направление, например на 180 или 90 градусов.

Виды передач

• Задание 1

Определить, в какую сторону (вверх или вниз) надо крутить ведущее колесо, чтобы зажглась

красная лампочка?

Какие бывают датчики для роботов?

Оптические датчики

При построении робота просто не обойтись без оптических датчиков. С помощью них аппарат будет «видеть» все вокруг. Эти сенсоры работают с помощью фоторезистора. Датчик отражения (излучатель и приемник) позволяет определять белые или черные участки на поверхности, что позволяет, к примеру, колесному роботу двигаться по нарисованной линии или определить близость препятствия. Источником света часто служит инфракрасный светодиод с линзой, а детектором — фотодиод или фототранзистор.

Звуковые датчики

Эти датчики служат для безопасного передвижения роботов в пространстве за счет измерения расстояния до препятствия от нескольких сантиметров до нескольких метров. К ним относятся микрофон (позволяет фиксировать звук, голос и шум), дальномеры, которые представляют собой датчики, измеряющие расстояние до ближайших объектов и другие ультразвуковые сенсоры. УЗ особенно широко используются практически во всех отраслях робототехники.

Работа ультразвукового датчика основана на принципе эхолокации. Вот как это работает: динамик прибора издает УЗ импульс на определенной частоте и замеряет время до момента его возвращения на микрофон. Звуковые локаторы излучают направленные звуковые волны, которые отражаются от объектов, и часть этого звука снова поступает в датчик. При этом время поступления и интенсивность такого возвратного сигнала несут информацию о расстоянии до ближайших объектов.

Датчики положения

Этот вид датчиков используется в основном в беспилотных транспортных средствах, промышленных роботах, а также устройствах, требующих самобалансировки. К датчикам положения относятся GPS , гироскопы (определение угла вращения) и акселерометры.

Гироскопы в робототехнике также

распространенная вещь. Они

отвечают за балансировку.

А за счет того, что эта деталь

относительно недорогая, её

можно установить в любой

самодельный робот.

Инфракрасные датчики

Самый доступный и простой вид датчиков, которые применяются в роботах для определения приближения. Инфракрасный датчик самостоятельно посылает инфракрасные волны и, поймав отраженный сигнал, определяет наличие препятствия перед собой.

В режиме "маяк", данный датчик

посылает постоянные сигналы,

по которым робот сможет

определять примерное

направление и удаленность

маяка.