Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Robot z Ostravy pro hasiče a další složky IZS

31.12.2011  |  50× přečteno      vytisknout článek

Robot z Ostravy pro hasiče a další složky IZS

Projekt zaměřený na vývoj speciálního víceúčelového zásahového vozidla se systémem operativní změny parametrů, využívaného pro záchranu osob i materiálních hodnot při katastrofách, požárech, povodních, expedicích a protiteroristických akcích vedl na Fakultě robotechniky Vysoké Školy Báňské - Technické univerzity v Ostravě ke vzniku robotu Hercules.

Podvozek

Jako podvozek tohoto mobilního robotu byl použit elektrický invalidní vozík InvaCare, konstrukčně upravený na katedře pro uložení potřebné dodatečné elektroniky a uchycení manipulační nadstavby. Díky použití vysoce optimalizovaného a konstrukčně výborně zvládnutého podvozku má mobilní subsystém robotu vynikající parametry, zejména dojezd na baterie, nosnost, rozsah rychlostí (dokáže jet velmi pomalu i velmi rychle), výkon a manévrovatelnost (zatáčející zadní náprava s velmi malým poloměrem otáčení).

Jako poměrně obtížný oříšek se ukázala problematika řízení funkcí tohoto podvozku (zapínání, přepínání rychlostí, jízda, zatáčení) dálkově pomocí počítače - původní řídicí systém vozíku je založen na specializované a uzavřené sběrnici typu CAN, jejíž protokol se nepodařilo vyluštit. Problém se nakonec podařilo obejít a pojezd je možno plně řídit dálkově z vlastní řídicí aplikace, prostřednictvím katedrou navržené a vyrobené elektroniky.

Manipulační nadstavba

Manipulační nadstavba je kompletně navržená a realizovaná katedrou. Jedním z hlavních požadavků byla vzhledem k okolnostem co nejmenší náročnost výroby (časová i finanční), proto jsou např. všechny tři pohonné jednotky totožné, bez ohledu na nižší skutečné zatížení některých kloubů. Konstrukční jednoduchost má však i své výhody, především je nutné zmínit nulové mechanické vůle, díky čemuž je možno provádět velmi přesné a jemné polohování. Manipulátor má 3 stupně volnosti, všechny klouby jsou osazeny diskovými elektromotory MAXON EC90F 60 W doplněnými o harmonické převodovky. Pro nízkoúrovňové řízení pohonů ramene jsou využity jednotky Maxon EPOS propojené CAN sběrnicí.

Na přírubu manipulátoru je možno uchytit libovolný efektor včetně orientačního ústrojí. V současné době je robot vybaven pevným dvoučelisťovým chapadlem se softwarově volitelnou sílou stisku (7 úrovní v každém směru).

Robot je vybaven stereovizní kamerovou hlavou umístěnou na začátku posledního článku manipulátoru, což umožnuje jak neustálé sledování objektu manipulace, tak rozhlížení pomocí kamer při jízdě nebo průzkumu prostředí. V prostoru mezi kamerami je integrován laserový dálkoměr s dosahem 5 metrů. Podvozek robotu je dále vybaven třetí kamerou určenou pro navigaci při jízdě vzad.

Řízení Herculese

Robot je možno řídit bezdrátově z operátorského pracoviště (kufříku) vybaveného potřebnou elektronikou, akumulátorem, vysílací a přijímací technikou a notebookem s dotekovou obrazovkou. Všechny funkce robotu jsou sloučeny do jedné uživatelsky příjemné a přehledné aplikace; při návrhu uživatelského rozhraní byl hlavní důraz kladen na obraz z kamerového subsystému. Všechny důležité funkce je možno ovládat pomocí jediného bezdrátového ovladače (gamepadu), přičemž manipulátor má režim vhodný pro rozhlížení pomocí kamer a režim vhodný pro manipulaci. Nezbytné informace jsou integrovány přímo do obrazu z kamer, pokročilé funkce a údaje jsou k dispozici na panelu v pravé části aplikace. Operátor má rovněž možnost využít 3D brýle pro stereovizi a/nebo polohový senzor pro ovládání ramene metodou kopírování pohybu ruky v prostoru.

Samotný robot je osazen dvojicí minipočítačů (Via EPIA a netbook Asus EE), z nichž na jednom běží serverová aplikace řídicí pohyby manipulátoru a zpracovávající signály senzorů a ve druhém běží aplikace, která snímá a komprimuje obraz z kamer. Obě tyto serverové aplikace komunikují s klientskou aplikací (operátorský kufřík) pomocí Wi-Fi. Signály pro pojezd robotu jsou přenášeny pomocí rádiového signálu, kvůli jeho vyšší spolehlivosti v budovách a zarušeném prostředí.

V září roku 2010 byl robot doplněn o odporový teploměr pro měření teploty okolí a především o detektor plynů Dräger X-am 5000, který je možno vybavit čidly až pro 5 různých plynů. Údaje z tohoto detektoru (a i z teploměru) jsou samozřejmě přenášeny do operátorského kufříku a zobrazeny přehledně na obrazovce. Robot byl dále doplněn o další krytování a byla vylepšena řídicí aplikace.

Primární motivací pro tyto úpravy byla účast robotu Hercules na největší letecko-armádně-bezpečnostní akce ve střední Evropě - Dnů NATO v Ostravě, kde byl robot největším lákadlem na stánku Fakulty strojní, resp. Katedry robototechniky.

  • Podvozek: 4kolový, nezávislé odpružení všech kol
  • Řízení: natáčecí zadní náprava (Ackermann)
  • Pohon: hnaná přední náprava s diferenciálem
  • Motory:
    • DC motor pro pojezd
    • servo pro zatáčení
    • 3 Maxon EC motory pro rameno
    • DC motor pro chapadlo
  • Senzory:
    • laserový snímač vzdálenosti na rameni
    • inkrementální snímače polohy v pohonech ramene
    • odporový teploměr měřící teplotu okolí
    • detektor plynů Dräger X-am 5000
    • stereovizní kamerová hlava na rameni
    • couvací kamera na podvozku
  • Řídicí systém: dálkové bezdrátové řízení všech funkcí z počítače
  • Přenos signálů:
    • Radiocrafts RC1280HP (868 MHz) pro pojezd
    • Wi-Fi (2,4 GHz) pro obraz z kamery (TCP)
    • Wi-Fi (2,4 GHz) pro řízení ramene a signály senzorů (UDP)
  • Rozměry:
    • podvozek: 990×710×675 mm
    • délky článků ramene: 450 mm, 860 mm (dosah 1390 mm)
  • Hmotnost: 165 kg (140 kg podvozek + 25 kg rameno)
  • Nosnost: 115 kg podvozek; 1,1 kg rameno
  • Foto na:http://www.pozary.cz/clanek/48562-viceucelovy-robot-hercules/


ZDROJ: www.pozary.cz


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist