SpyBotics - роботы-разведчики LEGO

Настоящее не является официальным документом или веб-сайтом LEGO®. LEGO® и Spybotics® являются торговыми марками LEGO Group. Автор данного сайта никак не связан ни с компанией LEGO Group, ни с ее подразделениями или представительствами. Все права на торговые марки и зарегистрированные торговые знаки являются собственностью их владельцев. Автор не несет ответственности за повреждение компьютеров, потерю данных и иной прямой или косвенный ущерб, могущий возникнуть в результате использования сведений из данного обзора. Copyright © Magus 2003; изображения ©LEGO 2002, если не указано иного. All rights reserved.
Если вы пока не нашли нужную вам информацию на сайте, оставьте свой вопрос или пожелания здесь !

RoboClub
 

Главная страница
 

Новости
 

Устройство
 

Описание стандартных программ и миссий
 

Программирование
- инструменты
- программы
 

"Битвы роботов"
 

Проекты
 

Компоненты и конструкции
 

Алгоритмы и поведение
 

FAQ
 

Downloads
 

Ссылки
 

Соревнования роботов
 

Наша библиотека
 

Видеотека
 

Форумы по робототехнике
 

Голосования
 

Доска объявлений ("Барахолка")
 

"Обратная связь"
 

Who is who?
 

Гостевая книга
 
Подписка на новости:
Е-Mail:
Формат писем:
Подписаться
Отказаться

Бастер

Бастер - это проект Дейва Хейзермана, описанный в его книге "BUILD YOUR OWN WORKING ROBOT". В то время (книга вышла в 1978 году) Бастер, как машина, представлял аппарат наивысшего уровня, доступного современной технике: он был способен ставить себе цели и достигать их в пределах собственных логических и физических возможностей.

Бастер - настоящий робот. Он нечто большее, чем игрушка или управляемый по радио механизм. Он ближе к живому существу. Бастер обладает основными рефлексами, собственной "волей" и даже индивидуальностью. Он не просто копирует поведение животных, а представляет собой самостоятельное существо, которое действует, реагируя на изменения окружающей среды и собственного состояния. В завершенном виде Бастер может в течение длительного времени вести "активную жизнь", не вступая в контакт с человеком. Множество более простых машин также может работать без вмешательства человека; однако они не могут ставить себе собственные цели.

За прошедшие годы принципы построения подобных устройств практически не изменились, но изменился конструктив. В свое время для изготовления Бастера требовалось владение основами электроники, включая практические навыки изготовления печатных плат и создания электронных устройств, несколько сотен долларов и несколько месяцев работы (если брать вечера и выходные). Теперь же, благодаря LEGO, достаточно иметь набор Spybotics, чтобы за несколько вечеров создать робот, подобный Бастеру, даже не взяв в руки паяльник.

Перевод книги на русский язык был выпущен издательством "Мир": Д. Хейзерман "Как самому сделать робот", из-во "Мир", Москва 1979. Основу для данного изложения составляет именно это издание.

Поведение

Бастер может часами блуждать по комнате, мчась полу с полной скоростью, а обнаружив на полу светлую линию - следует вдоль нее. Если "хозяин" позовет его звуковым или световым сигналом, робот устремится к нему. Столкнувшись с твердым предметом, Бастер отъезжает от него, а оказавшись в ловушке - зовет на помощь.

Когда акумуляторы разряжаются до критического уровня, робот подает звуковой сигнал и начинает искать "гнездо" с зарядным устройством. Подзарядив аккумуляторы, Бастер выбирается из "гнезда" и возобнавляет свою активность.

Оператор может взять на себя управление с пульта управления, однако Бастер всегда сохраняет свои рефлекторные реакции, которые имеют более всокий приоритет, чем почти все команды оператора.

Работа блока слежения

Слежение состоит из следующей общей последовательности действий: поиск конкретной цели, слежение за ней и определенное действие при ее достижении.

Сначала Бастер ищет цель, медленно поворачиваясь вправо ("режим широкого поиска"). Обнаружив цель, робот направляется прямо к ней. Этот режим заканчивается либо достижением цели, либо потерей ее из виду по дороге. Если во время движения к цели Бастер потеряет ее из виду, он переходит в специальный поисковый режим. В этом режиме робот, сохраняя прежнее направление движения, делает поисковые движения влево и вправо. Если в течение определенного времени цель будет обнаружена, то робот вновь устремляется к ней, если же нет возвращается к режиму широкого поиска.

Бастер и Spybotics

  Бастер Spybotic
Управление движением Шасси с двумя приводами: для движения вперед-назад и для поворота Блок контроллера с двумя приводами: левого и правого "борта"; поворот осуществляется за счет разности скоростей вращения приводов
Контактные датчики Четыре, спереди, сзади, по бокам шасси Один, спереди блока контроллера
Датчики освещенности два один
Акустические датчики один нет
Возможность подачи звуковых и световых сигналов есть есть
Возможность слежения за напряжением питания есть есть
Связь с пультом дистанционного управленния акустическая (возможна радиосвязь) ИК
Связь с управляющим компьютером акустическая (возможна радиосвязь) нет

Бастер конструктивно довольно сложен для изготовления: каждый модуль, отвечающий за конкретный элемент его поведения, реализован в виде отдельной электронной схемы. Для изменения его поведения необходимо перенастраивать электронные блоки или добавлять новые.

Благодаря применению программируемого микроконтроллера, поведение Spybotics определяется заложенной в него программой. Соответственно, элементам поведения соответстуют не электронные блоки, а блоки в программе управления. Это дает возможность достаточно простыми средствами добиться очень высокой гибкости его поведения.

Таким образом, логика поведения Бастера может быть легко повторена в Spybotics, а также получить какое угодно дальнейшее развитие. Различие в возможностях будет определяться только конструктивными отличиями обоих роботов.

Чего не может Spybotics

Управление движением Бастера в автономном режиме организовать проще, поскольку он имеет контактные датчики по периметру шасси. У Spybotics - только один контактный датчик, поэтому, если не принять дополнительных мер, он довольно легко оказывается в ловушке.

Самый простой путь - в алгоритме управления учитывать вместе с сигналом от контактного датчика информацию о направлении движения. Другой путь - установить дополнительные контактные датчики и использовать механическое или электронное мультиплексирование. Наконец, есть опыт применения бесконтактной оценки расстояния до препятствий.

К сожалению, исключительно мощную систему позиционирования Spybotics трудно использовать для ориентации робота, поскольку она рассчитана на определения положения робота относительно других Spybotics и контроллеров дистанционного управления.

Spybotics не имеет акустических датчиков, поэтому не могут реагировать на звуковые сигналы. Наличие только одного датчика освещенности делает невозможным непосредственное определение направления на источник света.

Довольно сложно сделать Spybotics полностью автономным, поскольку нет конструктивной возможности оргнизовать подзарядку аккумуляторов, не вынимая их корпуса робота.

Наконец, возможности микроконтроллера Spybotics хотя и велики, но все же ограничены. Снять это ограничение можно было бы организовав связь робота с внешним управляющим компьютером. К сожалению, Spybotics не имеет стандартных средств для этого.

При всех своих органичениях, Spybotics является более совершенной и гибкой системой. Поэтому он дает возможность решить те же задачи другими средствами. Надеемся, что вы найдете подобные решения на нашем сайте, а также предложите нам свои варианты.

Перспективы Бастера

По сути, развитие Бастера определяется только возможностями его разработчика. Робот может быть оснащен телекамерой, различными исполнительными устройствами, дополнительными датчиками и так далее. На принципиально новый уровень Бастер выйдет, если вместо добавления новых электронных блоков использовать микропроцессор.

Между тем, если в качестве основы для "Бастера-2" взять прграммируемый контроллер, а, чтобы упростить работу с механической частью, использовать, к примеру, детали от конструктора LEGO, то мы фактически получим что-то очень похожее на LEGO Mindstorms!