履带式变形机器人训练平台_中国教育装备采购网

掌握主动科技(北京)有限公司

 履带式变形机器人训练平台
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    参考价格: ¥0.00
    品  牌:Hanback Electronics
    产品型号:HBE-EROBO-Tank
    所在地区:北京
    上架时间:2013年02月27日
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    详细说明

    履带式变形机器人训练平台
    1. 产品概述

    坦克型移动机器人的全新移动方式,与过去的机器人相比,在移动性方面更加优秀。用于实验中的移动机器人具有1关节4足,不仅可以采取多种姿势,而且还可以保持平衡,在越障方面也具有很大的优点。同时,通过内置的多种传感器,易于进行机器人姿势及位置的控制。通过USN的ZigbeX和IR模块,可以进行实时的无线控制。

    2. 产品特征

    2.1 机械部分

     

    可变形履带式移动机器人,采用4个旋转臂和履带保证移动的稳定性。设计体积为472mm×590mm×110mm。

    2.2 控制部分

    使用通用的ATmega128 MCU,装载针对机器人移动控制的倾斜传感器、加速度传感器、地磁传感器;针对位置识别的GPS;针对DC马达控制的编码器。提供无线传感器及IR无线控制解决方案。同时可结合32位嵌入式智能板进行扩展

    3. 产品构成

    移动机器人由机构部分和控制部分组成。机构部分主要由四边形的铝制机身和有利于越障、保持自身动作的旋转臂(Arm)组成。机构部分由针对驱动的马达、针对控制的控制板(Control Board)、能够探测与障碍物的距离和机器人机身倾斜度的传感器、安装了针对保持履带张力的张力保持装置的四边形铝制机身和由带轮、同步带、轴承组成的旋转臂构成;控制部分由探测障碍物及探测机身倾斜度的传感器和综合机器人整体系统的控制板构成。同时,控制部分主要以安装在移动机器人机身内部的控制板为代表。在控制板中安装了控制移动机器人运动的ATmega128、DC马达驱动器L298、可以探测倾斜度的倾斜(Tilt)传感器。而且,与安装在移动机器人机身上的测距传感器和安装在DC马达上的编码器进行了连接。

    3.1 机构部分

    移动机器人机构部分的最具代表性的特点是:能够独立转动的4个旋转臂和履带组合在一起的可变形履带系统。可变形履带系统可以利用旋转臂进行姿势控制,保持能够越障的优点,是为了具备针对地形的超强移动性和易于控制的所有优点的,移动手段的核心因素。通过该装置,移动机器人可以在没有履带不同步危险的前提下变换姿势。在机身上安装有能够进行控制的控制板,而且为了驱动机器人,还安装了6个DC马达。对利用旋转臂和履带进行移动的优点。

    履带式变形机器人训练平台

    3.2 控制部分

    在综合整个系统的控制板上,安装了共4个ATmega128(由1个主机和3个从机组成)。主机具有控制机器人整体运行的作用,3个从机为了进行马达控制,分别测定2个编码器值并提供给主机。控制板连接了安装在移动机器人机身上的测距传感器和倾斜传感器,因此可以探测障碍物和了解机身的状态。另外,测定安装在马达上的编码器值,可以控制机器人的速度和姿势。

     

    4. 硬件规格参数

    项目 规格
    微控制器

    ATmega128共4个

    电机

    直流12V带编码器的减速马达(减速比1/212)

    无线接口

    ZigbeX(无线传感器网络) 、IR

    传感器

    距离检测、GPS、加速度、倾斜、电压、温度、地磁、超声波

    电源

    11.1V 1800mAH 锂电池

    4.1 传感器规格

    项目 规格

    PSD(距离检测)
    GP2Y0A02YK

    GP2Y0A02YK:位置灵敏探测器(距离检测)
    检测范围:20~150cm
    输入电压:4.5V~5.5V
    输出电压:0~3V

    GPS
    G3-470

    完全的SiRFstarIII GPS结构
    GSC3F/LP 高性能GPS单芯片
    4Mbit FLASH 存储空间
    最大更新速度:1秒
    准确性:误差<10米

    加速度计
    ADXL202E

    用于移动/加速度/震动检测
    两轴 范围:-2g~2g
    分辨率:2mg 60Hz

    倾斜度传感器
    SA1

    用于倾斜度检测姿势控制,共2个
    测量范围:±60°
    分辨率:0.1°

    电压检测
    MAX8215

    用于电池电压的测量

    温度传感器
    LM35

    用于环境检测
    线性度:10mv/℃
    测量范围:-55℃~150℃

    地磁
    OCDMC-0601M

    用于方位检测
    分辨率:0.1℃
    误差:±1.5°

    超声波
    MA40S4R/S

    用于距离检测
    频率:40KHz
    分辨率:9mm
    范围:5m

    4.2 电机规格

    项目 旋转臂马达 行走马达
    电压

    12V

    12V

    编码器

    2相(A、B)

    2相(A、B)

    传动比

    1/212

    1/212

    扭矩

    30kg·cm

    20kg·cm

    速度

    96rpm

    30rpm

    履带式变形机器人训练平台

    6. 与其他机器人的区别

    最为广泛研究的移动机器人的移动形式主要分为足式、轮式和履带式三大类。由于移动机器人的三种具代表性的移动形式都具有各自的优缺点,因此过去的移动机器人选择了符合其目的的移动形式。为了实现具有更佳移动性的移动机器人,虽然可以发展现有的移动形式,但开发全新移动形式也不失为很好的研究方向。 坦克型移动机器人是基于履带式移动形式的,是应用1轴关节并安装了可变形履带系统的移动机器人。

    5.1 姿势控制

     

    在前面介绍的三种具代表性的移动形式中,控制姿势最有利的结构是足式。但足式移动形式的缺点是其机构的结构很复杂,不易控制。此移动机器人上安装的可变形履带系统,只使用了在足式移动形式可以看到的关节结构进行简化的1轴关节,既具有足式移动形式的优点,也很容易进行控制。

    5.2 越障

    很多移动机器人的设计,都可以在地形险峻的野外进行移动,现已开发完成的移动机器人也很多。这种机器人在高低不平的野外,能够保证适当水平的移动性,但不易克服如沟坎和台阶等垂直障碍物。由安装在用于本教材的移动机器人上的旋转臂构成的可变形履带系统,其结构能够翻越垂直障碍物。

    6. 教材内容

    章节 教材内容
    1

    移动机器人的系统简介

    2

    实现EROBO的简单动作

    3

    旋转臂的位置(角度)控制

    4

    旋转臂的速度控制

    5

    应用PSD传感器的障碍物躲避

    6

    应用超声波传感器的障碍物躲避

    7

    应用倾斜传感器的平衡保持

    8

    应用磁罗盘的机器人移动

    9

    利用ZigBee模块的无线通信

    10

    利用ZigBee模块的EROBO驱动

    11

    结合传感数据的机器人姿势估计

    12

    应用位置信息的EROBO的移动

    13

    结合了传感数据的障碍物躲避行走

    14

    结合传感数据翻越垂直障碍物行走