После изучения конструктора LEGO Mindstorms ребята могут попробовать свои силы в создании роботов из более «взрослых» наборов на базе Arduino, TETRIX или Bioloid. У каждого из этих конструкторов есть свои особенности.
Мы начнем рассматривать линейку конструкторов Bioloid, которая представлена 4 наборами: Beginner, Comprehensive, Premium и GP. Конструкторы Bioloid предназначены для учащихся с 12 лет. Во всех наборах Bioloid используются одни и те же микроконтроллеры, сервоприводы, сенсоры и ПО, разница лишь в комплектации. Основная особенность конструкторов Bioloid - возможность построить человекоподобных роботов-андроидов.
В этой статье мы рассмотрим Bioloid Beginner - это набор начального уровня, от остальных наборов его отличают более низкая цена и меньшее число деталей. Он рассчитан на знакомство с роботами Bioloid. На самом деле, с этого набора можно даже начинать знакомство с робототехникой вообще – предлагаемые конструкции роботов достаточно простые.
В состав набора входят:
- 1 микроконтроллер CM-5
- 4 сервопривода Dynamixel AX-12+
- 1 сенсорный модуль AX-S1
- 1 импульсный стабилизатор напряжения
- 1 аккумуляторная батарея
- CD-диск с программным обеспечением
- Инструкция по эксплуатации
Программируемый блок, сервоприводы и сенсоры Bioloid
«Мозг» робота Bioloid - микроконтроллер CM-5 на базе ATmega128. Его характеристики:
- 128 Kb flash памяти
- 6 управляющих кнопок
- 4 последовательных порта для подключения сервоприводов и сенсора напряжения
- LED индикаторы, которые отображают статус микроконтроллера
Сервоприводы и сенсорный модуль подключаются последовательно к CM-5. Блок управления различает сервоприводы и сенсоры с помощью уникального идентификационного номера – он указан на корпусе.
К CM-5 блоку можно подключить модуль беспроводной связи Zig-110A, который позволит управлять роботом с помощью беспроводного джойстика или обмениваться данными с другими Bioloid’ами.
Все наборы Bioloid комплектуются сервоприводами Dynamixel AX-12+. Характеристики сервопривода приведены ниже:
- Передаточное отношение – 1/254
- Угол поворота – 300°
- Масса – 55 грамм
- Максимальный крутящий момент – 16.5 кг*см @ 10V
- Быстродействие – 0.196 сек/60° @ 10V
Сервопривод позволяет измерять следующие параметры:
- крутящий момент
- входное напряжение
- Положение
- Скорость
- Температуру
Сенсорный модуль AX-S1 включает в себя несколько датчиков:
- инфракрасный IrDA приемник
- 3 инфракрасных сенсора расположены спереди, справа и слева по корпусу модуля. Они способны измерять расстояние до препятствий и освещенность.
- Микрофон позволяет измерить громкость звука
- Динамик – может проиграть заданную ноту
Программное обеспечение
Для роботов Bioloid было разработано несколько программ:
- RoboPlus Manager
- RoboPlus Task
- RoboPlus Motion
С помощью RoboPlus Manager можно обновить прошивку (firmware) робота, проверить состояние контроллера CM-5, сервоприводов.
С помощью RoboPlus Task можно запрограммировать робота – задать последовательность движений и события, на которые он должен реагировать. Язык программирования – текстовый.
RoboPlus Motion позволяет создавать сложные движения робота, которые включают в себя работу нескольких сервоприводов. В программе есть 2 способа программирования движений:
- Стандартный - ввод числовых значений
- Воспроизведение – можно повернуть один сервопривод или некоторую часть робота и сохранить это движение. При повторе жеста робот в точности повторит движение.
Движения, созданные в RoboPlus Motion, можно затем использовать для программирования робота в RoboPlus Task.
Модели роботов Bioloid Beginner
Для конструктора Bioloid Beginner были подготовлены инструкции по сборке 14 роботов:
- Железнодорожный шлагбаум
- Универсальный измерительный прибор.
- Звукомер
- Пасть крокодила
- Штатив
- Шлагбаум на парковке
- Музыкальная машина
- Робо-рука
- Машина, обнаруживающая препятствия
- Приветливый пингвин
- Атакующая утка
- Машина, обнаруживающая обрыв
- Хлопающий пингвин
- Гуляющий робот
Программы для данных роботов, а также видео можно посмотреть на сайте производителя.
После знакомства с Bioloid можно продолжить их изучение с более сложными конструкторами - Comprehensive, Premium и GP. Данные наборы содержат большее число сервоприводов и дополнительные модули – дальномер, двухосный гироскоп, обшивка корпуса, модуль беспроводной связи Zig-110A и джойстик.
