SubsurfaceMapper

Материал из BrSTU Robotics Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Цели и задачи проекта

Цели: разработать прототип автономного мобильного робота для построения карты подземных коммуникаций

Задачи:

  • Разработать прототип мобильного автономного робота для функционирования на пересеченной местности
    • Спроектировать и реализовать аппаратную структуру робота с учетом модульного дизайна
    • Разработать сенсорную подсистему для анализа подземных коммуникаций
    • Создать подсистемы подсистемы питания, бортового компьютера, внутренних сенсоров, механики и моторов
  • Разработать программное обеспечение для прототипа
    • Спроектировать и реализовать контроллер робота для решения задачи навигации по пересеченной местности
    • Создать программное обеспечение для обработки данных измерений и построения карты подземных коммуникаций

Краткое описание проекта

Аппаратное обеспечение

В качестве несущей платформы для прототипа выбрана механика Dagu Wild Thumper 6WD All-Terrain Chassis. Прототип состоит из 5 независимых модулей:

  • платформы,
  • модуля питания,
  • модуля бортового компьютера,
  • сенсорной подсистемы для поиска коммуникаций,
  • подсистемы внутренних сенсоров.

Платформа включает в себя три драйвера двигателей Pololu TReX Jr Dual Motor Controller DMC02, RC-контроллер для ручного управления, три конвертера usb->uart на основе микросхемы pl2303 и модулей плавких предохранителей.

Модуль питания состоит из трехканального (два канала для бортового компьютера, один для привода сенсоров) стабилизатора напряжения собственного изготовления, литий-полимерной батареи (возможна установка различных типоразмеров), блока световой индикации, блока управления различными каналами питания.

Модуль бортового компьютера основан на платформе Raspberry Pi B 512 и usb-концентраторе D-link usb-hub 7 ports для коммутации различных модулей робота. Также модуль оснащен видеокамерой Pi Camera и Wi-Fi модемом.

Сенсорная подсистема поиска коммуникаций носит экспериментальный характер и на данный момент оснащена рамкой металлоискателя, сервоприводом для изменения высоты измерений, микроконтроллером Arduino для считывания, пересылки и предварительной обработки сигнала.

Подсистема внутренних сенсоров состоит из микроконтроллера Arduino для обработки сенсорных данных о состоянии робота и непосредственно самих сенсоров. На данный момент задействованы 4 ультразвуковых дальномера, два инкрементальных энкодера.

Программное обеспечение

Исходный код и документация на github: https://github.com/fmulp/SubSurfaceMapper.git

Фото галерея