Guard Dog Robot Project

Αν και αργά ( καθότι σήμερα ήταν η τρίτη μέρα από τις 4 του Event ) , από σήμερα το πρωί έχω ένα μικρό πάγκο στην έκθεση πάνω στον οποίο βρίσκεται το Guard Dog mk1 και mk2 !

Η έκθεση φιλοξενεί πληθώρα από πολύ ενδιαφέροντα Projects όπως UAV , Τηλεχειριζόμενα ρομπότ στρατιωτικής αντοχής και γενικά είναι η μεγαλύτερη τέτοιου είδους στην οποία έχω βρεθεί ( πόσο μάλλον να συμμετέχω ) με πάρα πολλά παιδιά με φρέσκες ιδέες και πολύ αγάπη για το αντικείμενο!

Σχετικά με το Guard Dog τώρα κυριλεκτικά το Project το μετέφερα ακριβώς όπως ήταν σήμερα το πρωί στο σπίτι μου ( με όλες τις ατέλειες που αυτό συνεπάγεται ) και τελικά καθότι δεν ήταν δυνατή η σύνδεση με κάποιο monitor για να μπορεί να γίνει άμεση επίδειξη και στο ασύρματο δίκτυο κάποιος έκανε επιθέσεις στα μηχανήματα με ανοιχτά Wifi έμεινε ανενεργό με κυρίως έκθεμα το μικρό του αδερφάκι..

Η έκθεση εκτός από το οτι κάνει γνωστό το project μας είναι επίσης πολύ χρήσιμη λόγω της ανταλλαγής απόψεων σχετικά με προγραμματιστικά framework - πρακτικά θέματα κατασκευής αλλά και γιατί στους εκθέτες συμπεριλαμβάνονται και άτομα με πολύ μεγάλη εμπειρία σε σχέση με διαφορετικούς τύπους hardware..

Για παράδειγμα μετά από τα διάφορα πράγματα που είδα σήμερα μάλλον κατέληξα στο είδος μοτέρ που θα αντικαταστήσουν τα υπάρχοντα του project!

Ως προς την αποδοχή του κοινού που περνούσε και επεξεργαζόταν τα εκθέματα όλοι σχεδόν βρίκαν πολύ χρήσιμη την ιδέα/ύπαρξη ενός τέτοιου μηχανήματος ασφαλείας σε οικιακή χρήση.

Αύριο θα είναι η τελευταία μέρα της επίδειξης και θα βρίσκομαι και πάλι εκεί ενώ θα γίνει και η απονομή βραβείων για τα καλύτερα Projects!

Ακολουθούν φωτογραφίες!

Το Project πλέον σαν target Platform έχει Windows XP Embedded SP2 με το Expansion Pack 2007 και πιάνει περίπου 780MB πακεταρισμένο μαζί με το λειτουργικό και έτοιμο για deployment σε CF 1GB ..
Η απομάκρυνση του σκληρού γλυτώνει περίπου 6Watt κατανάλωσης και 300gr βάρους από το σώμα του ρομπότ ενώ το κάνει πιο ανθεκτικό στις ταλαντώσεις/πτώσεις και πιο ακραίες θερμοκρασίες!

Μόλις ολοκήρωσα δοκιμές για booting των WinXP Embedded και τρέξιμο του υπολογιστή χωρίς την ύπαρξη του σκληρού δίσκου με ξεφόρτιστες μπαταρίες και ενεργοποιημένες τις δυο διόδους που μειώνουν ακόμα περισσότερο την τάση..

Η τάση των μπαταριών είναι περίπου 11,2 Volt

Ο υπολογιστής ξεκίνησε κανονικά με το ανεμιστηράκι του να κάνει εμφανώς λιγότερο ήχο και η μέτρηση που μου έδωσε το Speed Fan ήταν η παρακάτω..

Όπως βλέπετε από την παραπάνω εικόνα το 12V Rail της motherboard λειτουργούσε με μόλις 7,9V ενώ ο πυρήνας με 1,34..

Ομολογώ πως εντυπωσιάστικα πολύ , τόσο από το PicoPSU όσο και από την motherboard που έχω επιλέξει..

Δυστυχώς για μένα βέβαια η Intel έχει βγάλει μια motherboard ακόμα χαμηλότερης κατανάλωσης από την D201GLY2 , την D945GCLF με τον Atom Processor ( http://www.intel.com/Products/Desktop/Motherboards/D945GCLF/D945GCLF-overview.htm ) και φαντάζομαι πόσο καλύτερη συμπεριφορά θα μπορούσε να έχει..!!

Για ακόμα φορά πέρασαν κάποιοι μήνες μέχρι να ανεβάσω υλικό στο blog , έστω και αν ασχολούμαι με το Project καθημερινά..!

Πρώτο νέο ( ή μάλλον παλιό .. Είναι το progress report που κατέθεσα στις 11/7/08 και το οποίο υπάρχει εδώ , http://62.103.22.50/~ammar/guard_dog_project/blogs/media/blogs/a/guard_dog_report_11_07_08.pdf )

Δεύτερο νέο είναι οτι βρίσκομαι σε διαδικασία κατασκευής ενός τρίτου προτοτύπου Guard Dog Mk3 ..

Το Guard Dog Mk3 θα είναι :
#1 ) Πιο σταθερό έτσι ωστε να μην υπάρχουν ταλαντώσεις που καθυστερούν την πλοήγηση ( καθότι το σώμα του θα είναι από ελαφρύ PVC - Το πράσινο κουτί της φωτογραφίας.. )

#2 ) Πιο ευκίνητο.. ( το σύστημα μετακίνησης του θα βασιστεί στο παρακάτω set http://www.active-robots.com/products/motorsandwheels/rd01-drive.shtml με step-motor ρόδες ακτίνας 5cm , αντί για τις πολυ μικρές ρόδες lego.. )

#3 ) Τα μοτέρ της lego θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πιο ελαφρυά χρήση και καλύτερη κατασκευή του βραχίωνα των καμερών.. , όπως επίσης και της προσθήκης άλλων functions..!

#4 ) Μεγαλύτερη αυτονομία με την προσθήκη μιας ( ή περισσοτέρων ) φθηνών lead μπαταρίων μεγάλης χωριτικότητας , τις οποίες θα μπορεί να σηκώσει το καλύτερο σύστημα μετακίνησης..!

#5 ) Πιο όμορφο στο μάτι και κατα πάσα πιθανότητα ανθεκτικό και σε εξωτερική χρήση λόγω του αδιάβροχου πλαστικού..!

Τελευταία μεγάλη αλλαγή είναι η αλλαγή λειτουργικού σε Windows XPE (XP Embedded..) το οποίο λειτουργεί πολυ καλύτερα από οτι περίμενα με το enhanced write filter και βελτιώνει επεξεργαστικά την απόδοση του software ενώ παράλληλα επιτρέπει λειτουργία από Compact Flash χωρίς να το καταστρέφει , και μειώνει το boot time δραματικά..
Προς το παρόν έχω μια Working Compact Flash - Σκληρό δίσκο που bootαρει σε πλήρως γραφικό περιβάλλον..
Το πρόβλημα τώρα είναι οι drivers των Lifecam της Microsoft που απαιτούν την ύπαρξη WinXPSP2 για να γίνουν extract.. και με έχουν κάνει να χάσω παρα πολλές ώρες ύπνου χωρίς ακόμα να τις κάνω να λειτουργήσουν..

Επίσης επισυνάπτω ένα σχέδιο για ένα πλήρες αυτόνομο ρομπότ που συμπεριλαμβάνει AI Stack .. Κάπως έτσι πιστεύω οτι είναι κατασκευασμένος και ο άνθρωπος..!

Τις τελευταίες 2 εβδομάδες ασχολήθηκα με το θέμα της ενέργειας του ρομπότ! Μετά από αρκετή αναζήτηση αντικατέστησα το παλιο τροφοδοτικό 350W με ένα τροφοδοτικό που βγάζει 12V με μέγιστο φορτίο 12.5A (φαίνεται στην πρώτη φωτογραφία ) και ζυγίζει πολυ λιγότερο από τα 2.1+ Kg του παλαιού. Ο εξοπλισμός του ρομπότ για λειτουργία όταν είναι συνδεδεμένο στο ηλεκτρικό δίκτυο ολοκληρώθηκε.

Σχετικά με την λειτουργία του , πλήρως αυτόματα και χωρίς καμμία εξωτερική παροχή ενέργειας , μετά από έρευνα κατέληξα στις μπαταρίες NiMH. Αγόρασα ένα pack 10 μπαταριών μεγέθους C (1,2V 4500mah) καθώς και έναν φορτιστή οι οποίες έχουν πολυ καλη σχέση απόδοσης/βάρους και απόδοσης/τιμής , ενώ δεν παρουσιάζουν τα φαινόμενα μνήμης των μπαταριών NiCd ούτε την σταδιακή απώλεια της χωριτικότητας όπως οι μπαταρίες λιθίου ( li-ion και li-pol ) (οι μπαταρίες λιθίου χάνουν 20% της χωριτικότητας τους κάθε χρόνο είτε τις χρησιμοποιούν είτε όχι..)
Πολύ συνοπτικές και χρήσιμες πληροφορίες , πάνω στο θέμα έχει το
http://www.batteryuniversity.com/partone-3.htm καθώς και η Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Battery_(electricity)..

Για την ολοκλήρωση του portable design , χρειάζεται ακόμα ένα 12V regulator και ίσως ένα κυκλωμα που θα κάνει switch από 12V του μετασχηματιστή στα 12V της μπαταρίας!

Οι ενεργειακές απαιτήσεις του υπολογιστή είναι γύρω στα 50VA ( τόσο ρεύμα τραβάει από την μπρίζα μετά από μέτρηση , ) οπότε θα χρειάζεται ισχύ γύρω στα 4,4+ Α και μάλλον οι μπαταρίες 4500mah θα του αρκούν για 1 ώρα..

Επίσης έμπνευση για το Project μου δίνει και το Metal Gear Solid 4 που πήρα αυτές τις μέρες με το μικρό ρομποτάκι Mk2

Μετά από την πρώτη βόλτα του Guard Dog , εκτός σπιτιού ( πρέπει να είναι από τα λίγα ρομπότ τα οποία έχουν ανέβει σε ταξί.. ) και την κατασκευή του μετασχηματιστή , στην δοκιμή/αντικατάσταση του ογκόδους τροφοδοτικού από το PicoPSU + εναν αυτοσχέδιο μετασχηματιστή ο υπολογιστής δεν κατάφερε να λειτουργήσει..! Αντί αυτού αναβόσβησε κάποιες φορές ενώ ευτυχώς δεν κάηκε !

Κατα τα άλλα βελτιώθηκε η ακρίβεια του Depth Map ενώ οι πίσω ρόδες αντικαταστάθηκαν για 3η φορά με ρόδες με διπλό ρουλεμάν οι οποίες είναι πολύ καλής ποιότητας και βελτιώνουν την κινητική ικανότητα του ρομπότ