Контроллер управления двигателями. Назначение, краткая характеристика, перспективы внедрения робота-дозиметриста. Обзор основных способов беспроводной передачи данных на большие расстояния. Проектирование принципиальной схемы бортового контроллера.
При низкой оригинальности работы "Разработка автономного аппаратно-программного комплекса средств для подсистемы управления "Роботом-дозиметристом"", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В последнее десятилетие, к ведущей роле робототехники в выполнении задач автоматизации производственных процессов прибавилось так же задачи автоматизации практически всех сфер человеческой деятельности - от работы в открытом космосе до решения самых простых бытовых проблем. Для описания эволюции роботов можно воспользоваться теорией профессора Университета Карнеги-Меллона (Пенсильвания, США) Ханса Моравеца, согласно которой созданные человеком роботы должны пройти 4 этапа эволюции. Условное первое поколение он уподобил по своему интеллектуальному потенциалу ящерице, ко второму отнес роботов с возможностью накопления знаний (обучения) и уподобил их мышам (по его же прогнозу, такие роботы появятся к 2020 году). И, наконец, четвертое поколение он уподобил человеку, однако, появление таких роботов профессор предсказал никак не ранее второй половины 21 века. В частности, разделив роботы по способу передвижения, можно выделить колесные роботы (одноколесные, двухколесные, трехколесные, четырехколесные, многоколесные), шагающие роботы (использующие две, четыре, шесть ног, либо многоногие), плавающие роботы (надводные и подводные), летающие и другие (прыгающие, подражающие движением змеи и т.д.).Универсальная робототехническая платформа «Робот - дозиметрист» - разрабатываемое в рамках научных программ НИЯУ МИФИ многофункциональное устройство, основное предназначение которого - удаленный сбор данных и получение максимально-подробных сведений об окружающей среде, в том числе, в условиях, непригодных для работы человека. В соответствии со своим назначением, проектируемое устройство должно обладать следующими характеристиками: - повышенной прочностью конструкции и надежности аппаратуры, в том числе, радиационной стойкостью всех устройств робота не менее 10000 рентген/час при гамма-излучении универсальностью (возможностью, как подключения дополнительных датчиков, так и замены существующих в зависимости от выполняемой задачи без изменения конструкции и серьезных программных модификаций)Такая компоновка позволяет обеспечить оптимальные ходовые характеристики при необходимом уровне проходимости. В качестве мотор-колес используются колеса HUB24E производства компании GOLDENMOTOR(рис 1.1). Технические характеристики мотор-колес приведены ниже: - номинальное напряжение питания: 12/24/36 В; Структурная схема связи элементов робота, размещенных на тележке, представлена на рис 1.2. Концепция проектируемого робота предлагает разбиение его составных частей на 3 узла: блок сбора данных, систему видеонаблюдения и блок управления.Для управления двигателями выбран двухканальный контроллер ax3500 американской фирмы ROBOTEQ (рис. 1.3), предназначенный для преобразования команд, полученных от беспроводного модема, аналогового джойстика или другого микроконтроллера в ток высокого напряжения для управления одним или двумя двигателями постоянного тока. Два канала контроллера могут работать независимо или в паре для задания направления движения либо вращения движимого объекта путем координации движения с 2 сторон объекта. защита по температуре: автоматически, начиная от 80 С; защита по напряжению: отключение при значении ниже 12 и выше 43В: - коррекция на входах: программируемая;В качестве аккумулятора для питания мотор-колес используются герметизированные, свинцово-кислотные аккумуляторные батареи CSB HR 12120W, высокоэффективные и обладающие большой энергоемкостью. Имея небольшие массогабаритные показатели, батареи обеспечивают работу более 260 циклов заряда-разряда до 100% степени разряда в циклическом режиме или 3-5 лет эксплуатации в буферном режиме. Основное достоинство данных батарей - это специальная конструкция решетки, позволяющая повысить выходную мощность на 20%. Они наиболее приспособлены к использованию в высокомощном оборудовании и источниках бесперебойного питания. Батареи герметизированы, не нуждаются в обслуживании и в доливке водой, могут работать как в буферном, так и в циклическом режимах.С помощью 3USB-портов нетбук связан с контроллером управления двигателями, платой управления датчиками, а так же с бортовыми органами зрения (веб-камерами). Формируемая посылка от робота к оператору содержит информацию о состоянии окружающей среды с платы управления датчиками и с веб-камер. В обратную сторону, оператор может выдавать задания роботу по автономному исследованию определенной местности, либо управлять роботом вручную в режиме реального времени. Универсальная робототехническая платформа «Робот - дозиметрист» - разрабатываемая в рамках научных программ НИЯУ МИФИ многофункциональное устройство, основное предназначение которого - сбор данных и получение максимально-подробных сведений об окружающей среде в условиях, непригодных для работы человека. Тем самым, при выходе из строя платы управления датчиками, или самих датчика, может возникнуть ситуация, когда оператор будет отправлять команды, а робот в свою очередь будет стоять на месте.Для передачи на большие расстояния, нужно или увеличивать мощность передатчика или применять на
