Кладбище домашних животных 2
 
17.12.2002
Вячеслав Гурьянов


 
Страница 1
Страница 2 >>

PowerBotВ знойный и душный июльский день в продаже появилась очередная «Компьютерра» #453-454. Несмотря на довольно мрачное название темы номера («Кладбище домашних животных»), речь в ней шла о вещах веселых и занимательных, о домашних роботах. Но Furby, Aibo и прочие «домашние животные», будучи полностью законченными изделиями, всего лишь сложные игрушки, не позволяющие производить над собой никакие «операции», кроме тех, что предусмотрены производителем (впрочем, умельцы умудряются расширять их возможности, но делают это на свой страх и риск).

В то же время существует немало фирм, предлагающих «домашних роботов», в которых заложены возможности дальнейшего развития. Спектр предложений весьма широк: от отдельных комплектующих до готовых изделий, причем это не промышленные или исследовательские роботы, а именно домашние, рассчитанные на любителей, которым хочется чего-то «своего». Хочу оговориться: под словом «домашние» не подразумеваются бытовые агрегаты (как, например, робот-пылесос Trilobite фирмы ElectroLux), поскольку эти устройства с жесткой программой и ограниченной, строго определенной функциональностью, стоят в стороне от темы разговора.

Трудно сказать, когда идея домашнего робота овладела умами. По крайней мере, еще в 1978 (или 1979) году вышла переводная книга Д. Хейзермана «Как самому сделать робота» 1, где достаточно подробно описывался процесс создания Бастера (так звали робота Хейзермана) в домашних условиях.

Правнуки Бастера

Прошли годы. Бастер (даже если брать самую продвинутую конфигурацию) сегодня кажется простым и наивным. А ведь когда-то и я загорелся идеей построить Бастера, но трудоемкость этого процесса меня остановила. И вот недавно я случайно наткнулся на упоминание о PPRK (Palm PilotRoboKit 2). Сама по себе идея, заложенная в основу PPRK, весьма неплоха, но вот цена показалась несколько завышенной при таких скромных возможностях. Однако толчок был дан, и, вспомнив детские мечты, я стал увлеченно искать информацию о самодельных роботах. Оказывается, энтузиастов домашнего роботостроения немало, и на их увлечении «паразитирует» целый букет компаний. Порой даже конструкции начального уровня способны удовлетворить амбиции одновременно «строителя» и «программиста». Домашнее роботостроение довольно тесно соприкасается с компьютерной областью, отличаясь в основном аппаратной и программной платформой, - тут трудно найти MacOS, Windows просто потому, что размеры и ресурсоемкость этих систем не позволяют создавать компактные устройства по приемлемой цене (кстати, цена ОС тоже играет не последнюю роль в стоимости конечного продукта). Применяются в основном различные варианты микропроцессоров - от стандартных (широкоизвестных) до специфических Khepera(малоизвестных). В качестве же ОС используются и простенькие интерпретаторы, и операционные системы собственной разработки.

Сделай сам

Создание робота - это не только забава. Не случайно довольно много ресурсов в Сети существует на серверах различных университетов - ведь робот является отличным пособием при изучении электроники, программирования, систем управления, и именно поэтому в различных соревнованиях роботов 3 (футбол и даже сумо) участвуют университетские команды. Ведь гораздо приятнее изучать основы программирования на таком материале, чем в миллионный раз создавать клон Norton Commander… И если бы детям на уроках труда предлагали делать робота вместо выпиливания кружков из фанеры - было бы больше пользы. В некоторых вузах это понимают. Например, в Новом Государственном университете Мексики вводный курс в машинную организацию и ассемблер является, по сути, вводным курсом в архитектуру процессора 68HC11. Работа с эмулятором позволяет изучить систему команд 68HC11. Лабораторное изучение микропроцессора состоит в разработке и построении моторизованного транспортного средства с использованием управляющего контроллера на основе 68HC11. В течение курса студенты собирают печатные платы, формируют моторизованные транспортные средства (или другие экзотические устройства) и пишут программы на ассемблере для поддержки связи между персональным компьютером, процессором и для управления моторизованным транспортным средством.

Пожалуй, самая известная и популярная основа для создания робота - Lego Invention System. Рассчитанный именно на детей, этот набор позволяет довольно легко построить робота и написать программу. Но кажущаяся простота, «детский» вид деталей и программного интерфейса скрывают неплохой набор возможностей, поэтому нередко используется в обучении студентов колледжей.

Существует еще ряд конструкторов, подобных Lego: например, наборы Fischertechnik Industry Robot Kit.

Если же нет желания что-то изобретать, можно воспользоваться уже готовыми платформами. Так, фирма ActivMedia Robotics предлагает законченные решения (не исключающие, впрочем, дальнейшего расширения). Поскольку это довольно сложные устройства, дешевыми их не назовешь. К тому же они продаются уже готовыми, так что их можно порекомендовать как основу для построения специализированных роботов, предназначенных для конкретных задач. Они наверняка заинтересуют тех, кто не хочет слишком долго возиться со сборкой, но хочет иметь достаточно мощную базу для дальнейшего развития. ActivMedia Robotics выпускает четыре серии роботов:

  1. PowerBot - самый крупный робот: при весе 120 кг (с аккумуляторами) и габаритах 85х65х43 см может нести на себе до 100 кг оборудования.
  2. PeopleBot - довольно высокое сооружение (112 см в высоту) и кажется не слишком устойчивым.
  3. Pioneer существует в двух вариантах: Pioneer 2-DXe Pioneer 2-AT. Это небольшие роботы весом около 30 кг.
  4. AmigoBot самый маленький - всего 1 кг. В отличие от предыдущих позиционируется прежде всего как «домашний» робот для развлечений, поскольку не может быть оснащен дополнительным оборудованием в достаточном количестве.

Главный недостаток этих моделей - высокая цена. Робота дешевле полутора тысяч долларов найти трудно.

Компания MrRobot 4 вышла на рынок с Talrik Junior (TJ), который «является превосходным транспортным средством для знакомства с миром программируемых, автономных, PeopleBotмобильных роботов». Диаметр собранного TJ - 7 дюймов, высота - 3,5 дюйма. Корпус изготавливается или из пятислойной березовой фанеры, или из черного пластика. Передвигается робот на двух 2,75-дюймовых колесах и заднем опорном ролике. Два высококачественных сервомотора установлены ниже платформы, чтобы управлять каждым колесом непосредственно. В качестве контроллера используется плата MSCC11E2 на основе процессора MC68HC11 (256 байт RAM и 2 Кбайт EEPROM). Доступные языки: Imagecraft C (коммерческий транслятор C), ассемблер MC68HC11, sBASIC, tinyFORTH, и TJ Mindstorms (все ПО свободное).

Кроме того, Talrik Junior оборудован двумя инфракрасными детекторами и двумя инфракрасными излучателями. Плата MSCC11E2A обладает достаточно широкими возможностями ввода-вывода , чтобы существенно увеличить количество датчиков TJ. Стоимость робота от $140(за набор деталей для самостоятельной сборки) до $220 (за полностью собранного робота). Кроме того, есть TJ Pro и TJ II - более продвинутые модели. У них процессор помощнее, памяти побольше, а значит, и возможности пошире, однако заплатить придется уже от 300 до 800 долларов.

Эта же компания предлагает Robobug (около 500 долларов) - почти аналог TJ, но не на колесах, а на шести ногах - этакий механический таракан.

Фирма K-Team 5 продает парочку дешевых моделей роботов: Koala и Khepera построены на одной платформе (процессор Motorola 68331, 25 MГц, датчики, моторы), но у Koala более привлекательный дизайн.

Подобных решений - когда под видом набора «Сделай сам» дается возможность, особенно не напрягаясь, собрать робота, - на рынке предостаточно..

Для тех же, кто чувствует себя уверенно и готов самостоятельно собирать робота «от и до», тоже существует немало привлекательных предложений. Ведь из чего состоит робот? Из «мозгов», рецепторов, эффекторов и базы (шасси), на которой все это размещено. Кстати, робот может быть «аналоговый», без всяких процессоров и контроллеров, управляемый только инстинктом. Это так называемые BEAM-роботы - пара моторчиков, пара светодиодов, солнечная батарея, и вот у вас в руках «существо», которое бездумно бегает в поисках пищи - солнечного света. Очень простая конструкция (да и цена в российских условиях где-то рублей 300-400, из которых половина приходится на солнечную батарею), однако демонстрирующая «насекомоподобное» поведение. Больше всего об этой разновидности можно почерпнуть на www.solarbotics.com. Но вернемся к «обычным» роботам.

AmigoBot

В качестве шасси может использоваться что угодно, но очень часто берутся за основу шасси радиоуправляемых автомобилей или от игрушек, хотя на рынке есть немало специальных предложений. Пожалуй, самый богатый выбор у LynxMotion: есть и колесные, и шагающие варианты.


1 (обратно к тексту) - jtdigest.narod.ru/kollection/baster/baster.htm.
2 (обратно к тексту) - www.cs.cmu.edu/~pprk
3 (обратно к тексту) - Соревнований не так уж и мало - вот примерный список на ближайший год: ftp://rtfm.mit.edu/pub/usenet/comp.answers/robotics-faq/competitions.faq.
4 (обратно к тексту) - www.mrrobot.com/descriptionsall.html
5 (обратно к тексту) - www.k-team.com

 
Страница 1
Страница 2 >>


 Вавилонская башня [ "13-я КОМНАТА" ]
 Новости [ "НОВОСТИ" ]
 МикроФишки [ "НОВОСТИ" ]
 Корпорация монстров [ "НОВОСТИ" ]
 Не думай о секундах свысока [ "НОВОСТИ" ]
 Даю установку… [ "НОВОСТИ" ]
 О быках и медведях [ "НОВОСТИ" ]
 Американский домен оказался "левым" [ "НОВОСТИ" ]
 Программа мероприятий [ "BUSINESS@RUS" ]
 "Желают знать, что будет…" [ "ТЕМА НОМЕРА" ]
 И к нам вернется Кондратьев… [ "ТЕМА НОМЕРА" ]
 Делайте ваши ставки… [ "ТЕМА НОМЕРА" ]
 Человеческий фактор [ "ТЕМА НОМЕРА" ]
 Истребитель спама [ "SOFTТЕРРА LITE" ]
 Рождественские маразмы [ "SOFTТЕРРА LITE" ]
 События [ "SOFTТЕРРА LITE" ]
 Audigy2: живее всех живых [ "КОМПЬЮFЕРРА LITE" ]
 Миссия выполнима [ "КОМПЬЮFЕРРА LITE" ]
 Семеро спелых [ "КОМПЬЮFЕРРА LITE" ]
 Не самый бесполезный подарок [ "ОПЫТЫ" ]
 Кладбище домашних животных 2 [ "ТЕХНОЛОГИИ" ]
 Маленькое лукавство "большой тройки" [ "АНАЛИЗЫ" ]
 Как вы считаете, с какой точностью можно прогнозировать будущие события? [ "ВОПРОС НЕДЕЛИ" ]
 …несомненный признак мании величия у редакторов "КТ" [ "ПИСЬМОНОСЕЦ" ]


Все материалы номера