Заявка на обучение
8 (927) 778-55-41
8 (909) 363-12-30

Система ориентации робота

Сердечный Александр Петрович,
участник проектной группы

Рис.1 База: фиксирует расстояние (B) между микрофонами 3 и 5 и положение излучателя 4.

Определение локализации робота

Микрофоны 3 и 5, излучатель импульсного сигнала 7, генератор синхроимпульсов 2 и приёмник синхроимпульсов 9.

Генератор синхроимпульсов (2) излучает импульсный сигнал на несущей радиочастоте с периодичностью, зависящей от операционного пространства робота. Для 10 м частота импульсов должна быть не более 30 гц.

В момент приёма синхроимпульса излучатель импульсного сигнала (7) излучает пачку ультразвуковых колебаний (не менее 10 периодов).

Приёмники ультразвука (3 и 5) фиксируют времена (T1 и T2) приёма пачки колебаний от момента подачи синхроимпульса.

По этим временам определяются расстояния L1 и L2, что позволяет определить координаты робота относительно базы B.

На рис.2 коричневым показана излучаемая пачка ультразвуковых колебаний, а синим - электрический сигнал с микрофонного усилителя.


Рис.2

Таким образом, Генератор синхроимпульсов (2) излучает радиосигнал длительности равной длительности пачки ультразвуковых колебаний. Излучатель импульсного сигнала (7) генерирует ультразвук га протяжении всего этого радиоимпульса. Отсчёт времени сигнала с микрофонов 3 и 5 начинается с заднего фронта импульса радиосигнала. Фиксация времени сигнала с микрофонов происходит в момент заднего импульса детектора приёмников. Чтобы привести зафиксированную длительность к середине принятого сигнала от пачки импульсов, с начала переднего фронта принятого сигнала, учитывается лишь каждый второй импульс тактовой частоты таймера. Сигнал на выходе микрофонного усилителя нарастает и спадает постепенно вследствие применения узкополосного фильтра, настроенного на несущую частоту излучателя. См. http://www.ampersant.ru/ultra/

Определение ориентации робота

Излучатель модулированного сигнала 4, микрофоны 6 и 8. Чтобы не создавать взаимных помех, несущая частота источника 4 должна отличаться от несущей частоты излучателя 7.

Излучатель генерирует модулированный ультразвук с (красный или синий график) с огибающей с частотой модуляции 0,75 - 1 кгц (коричневая или голубая кривые).

Расстояние между микрофонами 6 и 8 должно быть равно половине длины волны частоты модуляции, т.е. 20 - 15 см.

Рис.3

Из-за того, что микрофоны находятся на разном расстоянии от источника 4, принимаемые ими сигналы будут красный для микрофона 6 и синий для 8. После детектирования получим два сигнала с частотой модуляции, но со сдвигом по фазе. Фазовый детектор позволит определить разность фаз и соответственно угол поворота оси робота от направления на источник 4.

При известной точке локализации робота можно вычислить его абсолютную ориентацию.

Достоинства данной системы ориентации

  • Для локации не используются эхосигналы, что позволяет отсеивать их порогом срабатывания, тем более, что все эхосигналы ожидаются от ближайшего окружения.
  • Система ориентации непрерывно выдаёт информацию об отклонениях движения от заданного направления, что позволяет использовать её для выполнения поворотов и управления колёсами.
  • Нигде не используются сервоприводы и поворотные механизмы, что повышает быстродействие и надёжность систем ориентации.

Развороты

Рис.4

Поиск

Наши консультанты

Показать всех

Подписка на новости

Позвоните нам сейчас: 8 (927) 778-55-41

Расписание занятий

Если интересующей вас группы на данный момент нет, вы можете отправить заявку, указав курс, предпочтительное место и время посещения занятий. Как только будет объявлен набор группы, с максимально удобным для вас расписанием, мы обязательно с вами свяжемся.

Место проведения Время Понедельник Вторник Среда Четверг Пятница Суббота Воскресенье
МДТЦ «Вега», оф. 202а 11:00 - 12:20 Робототехника и «Умный дом» (РТ-48)
12:30 - 13:50 Первоклассный электронщик (ПЭ-49)
14:00 - 15:20 Автомодельный спорт
16:00 - 17:20 Первоклассный программист (ПП-40) Робототехника и «Умный дом» (РТ-42) Робототехника и «Умный дом» (РТ-44) Детское программирование на Скретч (SC-46)
17:30 - 18:50 Система визуализации (СВ-41) Первоклассный электронщик (ПЭ-43) Робототехника и «Умный дом» (РТ-50) Робототехника и «Умный дом» (РТ-45) Система визуализации (СВ-41)
19:00 - 20:20 Первоклассный электронщик (ПЭ-52) Автомодельный спорт Робототехника и «Умный дом» (РТ-51) Автомодельный спорт Техническое творчество (ТТ-47)
Центральный район (площадка партнеров) 11:00 - 12:20 Первоклассный электронщик (Т-ПЭ-10)
17:30 - 18:50 Первоклассный электронщик (Т-ПЭ-7)
18:00 - 19:20 Робототехника и «Умный дом» (Т-РТ-9)
19:00 - 20:20 Первоклассный электронщик (Т-ПЭ-8) Первоклассный электронщик (Т-ПЭ-8)
Комсомольский район Молодежный центр «Шанс» 10:00 - 11:20 Экспериментальная химия (К-Э-3)
11:00 - 12:20 Первоклассный электронщик (К-ПЭ-1)
18:00 - 19:20 Экспериментальная химия (К-Э-2) Робототехника и «Умный дом» (К-РТ-4)
Автозаводский район Клуб счастливого детства «Чудесная страна»(площадка партнеров) 11:00 - 12:20 Первоклассный электронщик (ЧС-ПЭ-1)