Введение в робототехнику
перевод лекций профессора Стенфордского университета Осамы Кхатиба (Oussama Khatib), 2008 год

ссылка на страничку курса

Лекция 2

Ссылка на оригинал

Пространственное описание, обобщенная система координат, переходные системы координат (от базы к клешне), матрица поворота, пример матрицы поворота, преобразование из одной системы координат в другую, образец гомогенного преобразования, операторы преобразования.

Здравствуйте!

Сегодня мы с вами начнем рассматривать базовые преобразования необходимые для кинематических расчетов. Как я упомянул на прошлой лекции — описание взаимосвязи локальных систем отсчета (имеется ввиду системы привязанные к звеньям, далее проясниться) и преобразований между ними является важным аспектом. Мы начинаем с преобразований которые позволят нам рассчитывать положение «клешни» относительно базы робота (базовой системы координат).

Очевидно, что когда мы определяем расположение следующего звена, нам нужно уметь преобразовывать из исходной системы координат, иными словами описывать позицию и ориентацию звена относительно текущего звена. Нам с вами потребуется обсудить каким образом представлять координаты объекта и его ориентацию в пространстве, выбрать из существующих способов.

Так же я собираюсь описать в некоторой мере объект управления, манипулятор, и что представляют его звенья, что такое степени свободы манипулятора, как мы можем представлять себе позицию манипулятора в пространстве. Итак манипулятор представляет из себя набор звеньев (также links — связей), связанных между собой кинематических пар. Начальное звено зафиксировано – оно называется базой. А последнее звено именуется клешней (gripper – хвататель, кому знакомо точное название поправьте меня). Главная задача, суть манипулятора – это управление и перемещение этой клешни, которая, в свою очередь, выполняет прикладные задачи.


( Читать дальше )

Для меня, Kinect — это, в первую очередь, интересный датчик для технического зрения роботов. И хотя, с ним можно работать напрямую из-под OpenCV или PCL, но больший интерес представляет работа с Kinect из-под операционной системы для роботов — ROS.

( Читать дальше )

Уважаемые посетители robocraft, для вас, как и для себя, я решился на перевод одного хорошего курса по нашей с вами любимой теме – робототехнике. Возможно вам знаком курс видеолекций на английском языке прочтенный в 2008 году в Стенфордском университете профессором Осамой Кхатибом (introduction to robotics). Этот ресурс в количестве 16 лекций доступен на youtube. Тем же из вас, кто английский язык знает недостаточно хорошо даже по американским меркам (обращаю внимание, поскольку курс читается на достаточно доступном языке) я и адресую этот материал. Надеюсь, что он подтолкнет вас на постижение новых знаний и расширение своего кругозора. За кривость перевода не судите строго старался не потерять стиль речи лектора.
С уважением, aivanov.

Введение в робототехнику
перевод лекций профессора Стенфордского университета Осамы Кхатиба (Oussama Khatib), 2008 год

ссылка на страничку курса



Лекция №1. Вступление

ссылка на оригинал

В данном курсе мы планируем рассмотреть основы робототехники. Нам потребуется рассмотреть математические модели которые описывают робототехнические системы в различных их проявлениях.

Если мы рассмативаем математическую модель, которую будем использовать для симуляции, нам необходимо хорошо представлять себе её кинематику. Так же от нас требуется хорошо рассчитывать усилия, производимые приводами, необходимые для движения робота.

( Читать дальше )

Энкодер — это устройство преобразующее линейное или угловое перемещение в последовательность сигналов, позволяющих определить величину перемещения.
Т.о. можно выделить линейные и поворотные энкодеры.

( Читать дальше )

Перед самым новым годом, я выложил перевод последнего урока из серии руководств ROS начального уровня.
Честно говоря, при начальном знакомстве с ROS (и даже после прохождения всех этих начальных уроков) было вообще ничего не понятно, и только по прошествии времени, стала вырисовываться картинка это замечательной системы.

( Читать дальше )

Визуальная одометрия — метод оценки положения и ориентации робота, посредством анализа последовательности изображений, снятых установленной на нём камерой/камерами.

( Читать дальше )

Всё-таки, меня всегда умиляло название «таймер» для этих сложных штук в микроконтроллерах. Шутка ли: кроме срабатывания в строго заданный интервал, они имеют ещё до десятка дополнительных функций типа генерации ШИМ и подсчёта входящих импульсов. В микроконтроллерах STM32 таймеры настолько круты, что я посчитал нужным разбить их описание на несколько статей.

( Читать дальше )

Думаю, пришло время окинуть взглядом архитектуру ARM Cortex-M3 в целом и конкретно STM32, потому что это важно для понимания многих особенностей работы этих микроконтроллеров в будущем — например, тактирование и принцип работы DMA. Прежде, чем приниматься за более сложные темы, мы изучим внутренности МК и их взаимодействие друг с другом.

( Читать дальше )

В робототехнике, есть две основные задачи кинематики:
прямая и обратная.

Рассмотрим эти задачи на стандартном примере манипулятора.

( Читать дальше )

Во время обучения мне посчастливилось приобщиться к методу кросс-корреляции. В университете в этот момент был заказ на разработку системы сбора и обработки данных с достаточно специфического объекта. В качестве одного из видов измерений на объекте применялась обработка видеосигнала.

Получаемый видеосигнал оценивал состояние тепловых потоков в помещении. Благодаря конвективному теплообмену частицы пыли в помещении совершали вихревое перемещение, которое и отслеживала камера.


Чтобы выделить частицы в помещении использовался лазер с линзой, раскладывающей лазерный луч в вертикальную плоскость. Полученный луч подсвечивал в пространстве частицы водяной пыли(распыляемой спец устройством). Перпендикулярно плоскости частиц устанавливался штатив видеокамеры(таким образом получен кадр выше). Использовалась камера с высокой частотой съемки, чтобы полученные соседние кадры были достаточно последовательны в отношении к скорости движения частиц пыли.


( Читать дальше )

Сегодня мы поговорим о том, как подключить пакет MATLAB к плате aruduino.

MATLAB — это очень мощный пакет символьных вычислений. С его помощью можно производить математическое моделирование, производить различные математические вычисления и прочее и прочее и прочее.

( Читать дальше )

Одометрия (Odometry — от греческих слов hodos («перемещение», «путешествие») и metron («мера», «измерять»)) — использование данных о движении приводов, для оценки перемещения.

( Читать дальше )

Хочется сказать пару слов о разработке печатных плат, точнее о программах для этого дела. Есть среди всего многообразия CAD-ов такая отечественная разработка — DipTrace от Новарм.

Собственно, ею одной и пользуюсь уже пару лет, сначала для себя, теперь вот и для всех=)
Это целый пакет для сквозного проектирования (от идеи до файлов для производства) включающий редакторы схем, редактор плат, редактор компонентов и редактор их корпусов, а в последних версиях ещё и 3D редактор корпусов. Ну и всякие плюшки вроде конвертирование из чего угодно (из Eagle, в т.ч.), развесистых библиотек автотрассировщика проче-прочее.
Из особых достоинств следует отметить удивительно простой и понятный интерфейс и невиданную, для наших интернетов, лицензионную политику.

( Читать дальше )

Neato XV-11 — робот-пылесос от калифорнийской компании Neato Robotics.
Начало продаж Neato XV-11 состоялось в 2010 году ( $399).

( Читать дальше )

SLAM — Simultaneous Localization And Mapping — Метод одновременной навигации и построения карты — метод, используемый роботами и автономными транспортными средствами для построения карты в неизвестном пространстве или для обновления карты в заранее известном пространстве с одновременным контролем текущего местоположения и пройденного пути.

( Читать дальше )

Robb Godshaw использовал Arduino чтобы сделать необычный гаджет — Cryoscope — алюминиевый куб, который можно потрогать чтобы узнать температуру за окном.


( Читать дальше )

Robotino — это робот для обучения и исследования от фирмы Festo Didactic.
Festo, позиционирует Robotino, как робототехническую систему для базового и дальнейшего обучения, а так же как платформу разработки для университетов и колледжей.

( Читать дальше )

Наткнулся я тут на одну инструкцию по созданию роболампы и решил это продемонстрировать публике, вдруг это будет интересно здешним людям.

продолжение далее


( Читать дальше )

Sebastian Klose (Ph.D. student из Technology University Munich) реализует интеграцию визуального SLAM-а с данными от IMU (Inertial measurement unit — инерционое измерительное устройство).

( Читать дальше )

Датчики измерения расстояния SHARP — доступные, эффективные и простые в использовании сенсоры, позволяющие определять расстояние до объекта или препятствия.
Эти сенсоры очень часто применяются в робототехнике (вспомним последний пример — «Poor Man's Lidar» — PML — «лазерный дальномер бедных»)

( Читать дальше )