Видео

Краткое описание элементной базы, электроники и особенностей конструкции

Функциональная схема робота

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

Основой робота является гусеничная платформа. Рама выполнена из металла и вырезана на станке с ЧПУ.

Сверху закреплена материнская плата, к которой подключается вся электроника. На ней расположен контроллер Mega 2560 pro mini, отвечающий за управление механикой. В передней части конструкции расположен манипулятор с захватом в качестве рабочего органа, что позволяет роботу взаимодействовать с окружающими предметами. Также в передней части робота расположено крепление для камеры и, собственно, сама камера.

Описание ПО робота (язык и среда программирования, перечень реализованных алгоритмов, описание структуры программы )

Камера программируется на языке MicroPython, а плата Mega 2560 - в Arduino IDE. В программе робота реализовано множество алгоритмов, в их числе отслеживание цветов, определение положения зеленых меток, определение отклонения от черной линии, нахождение жертв в зоне спасения, объезд препятствий и другое.

Для управления всеми частями робота с платы Mega2560, была написана собственная библиотека, описывающая все возможности робота. В ней присутствуют функции как относительно низкого уровня, например, подача некоторой скорости на мотор, так и более высокоуровневые, например, проезд вперед на определенное расстояние. Для ее создания использовались стандартные библиотеки Arduino. Для OpenMV камеры было так же написано несколько модулей, способствующих более легкому определению меток, линии и прочего.

Стратегия (как решается задача, заданная регламентом лиги)

Для выполнения задачи лиги Rescue Line мы решили отойти от привычных датчиков и использовать вместо них камеру, чтобы с ее помощью следовать по линии, определять метки, искать жертв. Если сравнивать с обычными датчиками, которые видят лишь одну линию, камера видит, скажем так, полную картину происходящего, то есть большую площадь полигона. Благодаря этому наш робот может во многих местах срезать углы, что позволяет получить значительный прирост в скорости прохождения полигона. Это и есть наша стратегия.

Плакат

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его

Video

Brief description of the element base, electronics and design features

The robot is based on a tracked platform. The frame is made of metal and cut on a CNC machine.

The motherboard is fixed on top, to which all the electronics are connected. It houses the Mega 2560 pro mini controller, which is responsible for controlling the mechanics. In the front part of the structure there is a manipulator with a gripper as a working body, which allows the robot to interact with surrounding objects. Also in the front of the robot there is a camera mount and, in fact, the camera itself.

Description of the robot's software (programming language and environment, list of implemented algorithms, description of the program structure)

The camera is programmed in MicroPython, and the Mega 2560 board is programmed in the Arduino IDE. The robot's program implements many algorithms, including tracking colors, determining the position of green marks, determining deviations from the black line, finding victims in the rescue zone, avoiding obstacles, and more.

To control all parts of the robot from the Mega2560 board, a custom library was written that describes all the capabilities of the robot. It contains functions of both a relatively low level, for example, supplying a certain speed to the motor, and higher-level ones, for example, driving forward a certain distance. To create it, the standard Arduino libraries were used. For the OpenMV camera, several modules were also written to make it easier to define labels, lines, and more.

Strategy (how the task set by the league regulations is solved)

To fulfill the mission of the Rescue Line League, we decided to move away from the usual sensors and use a camera instead, in order to use it to follow the line, determine marks, search for victims. Compared with conventional sensors, which see only one line, the camera sees, let's say, the full picture of what is happening, that is, a large area of the polygon. Thanks to this, our robot can cut corners in many places, which allows us to obtain a significant increase in the speed of passing the polygon. This is our strategy.

Poster