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奇思妙想的GBA机器人
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  这个GBA本身就是一个ARM嵌入式系统,有处理器、彩色显示屏、几个输入键、输出接口、存储卡(大的有128M或256M),还有喇叭,也算是个小而全的东西,况且售价还算可以。所以觉得拿它做嵌入式开发初步很合适,由于是ARM处理器,比较快,同样的拿它做一些机器人(像这种小车)的控制也是合适的。这跟用PDA做机器人控制结构差不多,但廉价不少。 汽车中国 CarsChina.COM

  相比单片机它是贵了些,但优势是明显的:处理器速度快很多,接口、外设丰富(想想单片机要接上面所说的那些设备容易吗?),扩展存储容量可达256M,整个体积还算小,编程来说也不难,会C语言就可以,说起来由于有显示屏,就可以做有界面的控制了。还有如果单片机要想配备到GBA的外设水平就很难了。那么这么算GBA的价就不算贵了。

  1、http://www.charmedlabs.com/wander.wmv

  这是该网站给出的演示避障录像,接触式和非接触式的,看得出大体是遇障向左转的思路。但是在死角那里还是做了几次小幅度的试探,可以看到它轻微的左右摆了几次,直到找到了缺口,才决定最终往哪里转。这算是一种算法,不能确定是不是哪种算法,但思路是可以看得出来的。

  2、http://www.charmedlabs.com/teach.wmv

  这是示教、示教再现的演示。示教再现,是很典型的机器人控制方法,很多地方都用得到,特别是工业机器人上。但我还是第一次看见这么示教的:)为什么它能示教再现?简单的说就是能在示教时记录下电机的位置参数,而后再现时再按这个参数走一遍。机器人手臂的示教再现也是差不多的原理。当然这个参数的记录时间间隔的,这个与时钟有关,也可以说是平台的处理能力有关。平台越强,处理时间间隔越短,那再现时就能再现得越准,但同时记录量会很大,也就是说要很大的存储空间。这里GBA的平台还是能满足要求的。而更精确更复杂的示教再现,就不只是要记录位置信息了。再现时,也不是单单的按记录点走,一般都要先差补一下。

3、http://www.charmedlabs.com/closedloop.wmv

  这个算是演示电机自定位、抗干扰吧,即电机的闭环控制。这是带有伺服系统的意味在里面,虽然那个电机的抗转转矩小了些,但基本的伺服特性它都演示了,比如给反向力、正向力,扰动等。好的机器人系统,电机的这些伺服特性测试都是必不可少的,当然,除了看爬行性这些,一般没人会去用手测的:) 

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  4、http://www.charmedlabs.com/holonomic.wmv

  这里注意一下它的轮子。这种轮子以前也讲过,既能转也能侧滑,典型的是成120度布置三个这种轮,但这种四面都布置也是一种。看看这种方式的改变运动轨迹的机动性,也许可以值得借鉴。

  5、http://www.charmedlabs.com/frisbee.wmv
  这个也是同上,看看这种轮子和这么四面布置的机构怎么走直线——自己还在自转着。“飞盘”的名字起得很有意思。

  6、http://www.charmedlabs.com/haptic.wmv

  虽然名为“触觉”,但这是一个很典型的主从控制(也可以说是“遥操作”),可以说还加了位置反馈构成了所谓“触觉”。“主从控制”在早些年包括现在也是研究地热的,在机器人的论文和研究里经常可以看见这个词。

  录像里的虽然只是位置反馈回来,没有真正的力反馈回来(没有力传感器),但也是主从控制/遥操作的基本架构了。

  举个例子,比如(远程)手术机器人,医生手里一套操作机,手术室里是机器人,医生怎么动,机器人就怎么动,同时还把位置和力的信息反馈到医生手上,让医生知道现场的信息。

  至于遥操作的实例就更多,反馈就不一定是录像里那样动作对动作,而是虚拟操作控制器,反馈数据通过屏幕等显示出来。这种就多了,像消防机器人、火星车、探险车、水下机器人等都用到了这种技术。

7、http://www.charmedlabs.com/xrc-user-guide.pdf

  这是使用手册,包括电路板等的讲解和机器人组装方法。

  8、http://www.charmedlabs.com/differential.pdf

  这是组装LEGO机体的讲解等。

  总的说来,感觉他们做得不错,可见用乐高加上合适的控制平台也是可以做不少机器人的东西的研究,做很多算法也不在话下。倒是用LEGO自己的编程、控制器的就比较有限制了。希望看了这些东西能给大家一些启发。

 
 
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