Разработка платы для быстрого прототипирования колёсных баз и манипуляторов
В 2017 году я участвовал в разработке плат livetronic mega и mini, вложив в них свой опыт преподавания образовательной робототехники и создания DIY устройств, в том числе роботов, на Arduino. Результатом работы и тестирования платы livetronic mega стали следующие проекты (для примера):
- Блинобот (результат поискового запроса в Google)
- Робот для инспекции трубопровода (на видео испытания колёсной базы, робот перевозит 9кг)
- Робот для участия в Кубке РТК
Проработав год в CopterExpress, пообщавшись более плотно, чем раньше, с линуксом, ROS, полётниками Pixhawk и PixRacer, прошивками под них px4 и APM, позаводив slam на хакатоне "Умный автомобиль" в Санкт Петербурге, расширив себе кругозор, я понял, что до сих пор возможно нет платы (в том числе разработанной в России), которая обладала бы следующими характеристиками:
- Совместимость с платформой Arduino, которая, как мне кажется, необходима для новичков, студентов младших курсов и школьников.
- Совместимость с экосистемой ROS, чтобы роботом можно было управлять, используя стандартные сообщения (какие, я уже и забыл? нужно обновить эту информацию), а ПО для взаимодействия между ROS и платой устанавливалось из пакета.
- Совместимость с APM Rover и, возможно, PX4. Здесь нужно подумать над тем, чтобы можно было подключать плату как внешний драйвер или же, чтобы можно было накатить прошивку сразу на неё и использовать все возможности платы (хорошо, чтобы и коптер можно было при желании на плате соорудить, и лодку, но это не обязательно, хотя прикольно). Дополнение: вероятно через прослойку APM будет удобнее поддерживать ROS, по крайней мере для этого есть поддержка коммьюнити
При этом в плане железа у неё должны быть следующие характеристики:
- Поддержка 4 DC моторов, ток потребления на каждый мотор до 5-10 А, не меньше. Пока что можно ориентироваться на драйвер mc33926, но может быть уже есть альтернатива мощнее и лучше, всё же эта сфера развивается. Для чего 4 мотора - да хотя бы для омниколёсных роботов.
- Поддержка 4 БК моторов, например от гироскутера
- Отдельные порты для энкодеров - важно для одометрии
- IMU датчики как в Pixhawk (обязательно пояснить какие) - для ориентации в пространстве
- Несколько выходов со стабилизированным 5 вольтовым питанием для сервомоторов, желательно совмещённых со входами для энкодеров.
- Защита от статики, чтобы ненароком не вырубалась при разрядах.
- Защита от переразряда платы. Отдельный вход для балансировочного разъёма аккумулятора.
С учётом того, что я хочу когда-нибудь сделать собственную плату для быстрого прототипирования колёсных баз и дешёвых манипуляторов для мобильных роботов, мне необходимо быть в курсе того, что происходит по этому поводу в окружающем мире.