פרויקט בניית ניסוי ברובוטיקה

1. המעבדה לבקרה ורובוטיקה פרויקט בניית ניסוי ברובוטיקה מנחה : עידו כהן סטודנטים מבצעים : ערן דומב רועי הוכמן

2. מטרות הפרויקט , רכבי ברייטנברג. • חלוקה לוגית לשני חלקים: א' ו-ב' • מבנה המערכת – סכימת בלוקים • רקע לרובוט • חלוקה לחומרה/תוכנה • בדיקה – מודול שליטה/מחשב • פלטפורמה - סכימת בלוקים ופירוט החומרה • בדיקה– מימוש באמצעות Csharp לעומת מטלב • פלטפורמה - סכימת בלוקים ופירוט התוכנה • סיכום ורעיונות להמשך המעבדה לבקרה ורובוטיקה מבנה המצגת

3. המעבדה לבקרה ורובוטיקה מבוא ורקע כללי

4. מטרת הפרויקט לפתח ניסוי עבור המעבדה לבקרה ורובוטיקה, בתחום הרובוטיקה ובינה מלאכותית. הניסוי יורכב משני מפגשים בני 4 שעות כל אחד חלק מניסוי המעבדה יתבסס על האלגוריתם של ולנטינוברייטנברג המופיע בספרו: "Vehicles- Experiments in Synthetic Psychology" (1984) המעבדה לבקרה ורובוטיקה מטרות הפרויקט, רכבי ברייטנברג

5. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חלוקה לשניים: חלק א', חלק ב' • חלק ב' – פיתוח הניסוי • הגדרת מטרות לכל מפגש • תרגום המטרות לדרישות ביצועיות מהסטודנטים • פיתוח מודולים לתוכנה בהתאם לדרישות • חלק א' – פיתוח הפלטפורמה • פיתוח מערכת שידור וקליטה של IR • פיתוח מערכת דגימה • פיתוח מערכת מתח • תקשורת עם הרובוט • פיתוח תוכנה

6. Sensors Power system Based on robot Bluetooth Comm. Data output from robot מבנה המערכת – סכימת בלוקים IR Emitter Robot Computer with dedicated software

7. רובוט המיוצר ע"י iRobot, ומיועד אפליקציות פתוחות. יכולות מובנות, תוספים ייעודיים (BAM , כבל תקשורת, מודול שליטה, IR) המעבדה לבקרה ורובוטיקה פלטפורמת הפיתוח, רקע - ICreate

8. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה תוכנה • קבלת פקודות משתמש (מהמחשב) וביצוען • שידור חיווי המצב של הרובוט • אפשרות לשימוש/חיבור בחיישנים חיצוניים • קבלת מידע מן הרובוט ומן הדוגם ועיבודו • קבלת פקודות מן המשתמש • הצגה של נתוני הרובוט בזמן אמת למשתמש • שליחת פקודות לרובוט בהתאם למידע המעובד ובהתאם להוראות שניתנו המערכת מחולקת באופן גס לשני חלקים

9. מבנה החומרה המעבדה לבקרה ורובוטיקה

10. יתרון: • שימוש במודול הבקרה הייעודי של iRobot יכול לחסוך בפיתוח מערכת שליטה ובקרה מבוססת מחשב, ולכן נבחנה אפשרות זו ראשונה. • חסרונות: • תכנות בקר ב-C++ או C – דרישה לידע מקדים מהסטודנטים • גודל זיכרון • תקשורת או עם הרובוט או עם המחשב • כתיבת אלגוריתמים רק ב-offline המעבדה לבקרה ורובוטיקה בדיקה ראשונית: האם להשתמש במודול השליטה הייעודי או במחשב?

11. המעבדה לבקרה ורובוטיקה פלטפורמה – סכימת בלוקים

12. ממשק הרובוט עם "העולם החיצון" • חיישנים פנימיים של הרובוט • לרובוט שתי אפשרויות להתממשקות: • מחבר mini din 7 pin • מחבר db25 המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה – רובוט

13. דרישות המערכת המינימליות • אופציות – TX vs. MicroChip • נבחר בקר PIC18F4431, על גבי כרטיס פיתוח של המעבדה • תפקידי הבקר השונים. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה – אופן הדגימה, בקר הPIC

14. דרישות מהמערכת אפשרויות – מודם סריאלי אלחוטי, זיגבי, כבל סריאלי ארוך , בלוטוס, שילוב של מספר שיטות. הפתרון הנבחר. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה – התקשורת עם המחשב

15. ספציפיקציות המתח של הרובוט דרישות מתח/זרם של המערכת "יצירת" מקור נוסף חלוקת הצרכנים בין שני מקורות המתח המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה – מערכת האספקה

16. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה – מערכת חיישנים • דרישות על החיישנים\משדרים • אופציות לחיישנים ומה בחרנו • תדירות המשדרים – שיקולי הספק • הצורך בBPF

17. מבנה התוכנה המעבדה לבקרה ורובוטיקה 17

18. המעבדה לבקרה ורובוטיקה חומרה תוכנה • קבלת פקודות משתמש (מהמחשב) וביצוען • שידור חיווי המצב של הרובוט • אפשרות לשימוש/חיבור בחיישנים חיצוניים • קבלת מידע מן הרובוט ומן הדוגם ועיבודו • קבלת פקודות מן המשתמש • הצגה של נתוני הרובוט בזמן אמת למשתמש • שליחת פקודות לרובוט בהתאם למידע המעובד ובהתאם להוראות שניתנו המערכת מחולקת באופן גס לשני חלקים

19. המעבדה לבקרה ורובוטיקה בחינת חלופות: Matlabלעומת Csharp

20. המעבדה לבקרה ורובוטיקה תוכנה – מבנה הGUI

21. המעבדה לבקרה ורובוטיקה תוכנה – מימוש

22. הפלטפורמה הסופית – יכולות • דוגמא למימוש – הרכב הראשון של ברייטנברג • הצעות למימושים עתידיים • אלגוריתמים פשוטים • בינה מלאכותית, למידה • בקרה המעבדה לבקרה ורובוטיקה סיכום ורעיונות להמשך

23. המעבדה לבקרה ורובוטיקה ברצוננו להודות לצוות אשר עזר ותמך בנו עד כה: * עידו כהן * אורלי ויגדרזון * קובי כוחיי