1

פרליניםחשבמ ישלטנווים יחלובוט רני פ

ראשון – חלק סוף פרויקט אמצע .מצגת

.2011ספטמבר 08: תאריך•הרשקו : מבצע• .רועיכוחיי : מנחה• .קוביביצוע • .2011אביב: סמסטר

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

2

המצגת מבנה

.1. קיימים דומים פרויקטים סקירת

.2. הפרויקט תיאור

.3. הפרויקט של והחידוש המקוריות

.4. עתידיים פיתוח כיווני

.5. דרך אבני

סיכום.6.

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

3

קיימים דומים פרויקטים סקירת

רובוטי – FLOBIפרויקט • ראשאוניברסיטת מגרמניה  Bielefeldשל

•18, , גבות ) עיניים תנועה חופש דרגות.) , , צוואר פה עפעפיים

למניעת • בשיקול .Uncanny Valleyנבנה•. בעיניים מצלמות זוג מכיל.32MHzבתדר – ATMEGAמעבד •משולבת – • -Cתוכנה .ASMו משנת • .2009-2010בפיתוחכולל • הפיתוח .8צוות איש

קישור

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

4

קיימים דומים פרויקטים סקירת

רובוטי - ICUB פרויקט • ראש

אוניברסיטת . Lisbonשל מפורטוגל, •6.) , צוואר ) עיניים בראש תנועה חופש דרגות•. בעיניים מצלמות זוג מכיל•. ילדים עם אינטראקציה לחקר נבנהמשנת • של, 2004-2010בפיתוח 200,000-250,000€תקצוב• " אוניברסיטאות – מספר של פ שת הפיתוח בצוות

.' , ופרופ, מהנדסים מספר הכולל אירופאיותקישור•

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 5

קיימים דומים פרויקטים סקירת

Wasedaאוניברסיטת  - WE-4RIIפרויקט •Waseda Eye No.4 Refined II

•. , שליטה יכולות עם עיניים מצלמות מכיל• , גוף בעל .DOF=54רובוט הרובוט לכלמעבדות • עם בשיתוף באיטליה ARTSפותח•. - , שכבתי רב במודל הבעה אלגוריתמי מכילמשנת • מאות, 2004בפיתוח של $Kתקצובמכיל • הפיתוח .4צוות ודוקטור מסטרנטיםקישור•

6

הפרויקט - תיאור פרלינים:המטרה

, הבעה יכולות בעל רובוטי ראש ,יצירת: הבאים הפנים מאפייני על שליטה באמצעות

גבות•עפעפיים•עיניים•לחיים•ולסת • פה שפתייםצוואר•

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

• , אשר סרבו מנועי באמצעות ינועו הפנים מאפייני. - בקר ממיקרו מתאימות בזויות תנועה פקודות יקבלו

•.) " אדומות ) נוריות הפעלת י ע להסמיק יוכלו הלחיים

7

הפרויקט - תיאור פרלינים• - לחיווי פקודות להעברת בקר למיקרו יחובר מחשב

יחדיו, מנועים מספר מהזזת המורכבת .הבעה

• , - בקר במיקרו יוגדרו ורגשות הבעות להפעלת אלגוריתם. " המחשב י ע ויתופעלו

מהמאפיינים • אחד כל על פרטנית שליטה תתאפשר- ( " ב, ייכתב ייעודי תפעול כלי י ע ++( Visual Cבנפרד

בהמשך .שייכתב

- מ מורכב הרובוטי חופש )25הראש ( DOF = 25דרגות

- כ אנוש – Humanoidתוכנן דמוי

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 8

הפרויקט - תיאור פרלינים:חומרה

בקר- .RISCמסוג, Microchip: PIC18F6390 מיקרו• , נמוכה זרם זרמי, Debuggingצריכת , sinkיכולת מעל) גבוהים

20mA.) שלנו, לאפליקציה המתאימים. RESETמעגל

מתח :מייצבי• LM338 מתח עד, 5vמייצב 7Aמספק

•- , ה ורכיב הסרבו מנועי האופטיים המצמדים את מזין זה .max232מייצב

•LP38502-ADJ , עד מספק מתכוונן מתח .3Aמייצב•. , - , שלו ההיקפית ולחומרה בקר למיקרו הראשי לכרטיס מתחים יספק זה מייצב

, , להקלת – בצבעים חיווט והתושבות המעגל הלחמת נוחים צריבה מחברי Debuggingבנוסף

: מחשב מול לתקשורת מתחים רמות . RS-232 (max232)מתאם- ב) לעבוד , 12vנדרש הינם, במעגל העבודה מתחי כאשר מחשב (5vמול

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 9

הפרויקט - תיאור פרליניםחומרה

אופטיים - :Opto-couplarsמצמדים להפרדת אותנו משמשים האופטיים המצמדים

. במעגל הזרמים( - -נמוכים זרמים ורכיבים בקר (.mA 10 – 2מיקרו( – גבוהים זרמים סרבו (.A 0.2-0.7מנועי

תושבות•. ,) נוחה ) צריבה רגליים התאמת מעבד•( הכרטיסים בין חיבור (. Power, Dataממשק•. מנועים חיבור

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 10

הפרויקט - תיאור פרליניםחומרה

ראשי שליטה :לוח

גביש•אתחול • מעגלמתח • מייצביצריבה • מחבריהמנועים • לכרטיס מחבר

בקר- PIC18F6390מיקרו

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 11

הפרויקט - תיאור פרליניםחומרהמנועים :כרטיס

ראשי • לכרטיס מחבראופטיים • מצמדיםסרבו • למנועי מחברים

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 12

הפרויקט - תיאור פרלינים•: , קיימות והשהיות עבודה תדרי תכנון

•: גביש שעון האותות תדר למעברי השהייה 1.2)זמני

x 50ns-^)1=16MHz- ה Opto-couplarדרךT=0.1ms, T_rise,T_fall < 10us

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 13

הפרויקט - תיאור פרליניםתוכנה:

קומפיילר • עם - CCS-Cעבודה בקרי, מיקרו למשפחתPIC18FXXXX.) באסמבלר ) לעבוד צורך אין

ישנם ) • סרבו מנועי תפעול תשתית סוגי 3יצירת(HS-82MG, JR – DS378, Z9100S-JRמנועים: -

•. – , מנוע לכל הקיימת החופש ודרגת המנועים מיפוי

ב • המנוהלות, PWMכיציאות – I\O PORTשימושבעזרת – .Timer Interruptsבתוכנה

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 14

הפרויקט - תיאור פרליניםמעבד – :PICתוכנה

חלוקת - המערכת תפעול מודולי תכנוןתפקידים:

•Communication•BIT•Manager•RT-Interrupts•Expressions Data structures•PWM Pulse control creation

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 15

הפרויקט - תיאור פרליניםכללי - PICתוכנת זרימה :תרשים

Start-Up BIT

Initializations

Receive new command

Process new command for expression

Initiate algorithm for facial expression Wait 5 seconds and idle

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 16

הפרויקט - תיאור פרליניםכללי - PCתוכנת זרימה :תרשים

SBIT

Initializations

Validate Communications with the Robotic Head

Process and send new command for expression

Report Success \ Failure

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 17

שבפרויקט והחידוש המקוריות

•. דומים לפרויקטים יחסית נמוכות עלויות

, PWMיציאות 25יצירת • בקר, במיקרו " ותוכנה חומרה שילוב י .(no busy-wait)ע

בעיניים – • מצלמות .Built-inשילוב

• " אופטיים מצמדים י ע ומתחים זרמים הפרדת

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון 18

עתידיים פיתוח כיווני

• , העיניים ממצלמות תמונות וניתוח עיבוד. , הרובוטי בראש בהתאם רגשות חיווי והפעלת

• , הפה תנועות והתאמת דיבור מנוע הוספתבהתאם.

•. , לאובייקט ההבעה והתאמת פנים זיהוי

תקשורת • יכולות wireless web-based\ הוספת

19

דרך – אבני גאנטעובד ראשי שליטה כרטיס( יולי- 2011יוני )

חומרה בניית סיום(2011נובמבר)

התוכנה תמיכת הרחבתמנועים 25ל-

) - דצמבר) אוקטובר

תוכנת pcכתיבת) - פברואר) דצמבר

והגשה סיום( מרץ- 2012פברואר )

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

20

סיכום

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

נבנה • אשר הרובוטי הראש. הפרויקט דרישות על עונה

עתידית • הרחבה מאפשר. המשך בפרויקטי לתמיכה

•, גבוהה החומרים איכותוהתוכנה החומרה ותכנון

. זמן לאורך שימוש יאפשרו

21

סיכום

.מעבדה לרובוטיקה ובקרה, טכניון

...שאלות?