Uklad sterowania malymi urzadzeniami do automatycznych badan

Internet to potÄga ÂŤ ObserwujÄ, myĹlÄ, piszÄ â serwis Goldenrose

Witam,

Chcialbym moze zainicjowac dyskusje na temat mozliwosci skonstruowania systemow sterowania malymi urzadzeniami np. robotami mobilnymi, ale tez urzadzeniami bez czesci mechanicznych.

Ze swej strony moglbym sie podjac prac nad czescia elektroniczna takich urzadzen. Moglbym zaprojektowac chip dedykowany specjalnie do takich celow. Nie wiem czy wolno mi snuc az tak smiale plany, choc pewnym celem, ktory by mi odpowiadal bylo by zbudowania takiego robota jezdzacego, programowanego droga radiowa. Robot taki musialby byc autonomiczny jesli chodzi o zasilanie stad potrzeba ukladow ultra niskiej mocy i dobrze by bylo by byl wyposazony w jakas "inteligencje" tak by mogl sam podejmowac decyzje. Mozna pomyslec tez o jakims systemie wizyjnym i ukladzie z tym zwiazanym tez niskiej mocy. Ja bym sie mogl zajac takim ukladem od strony elektronicznej. Projekt jest moze i ambitny, ale mysle ze do wykonania. Okolo 10 lat temu studiowalem automatyke i robotyke, wiec pewnie bym musial sobie przypomniec pewne rzeczy, ale nie znam sie na mechanice, silniczkach i tego typu podzespolach, choc kiedys projektowalem chwytak do robota na przedmiocie z mechaniki.

Mysle, ze dobrze by bylo stworzyc jakis zgrany zespol i zaczac dyskusje nad czyms takim, o ile widzicie sens robienia takiego projektu i macie ochote na to.

pozdrawiam
Rafal

Jeśli rada programowa mojej uczelni pozwoli mi kontynuowac studia w trybie indywidualnym, to będę pisał pracę o całkowicie zautomatyzowanym systemie budowlanym, który mógłby się sprawdzić właśnie na Marsie. System taki opierałby się na zespole małych, mobilnych, uniwersalnych robotów obdarzonych samodzielnością, ale działających wspólnie. Ze swej strony zaprojektowałbym technologię takiej budowy, rozpisałbym zadania/funkcje, system sterowania i algorytmy współdziałania. Mógłbym też naszkicować formy, jakie musiałyby przybrać te roboty.

Do kompletu brakuje nam robotyka-automatyka, który zaprojektowałby konstrukcję tych robotów, elektronika, który by zaprojektował układy sterowania w oparciu o mikroprocesory a także zespoły zasilania, czy łączności radiowej oraz programisty, który przełożyłby algorytmy działania na język zrozumiały dla maszyn, czyli krótko mówiąc - software dla tej całej menażerii.

Sens robienia tego projektu jak najbardziej dostrzegam, a chęci mam jeszcze większe.
No wiec poczatek zespolu jest. Mysle, ze takimi projektami mozna by spokojnie zainteresowac uczelnie, ale musza byc jakies konkrety, co oznacza ze pewne prace trzeba wykonac samemu zanim sie z taka oferta wyjdzie. Zaczac trzeba jak zwykle od koncepcji. Mysle ze ten Twoj pomysl jest ciekawy, wiec postaraj sie go moze opracowac z jak najwiekszymi szczegolami jak sie da na tym etapie i z czasem bedziemy widziec dalsze kierunki prac. Pozniej mozna bedzie pokazac ewentualnym zainteresowanym, ze taki jest projekt, na takim etapie zaawansowanie, ta czesc robi ten, inna tamten, a potrzebujemy kogos kto zrobi cos tam.

Ja sie moge zajac czescia programistyczno-elektroniczna. To jest to co lubie, zaszywanie algorytmow w krzemie. Mysle tez, ze troche ludzi zapalencow spokojnie bym znalazl. Mam kilku kolegow na uczelniach roznych, ktorzy mysle zeby sie przylaczyli. Niektrzy to wybitni specjalisci od software, od sterownikow i tego typu rzeczy.

Co do finansowania. Teraz mam stypendium zagraniczne i pewne srodki na badania w nim, szczegolnie na chipy, udzial w konferencjach, wiec ta czesc bym finansowal sam. Pozniej po powrocie do Polski bede mial jeszcze przez jakis czas wlasne srodki na badania z tzw. grantow powrotnych. Mysle ze na kilka lat mam z czego finansowac takie badania, tym bardziej ze zaangazowanie w taka tematyke nie bylo by zadnym skokiem w bok , tylko po prostu zastosowaniem tego co robie dotychczas do konkretnej aplikacji. Z chipami to jest tak, ze ich realizacja wymaga czasu i dobrego zaplanowania. Mysle, ze od ustalenia jakis wytycznych co taki uklad by mial robic, potrzeba kilka miesiecy na szczegolowe badania symulacyjne i pozniej z miesiac na zrobienie ukladu. Pozniej sie czeka kilka miesiecy az takie uklady przysla z fabryki i jakis czas na testy.

To co jest wazne we wszelkich grantach to dobre publikacje na dobrych konferencjach i w journalach. Wszyscy przy podziale srodkow na to patrza. Wiec ogolnie strategia moze byc taka: Najpierw zrobmy cos sami takiego zeby mozna to spokojnie wyslac przynajmniej na jakas/jakies dobra/e konferencje z dziedziny elektronika/informatyka/robotyka. Pozniej jak beda konkrety to mozna by starac sie zainteresowac tymi badaniami inne osrodki najlepiej z Europy a nie tylko z Polski i wystapic z nimi o jakis wspolny grant europejski, albo zwyczajnie sie moze gdzies podpiac pod jakis projekt. Mozna oczywiscie tez probowac starac sie o granty polskie z KBN. Mysle ze o jakis wspolny grant ze srodowiskiem robotykow mozna by wystapic, ale to pozniej po tych konferencjach .

pozdrawiam Rafal
Rafał, dlaczego chcesz opracować specjalne układy sterujące? Nie wystarczą procesory obecne na rynku? Czy twoje układy będą bardziej specjalizowane (czyli ograniczone), mniej prądożerne czy może bardziej "analogowe"?
Ze swojej strony mogę pomóc w ogólnym programowaniu, na przykład w środowisku Microsoft Robotics Studio. Używałem assemblera i wielu innych języków, więc umiem przekładać algorytmy na kod.

Kilka mysli tak na goraco, bo mam malo czasu.

Z tego co widze to uklady tzw ASIC (Application Specific Integrated Circuit) maja przewage nad standardowym z kilku wzgledow. Po pierwsze standardowe musza byc bardziej uniwersalne przez co maja wiele dodatkowych blokow i funkcji, ktore pobieraja dodatkowa moc. Robiac ASIC mozesz zrobic wszystko co potrzebujesz w jednym chipie i w tym chipie masz tylko i dokladnie to co potrzebujesz, zadnych zbytecznych blokow, ktorych akurat nie uzywasz. Uklady ASIC mozesz bardzo mocno zoptymalizowac pod wzgledem mocy i zajmowanej powierzchni. Z tego co widze ze swoich badan, mozna z moca zejsc nawet 1000-krotnie przy odpowiednim podejsciu. W koncu nie wszystkie uklady pracuja non stop zawsze, wiec mozesz pewne podsystemy wylaczac.

CO do dyskusji analogowe-cyfrowe to nie jest to latwa odpowiedz. Dzisiaj nie mozna mowic o ukladach czysto analogowych. Wydaje mi sie ze bardziej by musial to byc "mixed mode". W wielu zastosowaniach uklad analogowy moze byc duzo bardziej wydajny i energooszczedny. Przyklad. Jesli udalo by mi sie zbudowad ten procesor obrazu, w pelni analogowy, asynchroniczny (bez zegara) i rownolegly to przykladowo mozna by obrabiac obrazy jeszcze po stronie analogowej i wtedy np. moglbys liczyc obrazy 100x100 z szybkoscia 100 klatek na sekunde pobieajac przy tym energie rzedu 1pJ/pixel, co by odpowiadalo mocy przy tej szybkosci 1uW. Po takiej obrobce nie wszystkie dane z takiego obrazu sa potrzebne, czesc mozesz pominac. Pozniej musisz dokonac konwersji tych danych na postac cyfrowa by to jakos dokladniej analizowac juz w jakims procku. Jesli teraz moglbys zmniejszyc ilosc danych do konwersji 10-krotnie to o tyle wolniejszy mozesz uzyc ADC (analog/digital converter) i zyskujesz znowu na mocy. Poza tym gdybys chcial dokonac filtracji obrazu po stronie cyfrowej np. w DSP to moc masz wielokrotnie wieksza. Zaryzykuje stwierdzienie 1000-krotnie wieksza.

Oczywiscie ja sie nie upieram przy tym. Mozna w koncu sprobowac ze standardowymi ukladami a nawet trzeba przynajmniej na poczatek, zeby dopracowac algorytmy w praktyce w dzialajacym systemie. W chipach ASIC masz ta wade, ze jak juz chip zrobisz to juz w nim nic nie zmienisz. Mozesz co najwyzej zaprojektowac drugi uklad, a to zawsze pobiera mnostwo czasu i jest kosztowne. Wiec taki ASIC mozna by zrobic na koncu jak wszystko bedzie przetestowane i zacznie sie myslec o optymalizacji poboru mocy. Oczywiscie badania bede prowadzil rownolegle.

Jest jeszcze jedna rzecz. Typowo uklady sa projektowane na zakresy temperatur -40 do 125. Tak sa robione komercyjne chipy. Biorac pod uwage warunki marsjanskie, trzeba bedzie zrobic uklad mniej wiecej na zakres -80 do +40 C, a to wymaga juz innych parametrow wewnatrz. Moze sa gdzies jakies komercyjne chipy tego typu ale tez sa pewnie drogie bo raczej nie sa powszechnie uzywane.

pozdrawiam
Rafal
Cały czas mowa o ograniczaniu zużycia mocy, więc zastanawiam się nad sposobem zasilania dużej ilości stosunkowo małych robotów. Każdemu montować baterię słoneczną to mocne ograniczenie swobody ich ruchów i zależność od pogody - raczej odpada. Z drugiej strony, każdemu montować miniaturowy agregat atomowy to pomysł niepoważny. Rozwiązanie jak zwykle leży pośrodku. Poroponuję każdy robot wyposażyć w akumulator. Gdy natężenie prądu znacząco spadnie, robot przerwie pracę i uda się do stojącego z boku dużego agregatu i "naładuje się". Dzięki uniwersalności, zastąpią go w pracy inne roboty. W zależności od ich ilości i pojemności akumulatorów, zawsze pewna część będzie "odpoczywała" ładując baterie, przypuszczam, że około 20% stanu liczebnego.

Dodatkowo, nieruchome roboty mogą w tym czasie dzięki łączności radiowej pracować jako sieć, wykorzystujac połączone moce obliczeniowe pokładowych komputerów do rozwiązywania aktualnych problemów budowy, analizy zebranych danych lub komunikacji z Ziemią.

Z tego wynika, że jednak powinny być mocno uniwersalne, więc bez przyzwoitego komputera pokładowego się nie obędzie. Układy o których pisze Rafał będą wykorzystane w modułach komunikacji i zbierania informacji, bo te kwestie są najmniej rozwinięte z punktu widzenia dzisiejszych technologii. Patrząc na to w ten sposób, nasza (przede wszystkim Rafała) praca będzie wytyczaniem nowych dróg dla nowych technologii przyszłości, czyli światowa pierwsza liga. Jeśli wobec tego żadna polska uczelnia nie zaangażuje się w nasz projekt, to chyba zwątpię.
Pytanie tylko co takie roboty by mialy robic. Jesli by byly naprawde male to prac budowlanych raczej nie wykonaja, ale prace badawcze tak, a jesli badawcze to musza miec mozliwosc poruszania sie po duzym terenie wiec nie moga stale wracac do agregatora. Taki robot badawczy powinien miec mozliwosc przemieszczania ogromnych przestrzeni jako autonomiczne urzadzenie. Byc moze nigdy juz nie wroci w poblize miejsca z ktorego wyruszyl. Poza tym co w przypadku gdy taki robot nie zdazy podjechac do agregatora, bo akurat gdzies utknal i szczegolnie duzo energii mu zajelo wydobycie sie stamtad. Wtedy jest juz stracony, chyba zeby opracowac roboty ratunkowe, ktore beda takie zasilac w razie czegos . Ja mysle, ze mozna rozwazac rozne aspekty, Kwestia zasilania sie wyjasni z czasem. Mysle ze bedzie to zalezec od specyficznego zastosowania.

Jesli by wziac pod uwage roboty do celow budowlanych to jedna uwaga. Porownujac uklad miesniowy czlowieka z systemami silowymi robota sprawnosc czlowieka jest wielkorotnie wyzsza. Mowie o czyms takim jak np. stosunek ciezaru jaki moze podniesc miesien ludzki do wagi tego miesnia. Roboty nie sa w stanie miec takiej sprawnosci.

Jeszcze wracajac do ASICow, o ktorych pisalem w poprzednim poscie. Maja one jeszcze jedna zalete. Ochrone mysli technicznej. ASIC trudno jest skopiowac, a zwykle standardowe uklady dosc prosto. To wbrew pozorom dosc istotna rzecz.

Jedna rzecz jeszcze pozonie z innej beczki. Przegladalem sobie opisy zarejestrowanych osob i mysle, ze bylo by dobrze gdyby kazdy o sobie cos powiedzial tam, bo teraz czesto jest tylko nazwisko telefon i email. W ten sppsob mozna by wiedziec ile osob jest naprawde zaangazowanych i chetnych by cos robic i na czym sie znaja. Mozliwe, ze wy sie jakos bardziej juz znacie, bo ja jestem tu od niedawna dopiero. Ciekawi mnie kto sie czym zajmuje bo to by ulatwilo jakies planowanie.

pozdrawiam
Rafal
Ja jestem w MSP od prawie roku i znam raptem pięć osób. Ta szumna lista na stronie jest mooocno na wyrost, bo są to w większości członkowie nie aktywni. Trzymamy ich na liście, żeby sobie poprawić statystyki

Jestem budowlańcem, więc projektuję system budownictwa. Poza tym wszyscy wysyłają urządzenia badawcze, więc pomyślałem, że możemy być oryginalni i wybiec do przodu, planując już budowę bazy. To prawda, człowiek lepiej by sobie poradził, ale przy badaniach także, więc czy to jest argument przeciw badaniom za pomocą urządzeń?

Mówimy o różnych zajęciach robotów TAM, ale dzięki uniwersalności systemu nie widzę problemu, ponieważ projektujemy system współpracy grupy robotów, coś jak kolonię mrówek lub pszczeli ul. Może być grupa "robotnic" i grupa "zwiadowców". Idea jest taka, żeby maksymalnie upraszczać i miniaturyzować, przy jednoczesnej zdolności współpracy w grupie. Największą zaletą takiej organizacji jest żywotność, bo strata kilku elementów powoduje ograniczenie jedynie w sprawności, ale nie w jakości wykonywanych czynności. Np. jeśli kopułę bazy grupa 40 robotów budowałaby przez 5 miesięcy, to zakładając stratę 50% urządzeń, kopuła i tak zostałaby zbudowana, tyle że w ciągu 10 miesięcy. Teoretycznie dopuszczalna jest możliwość, że zadanie zostałoby wykonane przy stracie nawet 90% urządzeń! (chyba, że zniszczeniu uległyby wszystkie urządzenia jednego rodzaju, ale jest to zdarzenie o nikłym prawdopodobieństwie).
Jako pierwszy, taki system wymyślił oczywiście Staniław Lem, polecam lekturę "Niezwyciężonego" i obowiązkowo "Summę Technologiae". Budowę takiego systemu w praktyce traktuję jako hołd dla pisarza, który jest dla mnie największym w życiu autorytetem, a także jako wypełnianie dziedzictwa, jakie nam zostawił. Jest w tym także nuta patriotyczna. To przecież Polak pierwszy opisał taki system, więc my, Polacy jako pierwsi zastosujemy go w praktyce. Pomysły Stanisława Lema - według mnie - są naszym dobrem narodowym na równi z obrazami Matejki i mazurkami Chopina. I wcale w tym momencie nie żartuję.

Wracając do kwestii technicznych, to człowiek owszem, zrobi to szybciej, ale my przecież mamy czas, zanim ktokolwiek TAM poleci. Energia elektryczna z agregatu atomowego jest stosunkowo tania i łatwo dostępnam, zwłaszcza w porównaniu. Człowiek potrzebuje miejsca do spania i przebywania, jedzenia, powietrza, czego zapewnienie i tak wymaga dużych ilości energii. Robotom wystarczy, że stanie sobie z boku skrzynka, która będzie sobie buczeć, pikać, promieniować i dawać prąd.

Gdyby jakiemuś maruderowi rozładowały się akumulatory zanim dotarłby do ładowarki, to przecież inne roboty, przystosowane do przenoszenia materiałów mogłyby go bez problemu chwycić i zanieść gdzie trzeba. Co do dalszych wypraw, to można od razu zbudować egzemplarze zasilane bateriami słonecznymi, lub wyposażyć "robotnice" w uchwyty na grzbiecie i po zakończeniu budowy same by się uzbroiły w panele słoneczne przy pomocy własnych manipulatorów, zostałyby przeprogramowane drogą radiową w tryb badawczy i rozeszłyby się na wszystkie strony.

Ochrona myśli technicznej jest ważną kwestią i zaczyna powoli urastać do tematu. Czy powinniśmy zdradzać swoje plany tu, na forum? Ile możemy ujawnić?
niezapominajcie o mnie

jesli chodzi o wymiane informacji we w miare ukryty sposob
to proponuje zapoznac sie z tematem googlowych dokumentow
nie sa one przeszukiwane przez przegladarke
(przynajmniej tak twierdzi google)
a mozna je wspoldzielic
znam temat (uzywam) i jest ok
Akumulatory dla robotów budowlanych to dobry pomysł, tym bardziej że dzięki m.in. nanotechnologii będą one nieco sprawniejsze niż obecnie. Ale - roboty nie powinny czekać przy ładowarce, tylko zostawić swój rozładowany akumulator i pobrać nowy. Myśląc o maszynach budowlanych wyobrażamy sobie coś podobnego do koparki. Ale czy budowle mogłyby wznosić urządzenia wielkości dziecięcej zabawki? Wielokrotnie mniejsza masa do przewiezienia!
Miniaturyzację robotów badawczych ograniczają czujniki, system łączności i zasilanie. W zasadzie im mniejsze tym lepsze. Cena również spadnie, więc po rozładowaniu baterii można sobie pozwolić na stratę robota. Nie muszą one mieć części ruchomych. Przykładem może być kula poruszana zmianą masy w jej wnętrzu, lub... wiatrem.
Układy ASIC nadają się właśnie do malutkich robotów, gdzie w jednym scalaku będzie przetwarzanie informacji z czujników, łączność i klasyczne algorytmy komputerowe. W dużych robotach moc nie jest sprawą tak krytyczną.
O to właśnie chodzi, żeby robot miał wielkość około 0,5 metra, wtedy jeden ładunek wysłany na Marsa pomieściłby ich kilkadziesiąt.

Rafał, w jakim stopniu scalenia projektujesz? Możesz osiągnąć VLSI? Ideałem byłby jeden układ odpowiedzialny w robocie za wszystko. Nie tylko z powodu prostoty wykonania obwodu ale i zapewniający niezawodność działania. Jaki stopień scalenia mają mikroprocesory w telefonach komórkowych? Pojedynczym robotem mógłby właściwie sterować telefon, wystarczyłoby tylko wgrać mu odpowiedni soft i zapewnić odpowiednią ilość wejść/wyjść.

Mam w domu fajną książkę: Saburo Muroga "Projektowanie układów VLSI", WNT, Warszawa 1986. Przyda się?
Mam dwa pomysły na zastosowanie robotów i daleko posuniętej automatyki.
Pierwszy to zastosowanie robotów do budowy bazy marsjańskiej według projektu Kozickiego. Moim zdaniem lądownik, który dostarczy bazę na Marsa będzie bezzałogowy. Po prostu nie będzie miejsca na załogę. W takim przypadku baza musi rozłożyć się i przygotować do przyjęcia załogi automatycznie. I tu widzę miejsce dla robotów. Nie wystarczy tylko dmuchnąć w wentyl by powstała baza. Mogą również naprawiać uszkodzenia powłoki i dbać o stan bazy w okresie gdy nie będzie ona wykorzystywana przez ludzi.
Drugi to wykorzystanie robotów do pozyskiwania wody z wiecznej zmarzliny. Pierwsze bazy będą położone z dala od czap polarnych więc woda będzie pozyskiwana raczej ze zmarzliny niż z lodowców. Jak ważne jest pozyskiwanie wody ze źródeł miejscowych wszyscy chyba wiemy. Jak można zdobyć ją na miejscu to nie trzeba przywozić jej z Ziemi a to może obniżyć masę startową kolejnych statków załogowych nawet o kilka – kilkanaście ton. Woda w przyszłej bazie marsjańskiej będzie miała szerokie zastosowanie od zaspokojenia potrzeb czysto bytowych po doskonałe źródło wodoru niezbędnego do produkcji paliwa rakietowego.
Witam,

postaram sie krotko odpisac, choc nie wiem czy mi sie uda.

Co do zostawiania akumulatorow. Mysle ze nie jest to efektywne. Jesli robot mialby zostawiac akumulator to musi byc mechanizm ktory mu na to pozwoli a to dodatkowo komplikuje takie urzadzenie. Ja mysle, ze tam bylo by tyle czasu, ze spokojnie mozna by ladowac akumulatory.

Ogolnie co do zasilania to mysle, ze moze by jednak zastosowac zasilanie hybrydowe, akumulator+bateria sloneczne. Wtedy odpada kwestia tego co w momencie gdy robot wyczerpie batrie, to uprosciloby system. Bateria sloneczne mogly by byc przyczepione do wszystkich powierzchni takiego urzadzenia, wiec pewnie by nie stanowily jakiegos dodatkowego problemu. Wtedy nie bylo by tez mowy o stracie robota po rozladowaniu baterii, mysle ze mimo wszystko spora strata, biorac pod uwage koszt transportu takich urzadzen na Marsa z Ziemi.

Jedna rzecz jeszcze. Mysle ze za bardzo nie ma sie co podniecac. pamietam kiedys na studiach artykul o robocie, ktory smarowal kanapke maslem. To wbrew pozorm strasznie trudne zadanie dla robota. Policzyc sily z jakimi robot ma przyciskac noz do kanapki tojuz jest samo przed sie wyzwanie. ja mysle, ze nie ma co myslec o robotach rodem z ksiazek fantastycznych, ktore mialby duze mozliwosci dzialania. Ja mysle ze musialy by to byc jakies urzadzenia mocno specjalizowane, przynajmniej na poczatek, np. zamiast typowego manipulatora (ramienia) hak do ciagniecia, a w kopule jaka by mialy takie urzadzenia rozkladac odpowiednie zaczepy by ulatwic prace. Mysle ze trzeba do tego podejsc realistycznie. Pamietajmy ze mowimy o czyms co bylibysmy w stanie wlasnymi srodkami wykonac.

Co do scalakow jeszcze. Jedna uwaga. Nie warto w sumie zawsze pytac o liczbe tranzystorow i czy uklad jest LSI czy VLSI. To nie ma zadnego znaczenia. Przykladowo, aby zrealizowac jakies zadanie z zakresu przetwarzania sygnalow w procesorze np. DSP to potrzeba w tym procesorze dziesiatek jesli nie setek tysiecy tranzystorow. To samo zadanie zaszyte w uklad analogowy moze wymagac 1000 tranzystorow i byc bardziej wydajne. Np, oblicznie jednego pixela obrazu w DSP to kilkanascie instrukcji, mnozen, dodawan. W takie cos jest zaangazowany caly procesor. RObiac to analogowo potrzeba kilkanascie tranzystorow na jeden pixel.

Ta ksiazka z 1986 roku raczej sie juz nie przyda. Mysle, ze mozna znalezc duzo nowej literatury teraz, szczegolnie jak sie ma dostep do bazy IEEE. Wlasnie teraz pisze rozdzial do ksiazki o przetwornikach A/C. Wlasnie czytam artykul napisany do Journal of Solid State Circuits i powiem ze czuje sie znokautowany rozmachem tego co zrobili i wnikliwoscia analizy matematycznej problemu. W tej dzialce rozwiazania sprzed 3-4 lat moga juz nie miec duzego znaczenia dzisiaj, choc to moze jest za duze uproszczenie. Rozwiazania ukladowe zostaja, zmnienia sie technologia. To sie rozwija tak samo szybko jak internet. Ksiazka z 1986 roku to jak ksiazka do nauki DOSa, choc pewne rzeczy sa uniwersalne, wiec mysle ze takie tam tez sie znajda. Rok 1986 to mniej wiecej technologia rzedu 2-3um (nie pamietam nawet dokladnie). Teraz jest technologia 0.065um (65nm) a juz sie pojawiaja 45 i 32nm. Inna skala problemow, zupelnie inne problemy, inne szybkosci itp.

Widzialem projekt Jana Kozickiego. Widzialem tez rozne inne projekty jakie sie pojawiaja na stronach www i powiem, ze ten mi sie cholernie podoba. Nie znam sie na architekturze ale wydaje sie bardzo ciekawy. Ciekawe czy mozna by opracowac to od strony technicznej czyli np. jakie mechanizmy sa potrzebne by to rozpakowac, nadmuchac itp. Bylo by to cos naprawde wspanialego. Mysle ze do tego celu by sie nadaly takie specjalizowane roboty.

Mysle, ze trzeba pracowac nad wszystkim ze spokojem i po kolei. Mysle, ze przy zaangazowaniu nas wszystkich moze przyjsc czas, ze uda nam sie wykonac taka baze i zademonstrowac jak to dziala, w jakims pomniejszeniu. Ale nie ludzmy sie zajmie to wiele lat. Bez pozyskania srodkow nie ma co o tym marzyc. A pozyskac srodki bedzie mozna po tym jak sie opublikuje gdzies konkretne rozwiazania z wszelkimi wyliczeniami i moze jakimis wdrozeniami i zaintersuje kola naukowe.

Widzialem na stronie MSP taki model papierowy lazika. Mam pytanie na ile latwo (czy moze raczej trudno) dalo by sie takie cos przystosowac do projektu robota np. z metalu lub jakis tworzyw? Moze by od czegos takiego zaczac? Jakby sie udalo zbudowac taki pojazd, to wtedy pomyslec by mozna o napedzie, np. jakies silniczki na kazde kolo i o sterowaniu. Mozna by wziac nawet jakas gotowa plytke z ukladem programowalnym za pomoca kodu np. VHDL. Mozna takie kupic za 150$ ze wszystkimi bajerami, tylko podlaczyc do kompa i zaprogramnowac. Mozna by na tym testowac rozne algorytmy, zanim sie jez robi w ASIC. Mozna by wtedy takimi projektami zainteresowac studentow, ktorzy moze chcieli by pozniej sie wlaczyc w szersze badania. Majac wyniki napisalibysmy kilka publikacji na konferencje poswiecone robotyce, elektronice i informatyce i wystapili o grant z ramienia jakies uczelni.

Mam jeszcze pytanie z innej beczki. Jak to sie stalo ze z tylu clonkow MSP zostala garsta, a reszta gdzie znikla? Widzialem strone Mars Society w Kanadzie z oddzialem w Edmonton w Labercie (maja siedzibe w tym budynku gdzie pracuje na uczelni) i tam sa ostatni wpisy z 2004 roku o jakis spotkaniach. Czy to tylko brak czasu czy moze brak wiary w powodzenie takich projektow?

pozdrawiam
Rafal
Wyjmowanie i wkładanie akumulatorów wiąże się z wystawieniem styków na warunki atmosferyczne, a to źle wróży na przyszłość. Ładować można za to indukcyjnie, przez obudowę (moja szczoteczka do zębów tak się ładuje).

Myślałem o prostych urządzeniach, np. spycharkach (spychareczkach), zgarniających grunt w pryzmy, lub wały, albo wyrównujących teren, odgarniających kamienie - podwozie na gąsiennicach i lemiesz - kwintesencja prostoty, nawet do kupienia w sklepach z zabawkami.

Poważne budowanie, np. murowanie, w ziemskim wydaniu jest czynnością rzeczywiście skomplikowaną. Cała więc chytrość w opracowaniu takiego systemu, który dałby się rozłożyć na proste czynności, typu podnieś-przenieś-obróć-upuść. Murarze rozciągają sznurki żeby murować wzdłuż linii, kładą cegłę, wyrównują ostukując młotkiem, zgarniają kielnią zaprawę, itp. To wszystko nie jest warunkiem koniecznym powstania muru. Zamiast linki można wyposażyć "cegłę" w pióro i wpust tak, że wystarczy ją z grubsza położyć, a sama wskoczy na swoje miejsce. Wszystko da się uprościć. W moim wyobrażeniu robot-murarz wyglądąłby jak pająk na czterech nogach (być może mogłyby to być koła, rzecz wymaga jeszcze analizy i symulacji), który miałby w korpusie duży otwór pośrodku i chwytaki. Robot taki ustawiałby się nad elementem murowym, chwytałby go "pod siebie" i niósł (wiózł) na miejsce wmurowania. Tam ustawiałby się pod odpowiednim kątem i "puszczałby" ten element, który "wskakiwałby" na swoje miejsce. Wtedy robot wstrzykiwałby zaprawę w odpowiednio ukształtowane komory utwierdzając element. Z zaprawą byłby kłopot (chociażby minusowa temperatura), nie musi być na bazie wody, ale i tak trudno byłoby o nią na Marsie. Pracuję nad systemem bez zaprawy, ale to cholernie skomplikowane, nawet nie wiem czy możliwe. I czy się opłaca.

Projekt Janka Kozickiego jest rzeczywiście fenomenalny. Nie ma sensu rozstawiać go "na sucho" przez roboty i czekać na przylot ludzi. Jest tak pomyślany, że załoga może spokojnie przylecieć razem z bazą i poradzi sobie z rozstawieniem.

Według mnie, włączenie większej liczy osób, studentów i uczniów można osiągnąć organizując armię robotów . Najpierw trzeba opracować projekt małego robota, który każdy mógłby sobie wykonać (prace już trwają ). Robot byłby programowalny i przystosowany do łączności radiowej. Opracowalibyśmy system współpracy takich robotów i testowalibyśmy na naszych lub w grupach na uczelniach. Gdy powstanie już dużo egzemplarzy, można urządzić zjazd i sprzęgnąć ze sobą kilakdziesiąt robotów! To dopiero byłoby widowisko! Takie rzeczy robią wrażenie i przyciagają kolejnych fanów. Jeśli program się rozwinie, można urządzić pokaz współdziałania ponad setki robotów - czołowki gazet murowane!
A może zaczniemy budować roboty-murarzy według pomysłu ticonderogi? Ze stosu cegieł musiałyby wybudować ścianę spajając cegły zaprawą. Niby proste. Trywialna praca fizyczna ale jakie pole do testowania oprogramowania robotów!
Witam,

Z robotem murujacym to obawiam sie ze moze byc problem przynajmniej na poczatek To zbyt zlozone zadania chyba poki co. Mysle, ze warto zaczac od czegos prostszego mimo wszystko i zrobic taka platforme mobilna i na niej zaczac testowac rozne algorytmy sterujace. Z czasem jak beda jakies sukcsy to mozna sie pokusic o rozwoj takiego urzadzenia. Poza tym z tego co wiem, to dopoki czegos takiego nie zbudujemy to srodowiska naukowe beda na nas patrzec z gory.

Czy znacie jakies zrodla, ktore by mowily o jakis szczegolach technicznych juz istniejacych robotow tego typu? Najbardziej mnie interesuje jak wydatkowana jest energia w takich ukladach, czyli np. ile taki robot pobiera mocy podczas jazdy, podczas wykonywania jakis zadan, ile pobiera komunikacja, system wizyjny itp. Przypuszczam, ze najwiekszy pobor mocy jest podczas uzywania czesci mechanicznych, bo elektronika bedzie duzo mniej energozerna.

Caly czas mysle nad tym zasilaniem hybrydowym. Robot podczas postoju i wykonywania jakiegos zadania, nie wymagajacego uzywania mechaniki nadwyzke energii z baterii slonecznych magazynowal by w akumulatorach, a pozniej na mocy wiekszej niz pozwala tylko bateria + dodatkowo tej z baterii moglby wykonywac jakies zadania mechaniczne, albo sie przemieszczac zwyczajnie.

To nad czym trzeba by tez myslec to bezpieczenistwo, czy co zrobic by zminimalizowac ryzyko utraty urzadzenia. Co w przypadku gdy np. robot sie przewroci? Czy mozna zrobic jakis taki symetryczny robot aby po przewroceniu sie mogl nadal sie przemieszczac? Np. musialby miec ogniwa sloneczne rowniez na "brzuchu". Pewnie najlepiej by byl obudowany takimi ogniwami, tak by wszystkie jego sciany byly takimi ogniwami. Czasami widze takie zabawki dla dzieci, ze samochodzic wjezdza na sciane przewraca sie na dach i dalej jedzie.
Wymagalo by to zapewne specjalnych mechanizmow, ktore by pozowlily odwrocic kola w takim przypadku.

pozdrawiam
Rafal
To może zacząć od symulacji? Zarówno mechaniki jak i sterowania. Widziałem dwa środowiska: Webots i Microsoft Robotics Studio. Zapewne są inne. Moglibyśmy wspólnie przez sieć zaprojektować robota, a później wybrana grupa wykona go fizycznie. Dla zachęty (zwłaszcza dla ticonderogi) obejrzyjcie film o łaziku.
Metoda małych kroczków (baby steps) jest jak najbardziej słuszna. Zaczniemy od wizualizacji, ale musimy jednak wybrać zadanie dla naszego systemu.

Jeśli oprzemy nasze wizualizacje na MRS to czy dałoby się uzyskać wsparcie z Microsoft Polska? Oni mecenat mają wpisany w politykę firmy.

A propos platformy mobilnej, to AMPB 2.0 oplata coraz gęstsza sieć przewodów, kamerka też zamontowana. Próbny rozruch na dniach. Może ktoś napisać w wątku o łaziku post-przerywnik?
Czesc,

Dopiero teraz sie przyjrzalem dokladniej watkowi o AMBP. Nie zauwazylem przedtem ze watek jest stronicowany i przeczytalem tylko poczatek. Wyglada swietnie ten lazik. Myslalem by wlasnie cos takiego zrobic a tutaj okazuje sie ze jest juz gotowe.

Mam pytanie do ticongerogi. czy byla by mozliwosc wykonac dokladna dokumentacje tego pojazdu? Mysle, ze chyba nie ma sensu od zera cos wymyslac. mozna by wziac taka dokumentacje i ewentualnie to potraktowac jako punkt wyjsciowy do dalszej dyskusji nad stworzeniem wersji 3.0 . Mysle, ze dobrze by bylo na takim czyms testowac rozne algorytmy. Na koncu zbudujemy sobie poligon doswiadczalny marsjanski

To co by bylo ciekawe to np. parametry tego uklady czyli np. moc silnikow, masa, rozstawy kol, inne wymiary itp. to czy kazde kolo moze byc sterowane osobno, np. w obu kierunkach by umozliwisc skrecanie (przypuszczam, ze takie cos jest) itp. rzeczy. Te parametry mozna by pozniej wklepac do jakiegos programu typu MATLAB i zbudowac model do testowania ewentualnie jakiegos oprogramowania sterujacego.

Ten lazik wyglada bardzo zachecajaco i mysle, ze jest sie juz czym chwalic

pozdrawiam
Rafal

[ Dodano: 19-09-2007, 04:56 ]
Wersję 3.0 rysuje pixel w Inventorze (na razie mamy koła ). Z wersją 2.0 jest pewien problem. Otóż może i wygląda całkiem nieźle, ale jest jedną wielką prowizorką, budowaną z mojej kieszeni, która jest najczęściej pusta. Oszczędzam więc na wszystkim, buduję z tego co mam pod ręką lub uda mi się wygrzebać ze złomozasobów mojej piwnicy (smutna prawda). Ostatecznie będzie działał, ale raczej niezby spektakularnie. Konstrukcja podwozia jest zbyt wiotka - plastikowe rurki, zawiasy meblowe. Gdyby to zrobić na rurkach aluminowych, pożądnie łożyskowanych, to i owszem, możnaby się chwalić. Tą wersję traktuję bardziej jako promocyjno-pokazową do fotografowania, a dla mnie jako poligon doświadczalny przed wersją 2.1, która w formie będzie dosyć podobna, ale budowana już przy udziale sponsora i zgodnie z regułami mechaniki.

Oczywiście, można opracować jego dokumentację i rozpocząć symulacje (żeby nie tracić czasu). Nam zresztą też przyda się jakiś obiekt treningowy do zapoznania się z oprogramowaniem. Wersja 2.0 jest właśnie dlatego dobra na początek, że jest najprostsza (dlatego jest najprostsza, że jest wersją początkową ).

Pewnie, że warto rozglądać się za konferencjami. Ogarniemy trochę nasze podwórko, przeżyjemy festiwal i pójdziemy dalej.

Dobry link, Rafał, ostatecznie trafiłem tutaj:
http://www.ieee.pl/index....=CHAPTER_RA-024
i czuję, że się zapiszę
akurat Prof. Kozlowski byl moim promotorem przy pracy magisterskiej. Mialem z nim sporo wykladow z robotyki na studiach. Teraz jest szefem Katedry gdzie oficjalnie pracuje w Poznaniu, choc mam urlop bezplatny teraz .

http://www.cse.put.poznan.pl/

Moja pracownia to ta druga od gory, ale obejrzyj sobie czym sie zajmuje pierwsza pracowania. To akurat jest to co by nas interesowalo.

Co do wersji 2.0. Wiesz uwazam, ze mimo wszystko mozna by sprobowac z ta konferencja. Moze i konstrukcja jak mowisz nie jest zbyt dobra, ale jesli by urzadzenie jezdzilo i szlo by na nim cos przetestowac to nie ma znaczenia w tym momencie. Istatne w tym momencie nie byly by materialy z jakich to zostalo wykonane, o tym nie trzeba pisac w koncu, ale sama koncepcja. Dobrze by bylo pokazac na ile jest unikatowa. Tutaj przydalo by sie studium literatury pokazujace przede wszystkim ze nad tym bracuja rozne osrodki badawcze i w jakim sa stadium zaawansowania. Ja bym mogl o tym pomyslec np.

Wierz mi ludzie czesto prezentuja na roznych konferencjach rzeczy, ktore sa totalnym dziadostwem, a Ty wykonales kawal roboty w koncu nawet jesli skromnymi srodkami. Pomysl czy moze nawet nie zrobic doktoratu z tej dziedziny. Mysle ze przy pewnej determinacji mialbys szanse.
Jednym słowem - mam walić do niego jak w dym!
A może gdyby zainteresować go naszym projektem, można uzyskać współpracę (opiekę naukową) Politechniki Poznańskiej?

Dobra, mogę wejść w tą konferencję. Widzę, że masz więcej doświadczenia . Jakie materiały mam przygotować?

Doktorat?! A to dobre! Na razie to mnie chcą wywalić z PB po trzecim roku...
Na początek możemy zbudować robota do zbierania kamieni (czyt. próbek geologicznych). Jeździłby po płaskiej powierzchni, znajdował kamienie czujnikami ultradzwiękowymi, podjeżdżał pod nie, chwytał łapą i przenosił do skrzyni na "plecach". Samodzielnie, bez zdalnego sterowania. Świetnie by się prezentował na różnych konferencjach
Właśnie nie ultradźwiękowymi, tylko przy pomocy analizy obrazu, nad którą pracuje Rafał.
Ultradźwieki nie przydadzą się zbytnio na Księżycu i Marsie z powodu rzadkiej atmosfery, ale do demonstracji na Ziemi są ok. Łatwo dostępne, tanie czujniki. Na obcych planetach można je zastąpić dalmierzami laserowymi. Analiza obrazu jest o wiele bardziej złożona, wymaga też dużych mocy obliczeniowych.

. Pracuję nad systemem bez zaprawy, ale to cholernie skomplikowane, nawet nie wiem czy możliwe. I czy się opłaca.

Napisz do Atlas-u. Serio :-)
Nie jestem pewien, czy producenta zaprawy zainteresuje możliwość budowania bez zaprawy

Chyba, żeby płacili mi za milczenie
moj pomysl na budowanie bez zaprawy jest taki

patrz obrazki na dole

otwory zasypujemy piaskiem
przy czym mozna ten piasek zawibrowac zeby usztywnial konstrukcje

ksztalt cegiel jest taki aby mozna z nich bylo ustawiac mury rowniez po krzywych

material na cegly... piasek marsjanski
jak mniemam istnieja kleje niewrazliwe na marsjanskie temperatury (mam nadzieje)

jak robic cegly?
mozna tradycyjnie - mieszac 1 z 2 i wylewac/wysypywac/wtryskiwac do foremek
ale mozna prosciej
mozna je... drukowac
tak tak - robot-drukarka zawiera zasobnik z klejem/lepiszczem i glowice podajaca
dodatkowo pobiera/ma dostarczany piasek
procedura jest taka
warstwa kleju - warstwa piasku - czekamy az zwiaze - nastepna warstwa

laczac te 2 pomysly mozna sobie wyobrazic ze robot (manewrujac tylko ramieniem z glowica) potrafi "wydrukowac" caly budynek

w tym momencie widze tylko 1 klopot
nie wiem czy istnieje odpowiedni klej
Ciekawy pomysł! Kojarzy mi się trochę z łańcuchem rowerowym

Jako budowlaniec mam jednak parę wątpliwości.
1. Sąsiednie elementy tylko stykają się ze sobą. Na pewno nie będą wykonane z taką dokładnością, żeby zapewnić szczelność wnętrza (a różnica ciśnień będzie znaczna, bo ciśnienie atmosferyczne na Marsie to zaledwie 0,7% ciśnienia ziemskiego). Jak to uszczelnić?
2. Jak będą wykonane otwory wejściowe i okienne? Jeśli nie nadproża, to konieczne są przynajmniej łuki. Co wtedy?
3. Pionowe ściany da się budować, ale co ze stropem? Atmosfera Marsa nie chroni przed promieniowaniem kosmicznym, więc pomieszczenia dla ludzi będą musiały mieć ochronę od góry, np. poprzez usypanie warstwy gruntu, a to już poważny ciężar.
4. Taki mur dobrze przenosi siły ściskające, ale na Marsie będzie tak, że wnętrze będzie pod dużym ciśnieniem, więc budowla będzie przypominała nadmuchany balon, a siły w ścianach będą głównie rozciągające.
5. Element murowy nie jest dobrym izolatorem termicznym. Aby mur wykonany z cegły spełniał minimum wymagań izolacyjnych, musi mieć grubość przynajmniej 51 cm - to w ziemskich warunkach, a jak będzie na Marsie?
6. Ile taki element będzie miał w sobie kleju? Żeby nie okazało się, że 20% ciężaru takiej budowli trzeba będzie przywieźć z ziemi w postaci kleju, czy raczej spoiwa.
7. Jak robot ma chwycić taki element?

Nie jestem pewien, czy producenta zaprawy zainteresuje możliwość budowania bez zaprawy :)

Chyba, żeby płacili mi za milczenie :mrgreen:

Liczy się technologia i jej inwestor, lub sponsor. Swoją drogą na pewnym etapie należy zacząć się hamować na forum - jeżeli uzbieramy dużo pomysłów i projektów, musicie zacząć je reglamnetować, bo zaczną być cenne. Ktoś po prostu może je łyknąć. Chociaż z drugiej strony to forum staje się mocno merytoryczną skarbnicą potencjału, więc należy znaleźć złoty środek.

1. Sąsiednie elementy tylko stykają się ze sobą. Jak to uszczelnić?
nie musza sie stykac. nie musza byc szczelne. zaraz wyjasnie
pomysl na budowanie na miejscu ma na celu zminimalizowanie tego co trzeba przywiezc
zakladam ze prace budowalne w warunkach braku atmosfery (skafandry i ograniczone zasoby tlenu) sa b trudne dla ludzi
a wiec robot ma wykonac najgorsza robote
jesli wiec bedziemy mieli juz mury to mozna go spsikac z zewnatrz i wewnatrz tworzywem ktore dodatkowo spoi mur ale przede wszystkim go uszczelni (powiedzmy ze mur zostanie pomalowany gruba warstwa farby )

Nie dawno gdzies czytalem, ze nie wykluczone ze na Marsie odkryto jaskienie, albo takie sa podejrzenia wynikajace z analizy pewnych zdjec. Jesli by tak bylo to pewnie by to ulatwilo sprawe, nie trzeba by nic budowac, albo jak juz to tylko jedna sciane by taka jaskienia zamurowac.

Zastanawiam sie czy jest sens wysylac roboty budujace. Takie roboty trzeba mimo wszystko nazdorowac, a z Ziemi jest to trudne. Zanim skontrolujesz takie urzadzenie to moze juz zbudowac nie to co trzeba. Mozna oczywiscie myslec o automatycznych metodach, ale czy na dzien dzisiejszy dalo by sie to zrobic to nie wiem. Mozna myslec o czyms takim. Pamietajcie, ze czym innym jest laboratorium, gdzie masz specyficzne i okreslone warunki a czym innym rzeczywisty system, jakim jest powierzchnia obcej planety. Pytanie czy wszystko jestesmy w stanie przewidziec.

Mam jeszcze pytanie. Aby budowac mur, to czlowiek musi zbudowac rusztowanie, albo wejsc na drabine. W jaki sposob moze tego dokonac robot jezdzacy po powierzchnii i nie majacy duzych gabarytow? Chyba ze byla by to jakas spora maszyna specjalizowana do czegos takiego.

Nie wiem moze wyjdzie ze nie patrze przyszlosciowo i kracze ale mysle, ze takie przedsiewziecie trzeba by zaczac od tego, ze ludzie musieli by na poczatek mieszkac w blaszanych puszkach na Marsie, w ktorych by przylecieli, np. polaczonych ze soba jakos i zaczac od szklarni by wychodowac tam sobie jakies zarcie. Tak nawiasem mowiac bedzie trzeba rozwiazac problem gleby. Czy slyszeliscie o jakis tego typu badaniach?

Ludzie gdyby mieszkali juz na powierzchni, to wtedy mogli by sterowac taka koparka, siedzac sobie wygodnie w fotelu i widzac taka koparke przez okno. To bylo by chyba prostsze. Ale probowac mozna oczywiscie wszystkiego. Mysle, ze na Marsie by musiala istniec juz jakas fabryka do materialow budowlanych.

A tak a propos Lema, bo niedawno o nim czytalem gdzies tutaj na forum. Przypomnial mi sie kiedys jeden artykul na onecie, gdzie byl wywiad z Lemem. Powiedziel, ze uwaza ze kolonizacja Marsa to najwieksza bzdura jaka mozna wymyslec, ze naturalnym srodowiskiem czlowieka jest Ziemia Troche mnie wtedy wkurzyl szczerze mowiac

[ Dodano: 21-09-2007, 03:23 ]
rdlugosz,
gdyby nie mozna bylo przewidziec to nie mielibysmy dzis lazikow na marsie

co do wielkosci robota budowlanego
napisalem ze robot moglby zrobic caly dom (iglo) operujac ramieniem z glowica
sadze ze robit nie musialby byc za duzy
a juz na pewno nie trzeba by bylo stawiac rusztowan

jesli wiec bedziemy mieli juz mury to mozna go spsikac z zewnatrz i wewnatrz tworzywem ktore dodatkowo spoi mur ale przede wszystkim go uszczelni (powiedzmy ze mur zostanie pomalowany gruba warstwa farby )
No, pixel, pamiętaj o brzytwie Okhama! Nie należy mnożyć bytów ponad konieczność. Był piasek (który trzeba zebrać i przesiać), było spoiwo, teraz pianka uszczelniająca, kratowniczki na nadproża, coś jeszcze na strop. Miał w pełni automatyczny, a okazuje się że ludzie też mają pracować. Kto ułoży nadproże, żeby dało się murować na nim ścianę powyżej?

[quote="pixel"]rdlugosz,
gdyby nie mozna bylo przewidziec to nie mielibysmy dzis lazikow na marsie

Ja mysle ze mimo wszystko czym innym jest lazik na Marsie niz robot budujacy. Mysle, ze zupeknie inna klasa problemow. Ale nie zebym Ciebie dolowal lubie wyzwania, ale zastanawiam sie czy obecnie jestesmy w stanie cos takiego zrobic. lazik wydaje mi sie ze tak.

[ Dodano: 21-09-2007, 10:55 ]
Dzięki za dobre słowa, ale to już nie ode mnie zależy. Kiedyś powiedziałem pewnemu profesorowi co myślę o jego sposobie nauczania i mnie z konstrukcji betonowych upierd... ekhem... wstawił "ndst". Nabrałem takiego wstrętu do tego przedmiotu, że nie jestem w stanie chociaż zabrać się do jego zaliczania i po trzech latach wciąż jestem w punkcie wyjścia. Pani dziekan powiedziała, że powtórek powtórek już nie ma (czy powtórek powtórek powtórek - nie pamiętam ) i mogę najwyżej przenieść się na zaoczne. Albo przejść na studia indywidualne, do czego wymagana jest niestety średnia, a wysokie oceny u nas stawiają pupilkom, lizusom i pieskom, a nie tym, co mają własne zdanie. W poniedziałek idę znowu do dziekanki, może coś utarguję...

Niestety, nie mamy nic o uprawach, ktoś musi być pierwszy
Nie znam sie na sprawach zwiazanch z poprawkami bo akurat sam ich nie mialem nigdy poza jedna, gdzie dostalem ndst z przedmiotu, ktory pozniej sam uczylem Ironia. Ale facet mowiac delikatnie mial nieliniowa skale oceniania W kazdym razie dla dobra sprawy (czyt. inicjatyw MSP) duzo lepiej by bylo gdybys skonczyl studia w jakikolwiek sposob, nawet gdybys mial przelamac wstret do jakiegos przedmiotu. Czasami tak jest. ja np. nie znosilem jednego przedmiotu z ekonomii. Doslownie wymiotowalem. Ale na szczescie facet zrobil zasade, ze za wszystkie obecnosci jest 3.5, wiec siedzialem na wszystkich wykladach, choc nawet czytac nie szlo bo facet tak gledzil.

Co do tych upraw to chodzilo by o jakas notke na jedna strone z ogolnymi informacjami co by to mialo byc. Mysle, ze nawet gdyby przejrzec to forum z dysusja to na podstawie tego szlo by takie streszczenie szybko zrobic. Ja akurat szczegolow nie znam, ale wiele zalozen tam zostalo powiedzianych.

pozdrawiam

[ Dodano: 21-09-2007, 17:25 ]

nie zebym Ciebie dolowal
eee tam - to nie takie proste
Ponieważ nie jestem żonaty, nie mogę wykręcić się stwierdzając: "nie mam czasu, zabieram wybrankę mojego serca do restauracji". Jak zwykle w piątkowy wieczór siedzę przed kompem, więc chcąc nie chcąc skreśliłem te parę słów:

Zadaniem jest opracowanie systemu upraw, zdolnego do funkcjonowania w warunkach Marsjańskich i jego ziemskiego analogu, na którym można będzie przeprowadzać testy i badać możliwości jego rozwoju. Zawartość opracowania:
- warunki otoczenia – skład atmosfery i gleby; czy uprawa glebowa, czy hydroponika, czy aeroponika, czy specjalna atmosfera, czy skład powietrza taki jak w całej bazie
- ciśnienie, oświetlenie, wymiary szklarni – podstawa do opracowania konstrukcji szklarni, którą to konstrukcją zająłby się inżynier budownictwa (czuję, że ja )
- dobór roślin pod względem zapewnienia załodze wystarczającej ilości pożywienia, a także zdolności roślin do rozkładu odpadków organicznych; określenie wielkości upraw
- określenie możliwości rozwoju upraw, zasad pielęgnacji, zmienności charakterystyk upraw w czasie, itp.; opracowanie zasad postępowania z uprawą, żeby załoga mogła o nią zadbać.
- ewentualne wpisanie uprawy w moduł agrokultury projektu Janka Kozickiego
- opracowanie ziemskiego analogu, czyli uprawy opartej na tej samej zasadzie co marsjańska, ale w zredukowanej postaci, możliwej do zrealizowania naszymi skromnymi środkami.
- rozważenie innych problemów, o których nie mam zielonego pojęcia, a które dla botanika są oczywiste
a ja dodam
- zabezpieczenie uprawy przed chorobami i sposob postepowania z nimi
- zapewnienie odtworzenia uprawy na wypadek wypadku
- zapewnienie roznorodnosci pod wzgledem spozywczym (jesli mozna to tak ujac)
- zapewnienie maxymalnej automatyzacji uprawy (praca ludzak w czasie misji jest pewnie najdrozsza)
W obecnej sytuacji gdy jest nas zaledwie garstka lepiej zająć się opracowaniem założeń, projektem i budową prostego łazika niż robota budowlanego. Jak dotąd nie udało się nam stworzyć nawet przyzwoitej strony internetowej, która mogła by przyciągnąć nowych członków i sympatyków MSP. Żaden z projektów nie został zrealizowany: MPV, baza Kozickiego, Biblioteka Marsjańska, nawet nie udało się wydać gotowego Informatora. Ucichła również kwestia logo MSP. Powinniśmy najpierw poważnie zastanowić się zanim wybierzemy kolejny projekt do realizacji, żeby po raz kolejny nie przerósł naszych możliwości. Różnej maści łazików i pojazdów automatycznych wybudowano już bardzo dużo, więc realizacja takiego projektu jest możliwa. Gorzej z robotem budowlanym, osobiście nie słyszałem nawet o jednym egzemplarzu. Na budowach to ciągle ludzie wykonują czarną robotę. Mimo coraz droższej siły roboczej inwestorzy na razie mogę jedynie pomarzyć o „robotach budowlanych”. W przypadku gdy uda się zebrać duży kilkudziesięcioosobowy interdyscyplinarny zespół, taki o jakim marzy rdlugosz, można porywać się na takie projekty jak marsjański robot budowlany. Teraz powinniśmy wybrać raczej skromniejszy cel do realizacji.
W pelni sie zgadzam, choc nie chcialbym by wygladalo to jak podcinanie skrzydel. Mysle, ze warto zrobic najpierw jedna rzecza dobrze by bylo to czyms spektakularnym i pozniej szukac srodkow finansowych na inna rzecz, sponsorow itp. Mi sie ten pomysl z lazikiem podoba. Jak sie tylko uporam z tym co teraz pilnie robie a co sie wlecze za mna jeszcze z czasu sprzed wakacji to chce zaczac myslec nad sterowaniem do takiego lazika. PIsalem juz chyba jakis czas temu. Wydaje mi sie ze bedzie potrzebna jakas dokumentacja, bo trzeba bedzie policzyc troche rzeczy od strony elektrycznej.
To prawda, potrzebujemy na początek prostego projektu leżącego w zasięgu naszych skromnych możliwości. Ale taki projekt powinien też nas wyróżniać, dać nam szansę pokazać się wśród innych oddziałów TMS. Gdbyby powstał projekt systemu upraw, można rzutem na taśmę zrealizować go w ziemskiej wersji i zainstalować przy MDRS, żebyśmy wreszcie weszli do tej pierwszej ligi. Dalej pójdzie łatwiej, bo naturalną rzeczą będzie nawiązanie współpracy z Amerykanami, którzy dysponują konkretnymi środkami.

Ta dyskusja staje się coraz bardziej oftopiczna, więc proponuję wrócić do tematu wątku, czyli sterowania małymi urządzeniami. Rafał zaoferował pomoc przy projektowaniu i budowie układów do sterowania małych robotów, więc kontynuujmy ten plan, projektując i budując zespół współpracujących ze sobą robotów zgodnie z założeniami opisanymi na początku, gdy jeszcze pisaliśmy na temat

Co mają robić takie urządzenia? Widzę dwie opcje. Albo niech coś badają - tylko nie bardzo jest tu powód do współdziałania. Lepiej więc, niech będą to małe spycharki-spychareczki, które będą miały za zadanie np. uprzątnąć teren z kamieni-kamyczków. To bardzo fajnie wypadnie na demonstracji, gdy stado wygłodniałych urządzeń rzuci się na wydzielony teren i w mig zepchną śmietnisko na bok, jak tłum półki w supermarkecie , gdy dla porównania jedna duża spycharka będzie usuwała po jednym kamyczku. Ta różnica w sprawności będzie aż nazbyt oczywista na korzyść rozrobnienia i współpracy.

Pojedynczy robot składałby się z czterech kół napędzany byłby pewnie czterema silnikami w najprostszym układzie sterowania ruchem, czyli albo wszystkie do przodu lub do tyłu, albo lewa i prawa strona w przeciwnych kierunkach. Z przodu miałby zamocowany lemiesz i to wszystko! Rafał musiałby tylko określić w jakiego rodzaju czujniki należałoby tkiego robota wyposażyć, żeby jego układy mogły przetwarzać informacje, ale to już kwestia techniczna, więc dalsza.

Dalszy rozwój systemu mógłby pozwolić na, powiedzmy, takie zaprogramowanie robotów, żeby z rozsypanych kamyczków, odpowiednio je zgarniając, układały figury geometryczne, albo nawet nasze godło narodowe! Rządowe dotacje murowane!
Wiec tutaj bedzie potrzebny system wizyjny, choc nie koniecznie z kamera. Obraz moze byc roznego rodzaju, w podczerwieni, moga to byc ultradzwieki. Chodzi tyko by dalo sie to przelozyc na konkretne systemy elektryczne i wpuscic do jakiegos chipa. Pomysle o tym i moze tez o algorytmach opisujacych wspoldzialanie takich maszyn.

Co do tych parametrow elektrycznych to bedzie potrzebna masa robota, moc silnikow itp. Pytanie czy nie musiala by byc jakas przekladnia np. falowa i maly silniczek o duzych obrotach. Taki robot nie musi byc szybki, a wazne by mial odpowiednia sile. W sumie powinien jezdzic troche jak samochod na pierwszym biegu.

Co do tego projektu z uprawami to zobacze. Napisze do jednej osoby list, ktora zajmuje sie biotechnologia zywnosci, przypuszczam, ze pasuje perfect do takiego projektu, ale czy sie zgodzi to inna sprawa.
Koło będzie napędzane serwem:
http://www.conrad.pl/pics...B_00_FB.EPS.jpg
Będzie po prostu przykręcone do krzyżaka.
Pomysł małych spycharek oczyszczających teren to prostsza wersja robotów zbierających kamienie. Oto przykładowy plan ich działania:

A oto możliwości rozbudowania algorytmu:

Rozbudowa oprogramowania nie wymusza zmian sprzętowych w samych robotach. Oprogramowanie może być testowane w symulatorach już w czasie budowy robotów.
Mam pewne wątpliwości czy powinny być to akurat spycharki. W ziemskich warunkach są to wielkie i ciężkie maszyny na gąsienicach pchające przed sobą zwały ziemi, gruzy lub innego materiału. Duża masa i zastosowanie gąsienic maja zapewne za zadanie zwiększenie przyczepności do podłoża. Im większa przyczepność tym większą masę może pchać przed sobą spychacz. Oczywiście przyczepność będzie zależała również od rodzaju podłoża. W warunkach marsjańskich będzie to najczęściej podłoże sypkie lub twarde skaliste. Jaki rodzaj trakcji wybrać na dany rodzaj podłoża, gąsienice czy koła? W każdym przypadku duże znaczenie będzie miała masa pojazdu. Jeśli pojazd będzie lekki to będzie mógł pchać przed sobą tylko bardzo małe kamienie. Wzrost masy i zastosowanie gąsienic spowoduje znaczne zwiększenie zapotrzebowania na energię. Może się okazać, że zasilanie oparte na bateriach słonecznych i akumulatorach jest zbyt mało efektywne. W takim wypadku pozostaje zastosowanie silnika spalinowego metan – tlen. Zastosowanie atomowych źródeł zasilania jest raczej poza naszym zasięgiem. Wybór spychania jako głównego zadania dla pojazdów może strasznie skomplikować cały projekt. Należy zacząć od czegoś naprawę prostego, a jeśli nam się uda to dokładać kolejne zadania. Duża część opracowanych procedur, oprogramowania, elektroniki i tak będzie jednakowa bez względu na to do jakich celów będzie ostatecznie zastosowany pojazd.

Dlatego proponuje zacząć od prostego łazika, który będzie potrafił
- samodzielnie poruszać się po zaprogramowanej trasie,
- kontrolować parametry ruchu,
- wysyłać i odbierać dane na odległość,
- kontrolować przepływ energii
- będzie zasilany zestawem baterie słoneczne plus akumulatory.
Myślę, że na początek jest to wystarczająco ambitny projekt zwłaszcza z uwagi na finansową stronę przedsięwzięcia.
Masz racje, w pelni sie zgadzam. Uwazam, ze w naszym przypadku, zreszta w kazdym innym, zaczyna sie od malych rzeczy i dochodzi sie malymi krokami do pewych rzeczy. Ja mysle, ze ten lazik co zrobil ticingeroa to moglby posluzyc jako pojazd doswiadczalny zanim zacznie sie robic nastepny.

W robotyce bardzo wazne jest precyzja, ale przede wszystkim wtedy gdy bierze sie pod uwage manipulator. Na ogol nie ma kontroli nad tym gdzie akurat jest chwytak, w sensie interakcji ze strony chwytaka. Mozna powiedziec, ze robot to uklad typu feed-forward. Dziala to tak, ze kazde ogniwo ma swoje parametry, czyli np. dlugosc ramienia, odsuniecie osi obrotu od poprzedniego ramnienia itp. Z tego sie buduje specjalna macierz 4x4, gdzie wszystkie katy i przesuniecia sie koduje odpowiedni i pozniej majac te parametry mnozy sie te macieze dla kazdego ogniwa i w ten sposb sie dochodzi do tego w jakim punkcie przestzreni jest chwytak, ktory jest na koncu lancucha. To sie nazywa proste zadanie kinematyki. To jest o tyle proste o ile proste jest mnozenie maciezy.

Znacznie trudniejsze jest do oblicenia odwrotne zadanie kinematyki, ktore polega na tym, ze zakladamy ze manipulator ma byc w okreslonym miejscu przestrzenii, i wowczas jest specjalna procedura, ktora liczy jak ustawic wszystkie ognia by tak sie stalo. Teraz jest jeden problem, jesli ramie manipulatora nie bedzie wykonane precyzyjnie, bedzie np. elastyczne, to wowczas komputer wyliczy polozenie na podstawie tego co sie mu wklepie, a ramie w rzeczywistoscie bedzie w innym miejscu. Dlatego manipulatory musza byc wykonywane niesamowicie precyzyjnie i na to nie sadze abysmy mieli pieniadze.

Zupelnie inaczej wyglada natomiast sprawa z robotem jezdzacym. Tutaj uklad taki jest systemem adaptacyjnym i nie ma w sumie znaczenia (roughly speeking) ogromna precyzja. Po prostu, jesli zadaniem robota bedzie gdzies dojechac i on sobie policzy trajektorie i sie okaze ze nieprecyzyjnosc mechanizmow spowodowala, ze podczas jazdy robot zszedl z trajektorii, to w systemie ze sprzezniem zwrotnym, gdzie beda czujniki kontroli polozenia wzgledem jakiegos obiektu bedzie mozna dokonywac automatycznych korekt. Ja mysle, ze takie zadanie jest poki co na nasze mozliwosci. Mysle, ze przy odpowiednim algorytmie sterujacym lazik ticonderogi moglby dosc precyzyjnie sie poruszac.
Przecież pisałem o spychareczkach do przesuwania kamyczków, niepotrzebnie zasugerowaliście się słowem "spycharka".
1. Nie będzie miał nic wspólnego z ziemskimi ciężkimi maszynami, przecież od początku tłumaczę, że wielkości, ciężkości i niezgrabności przeciwstawiamy miniaturyzację, energooszczędność, operatywność i współdziałanie.
2. Żadnych silników spalinowych, to nie temat dla tego wątku.
3. Nie myślmy o możliwości zakopania się w podłożu marsjańskim, bo nasze roboty będą budowane dla testów na ziemi, na podłodze w domu lub na uczelni, będa musiały przepchnąć przed sobą np. rozsypaną fasolę. Po co tu silnik spalinowy i gąsiennice?
4. Budując system musimy mieć dla niego zadanie, bo inaczej nie bedziemy w stanie nawet zabrać się do projektowania, będziemy po prostu dodawać elementy zastanawiając się czy razem zadziałają, a to do niczego nas nie zaprowadzi - to tak jakby pisarz przystąpił do pisania książki nie wymyśliwszy wprzódy jej fabuły. Musimy mieć zadanie do rozwiązania, bo to od końca zaczyna się projektowanie, a potem dopiero nam wyjdzie czego takie roboty potrzebują i w co je wyposażyć.
5. Chcemy zaimplementować robotom samodzielność, więc zacznijmy już z tą samodzielnością od początku. To nie będzie tak, że potem "dodamy" samodzielność, ale trzeba będzie wszystko zmieniać, łącznie z filozofią współdziałania. Powtarzam jeszcze raz, nie da się programować współdziałania, nie określiwszy jego celu.
W pełni popieram ticonderogę. Przesłanie brzmi: kilka małych maszyn potrafi wykonać zadanie ciężkiej koparki. To kwestia czasu i współdziałania. Zbieranie kamieni wymagało użycia ramienia. Spycharki go nie mają i trudno wyobrazić sobie prostsze konstrukcje. Potrafią tylko jeździć.
Widze, ze rysuje sie roznica zdan, ale ja mysle ze jest to problem pozorny. Mysle, ze docelowo mozna zrobic to co sugeruje ticonderoga, ale kluczem do tego jest zrobienie najpierw tego co sugeruje Robert. Jesli bedzie jeden robot jezdzacy i dzialajacy i przetestowany pod kazdym wzgledem, to pozniej zrobienie kilku podobnych urzadzen i przprogramowanie tego to bedzie kolejne zadanie. Przecierz wykonanie kilku robotow nie musi oznaczac zadania odleglego w czasie o 20 lat, chodzi o kolejny etap.

Musimy pamietac o jednej rzeczy. Jesli zrobi sie jeden prototyp i w czasie testow wyjdzie, ze trzeba cos przerobic to zmienia sie wtedy tylko jeden prototyp, a nie kilka juz wykonanych.

Oczywiscie mozna zrobic cos takiego, ze w jakims programie symulacyjnym bedzie sie testowac wiele urzadzen, rownolegle z testowaniem jednego rzeczywistego.

Mam jeszcze pytanie. Jak wedlug was mogla by wygladac komunikacja takich robotow miedzy soba? Jesli one maja wspoldzialac to musza sie ze soba komunikowac. Czy myslicie ze dobrym rozwiazaniem bylby taki radar obrotowy, ktory raz na sekunde by wykonywal obrot i budowal sobie obraz sceny z rozmieszczeniem pozostalych robotow? Takie okreslanie wzajemnej lokalizcji bedzie konieczne, ale moze daloby sie to zrobic jakos inaczej jeszcze. Musialbym pomyslec.
Roboty miałyby łączność radiową. Każdy z nich określałby swoją pozycję samodzielnie na podstawie sygnałów z kilku nadajników nawigacyjnych (satelitarnych lub terenowych). Pozycję tą rozsyłałby do innych robotów, tak że każdy z nich miałby informacje o wszystkich pozostałych. Na małych odległościach, porównywalnych z wielkością robotów, można wprowadzić inne czujniki, bardziej dokładne.
Mysle ze system transponderow bedzie niezbedny. Nie koniecznie musi to byc system transponderow nadajnikow. Bardzo podobal mi sie pomysl jednego zespolu badawczego w ktorym byla taka koncepcja, ze robot ma sobie najpierw zbudowa mape 3D. W sumie my tez tak dzialamy. Musimy miec jakies stale punkty odniesienia by normalnie funkcjonowac w otoczeniu. Takimi punktami odniesienia moglby byc wlasnie elementy takiej mapy. Uniezaleznienie sie od transponderow nadajnikow mialo by jeszcze jeden plus. Pozwolilo by sie przemieszczac grupie w inne miejsca i na nowo budowac mape w razie potrzeby.

Kilka pytan jeszcze. W jaki spsob sterowane sa te silniki? Czy one dzialaja w jakims okreslonym przedziale napiec np. dajac przy tym rozne predkosci obrotu i co wtedy z momentem pedu? I czy dzialaja w obu kierunkach?

Mysle, ze powinnismy dazyc do opracowania algorytmow, ktore mozna by zastosowac do obiektu (lazika) nazwijmy to elastycznego. Trajektoria nie moze byc sztywna, bo robot wjedzie np. jednym kolem na kamien i zmieni kierunek jazdy. Wymagac to bedzie nieustannej kontroli zadanej trajektorii z pozycja robota, ale to mozna zrobic wlasnie poprzez system transponderow takich czy innych.

Mysle, ze polozenie robota w naszym przypadku okreslaja trzy wspolrzedne w ukladzie kartezjanskim, jakim bedzie scena, po ktorej sie roboty beda poruszac. Beda to odsuniecia x, y od poczatku ukladu wspolrzednego oraz kat obrotu alfa. Jesli mozna by zalozyc, ze robot jest w stanie obrocic sie w miejscu, nie zmieniajac przy tym wspolrzednych chwilowych x,y to wowczas trajektorie mozna by planowac jako sekwencje przemieszczen [x, y] i pozniej [alfa]. Planowanie lukow to bardziej zlozony proces, wymagajacy umiejetnego sterowania predkosciami obu silnikow jednoczesnie i jeszcze lepszej kontroli, ale tez bede nad tym myslec.

Zakladajac teraz wspolrzedne [x, y, alfa] mozna latwo obliczyc koncowe polozenie robota obliczajac cos co jest analogiczne do odwrotnego zadania kinematyki, dla robota o minimum trzech stopniach swobody. Najprosciej by bylo zrobic to analogicznie do robota kartezjanskiego, ktory ma dwa ogniwa przesuwne rownolegle do osi x, y, ale nie wiem czy bylo by to najbardziej efektywne.

Wiazalo by sie to z koniecznoscia wyliczenia na sucho odpowiednich wzorow (ja sie tym zajme) i zakodowaniu ich w jakims procesorze. Nie jest to trudne zadanie, ale musialbym miec dostep do ksiazek z czasow studiow, ktore mam w Polsce. Byla taka ksiazka Craiga "Podstawy robotyki" bardzo dobra i przystepnie pisana.

Dalej musialby byc chyba jakis centralny procesor, ktory moglby to wyliczac dla kazdego z robotow i podawac im wspolrzedne droga radiowa, albo jakis wewnetrzny procesor kazdej z maszyn. Moglby tez byc robot matka np. (albo ojciec dla antyfeministow), ktory by wiecej liczyl niz jezdzil. Gdyby sie taki zepsul, wowczas inny by zostawal przywodca stada. Roboty musialby by znac polozenie innych i by unikac kolizji trzeba by wyznaczyc jakas strefe ochronna wokolo kazdego z nich i tak planowac trajektorie by nie przecinaly sie ze soba. Mowiac o trajektorii mam na mysli [x(t), y(t), alfa(t), t]. Te zadania sa akurat latwe do opracowania w Matlabie mysle.

A tak pomalu sie zastanawiam na ile powinnismy to wszystko ujawniac na forum. Nie mozna by zrobic jakiegos forum zamknietego do podawania szczegolow technicznych? Szkoda by bylo naszej pracy gdyby ktos mial to sobie sciagnac zwyczajnie.

[ Dodano: 24-09-2007, 09:22 ]
Nie chodzi przypadkiem o tą ksiażkę?
A już myślałem, że się nie przyda
Tak o ta. Pomylil mi sie tytul. Ta ksiazka jest naprawde bardzo dobra i warto ja przestudiowac. Towarzyszyla mi na wielu przedmiotach. Tam w kilku pierwszych rozdzialach jest wlasnie o zadaniach kinematyki razem z przykladami i jak sie to wyznacza i liczy. Pamietam ze byly chyba przyklady nawet dla robotow o 6 stopniach swobody (Puma chyba). Nam tyle nie jest potrzebne bo my dzialamy w 2D z lazikami. Byla jeszcze jedna ksiazka, wlasnie o tytule Podstawy robotyki, ale byla bardziej enigmatycznie pisana
Ja inaczej sobie wyobrażam określenie położenia łazika. W tym wypadku odszedłbym od układu współrzędnych kartezjańskich. Wyobrażam to sobie w następujący sposób.
Jednostka centralna, robot matka czy jak go tam inaczej nazwiemy dociera do wybranego punktu w dwuwymiarowej przestrzeni, raczej trójwymiarowej bo tutaj znaczenie ma również czas i zatrzymuje się. Miejsce w którym się znajduje jest początkiem układu o współrzędnych (0,0). Następnie wybiera kierunek, w tym przypadku dowolny, w przypadku pracy w terenie może on się pokrywać z kierunkiem wyznaczanym przez długości lub szerokość geograficzną, który przyjmuje jako kierunek zerowy. Pozycję wybranego łazika określa się przez dwie współrzędne: odległość w linii prostej między jednostką centralną i łazikiem (to się chyba nazywa promień wodzący), oraz kąt między kierunkiem zerowym a promieniem wodzącym. Nie pamiętam jak nazywa się ten układ współrzędnych ale moim zdaniem jest to bardziej naturalny sposób określenia położenia dla takiego układu, zgodny z rzeczywistym, fizycznym sposobem pomiaru odległości za pomocą źródła fal elektromagnetycznych. Użycie współrzędnych kartezjańskich zwiększy ilość obliczeń gdyż promień wodzący będzie musiał być rozłożony na składowe równoległe do osi współrzędnych.
W takim układzie to jednostka centralna określa położenie danego łazika i przekazuje je wszystkim jednostkom znajdującym się w jej zasięgu.
Ten uklad wspolrzednych nazywa sie biegunowym. Mysle, ze to jest tez koncepcja ktora nalezy rozwazyc, ja sie przy swojej nie upieram, warto rozwazyc rozne opcje. Zreszta to w jakich wsplrzednych ostatecznie bedziemy pracowac to mozna w kazdej chwili przeprogramowac. Mysle, ze trzeba te urzadznie zbudowac jako uniwersalne by takie cos umozliwic. To co bedzie istotne to zbadac rozne koncepcje pod katem zlozonosci obliczeniowej i po prostu wybravc jedna z nich.

Wspolrzene biegunowe moga byc, ale trzeba sie zastanowic jak w takich wspolrzednych okreslac trajektorie. Zakladajac ze jest punkt A(r1, alfa1) oraz B(r2, alfa2) trzeba zastanowic sie jak zbudowac trajektorie, ktora w prosty sposob tj. wykorzystujac proste instrukcje dla silnikow polaczy oba punkty.

Kolejna rzecz: I tak sa potrzebe trzy wspolrzedne, bo nie wystarczy podac r i alfa (kat miedzy dwoma prostymi wychodzacymi ze srodka ukladu wspolrzednych tutaj robota matki). Jak lazik znajdzie sie w tym punkcie to moze jeszcze miec dodatkowo jakas rotacje (beta) wzgledem tego punktu. Tak czy siak mamy wiec trzy wspolrzedne.

Ogolnie mysle, ze poruszanie sie robota wymaga ze wzgledu na prostote sterowania silnikami zmiany nie wszystkich wspolrzednych na raz. W przypadku wspolrzednych kartezjanskich mozna osobno zwiekszac x, y lub oba na raz, a kat alfa w nastepnym kroku. W przypadku wspolrzednych biegunowych albo bysmy zwiekszali r albo alfa w jednym kroku, ale zwiekszanie alfa wymaga jazdy po luku.
Jeżeli jedynym punktem orientacyjnym będzie statek, który przywiózł roboty, to w jaki sposób określi się kąt każdego robota względem statku? Musi istnieć jeszcze jeden nadajnik w terenie!
Ostatecznie roboty mogą zliczać długości i kierunki drogi jaką przebywają i obliczać swoja aktualna pozycję. Nie jest to zbyt dokładne. Znacznie dokładniejsze są układy żyroskopowe, ale to dodatkowa prezycyjna mechanika (choć podobno są żyroskopy laserowe). Być może do czasu wysłania robotów na Marsa będzie tam już odpowiednik GPS-a, co rozwiązałoby sprawę. Póki co - najtańsze rozwiązanie to dwa lub trzy nadajniki w terenie. Tylko - jaką dokładność zapewniają? Powinna ona wynosić ok. 10 cm.
Pytanie na czym mialo by polegac takie zliczanie. W srodowisku Marsa, gdzie podloze jest sypkie i usiane gruzem w kazdej chwili moze zaistniec sytuacja, ze kolo zamiast jechac bedzie np. sie slizgac na jakims kamieniu lub tego typu sytuacja. Mysle, ze zliczanie bez kontroli nic nie da, bo koncowe bledy beda zbyt duze. To tak jakby czlowiek mial zawiazane oczy i zliczal liczbe krokow i obrotow by gdzies dojsc. Nasz uklad wizyjny i mozg akurat kontroluje nasza trajektorie.

Mysle, ze w takim systemie scena-roboty powinna byc ciagla interakcja z jakims punktem odniesienia by automatycznie korygowac odchylki trajektorii. Mi najbardziej podoba sie koncepcja urzadzen calkowicie autonomicznych, ktore same byly by w stanie zbudowac sobie punkty odniesienia i z nich korzystac.

Mysle, ze poki co GPS raczej nie powinen byc brany pod uwage, bo go na Marsie jeszcze nie ma i takie pytanie zawsze padnie od krytykow. Poza tym GPS wymaga kontaktu urzadzen z odleglym nadajnikiem GPS co niepotrzebnie zabiera energie. No i pozostaje dokladnosc. Jako prace magisterska implementowalem alorytmy adaptacyjne sterujace kolumna robota przemyslowego i tam mowilo sie o dokladnosciach rzedu 1-2mm, czasami 1cm przy trajktorii gdzie wahania byly okolo metra. 10 cm to w robotyce bardzo duzo, szczegolnie przy wykonywaniu precyzyjnych zadan. Ja mysle ze nasze roboty powinny byc wyposazone w mechanizmy ktore pozwola samodzielnie korygowac trajektorie.

Niemniej jednak ja bym sie tym wszystkim teraz nie przejmowal. Zakladajac ze robot (lazik) bedzie mial w sobie jakis procesor (przynajmniej na poczatek) to mozna w koncu testowac rozne warianty. Widze, ze pojawia sie i rysuje kilka koncepcji na forum. Fajnie by bylo by kazdy napisal jakies wasne opracowanie na ten temat. Duzo latwiej sie dyskutuje jak jest konkretny raport, z zalozeniami technicznymi, rysunkami i omowionymy detalami. Na forum wiele rzeczy sie gubi czesto, a poza tym dysusja jest uproszczona.
Nie, to jest przestarzały system i nie sprawdzi się w naszym przypadku.
Idźmy dalej i wykorzystajmy możliwości analizy wizji. Według mnie robot powinien obierać układ współrzędnych konkretnie do zadania, jakie ma wykonać. W praktyce, będzie on orientował się z prędkością kilku układów na sekundę! (Przejdźmy w tryb tajny, bo zaczynam zdradzać swoje najlepsze pomysły)
Z przebiegu dyskusji wnioskuję że z wyłączeniem jednej osoby nikt z nas nie ma zielonego pojęcia o robotyce a z robotami spotkaliśmy się tylko w powieściach SF. Do zbudowania sieci małych autonomicznych robotów będzie nam potrzebna spora wiedza i doświadczenie w tej dziedzinie. W tej kwestii popieram rdlugosza. Zacznijmy od małych kroczków. Niech każdy zainteresowany, który chce wziąć udział w tym projekcie, najpierw zbuduje we własnym zakresie kilka prostych robotów, automatycznie wykonujących przynajmniej jedną funkcję przydatną w docelowym projekcie. Na tej podstawie zdobędziemy przede wszystkim potrzebną wiedzę i umiejętności. Przy okazji prace nad projektem będą posuwały się do przodu i będziemy w stanie ocenić czy realizacja takiego ambitnego celu jest w naszym zasięgu. Jeśli nie to wtedy będzie można zwrócić się o pomoc do specjalistów z tej dziedziny.
Skorzystajmy z Google Documents. Wystarczy założyć sobie na Google konto. Otrzymujemy dostęp do poczty, dokumentów, publikacji zdjęć, itp. Potem pozapraszamy się nawzajem do współdzielenia i już. Początek wirtualnego biura. Dokument można też publikować, poniżej link:
http://docs.google.com/Doc?id=dfb7zv44_0czvsbr
Na razie "surowy". Zrobiłem kiedyś papier firmowy (ktoś z niego korzysta?), zrobię też firmową wersję dokumentu (ale czy ktoś z niej skorzysta?).
Ja sie pale do tego typu prac, zawsze lubilem algorytmike roznego rodzaju. Teraz mam urwanie glowy non stop. Mam kilka publikacji do napisania w absurdalnie krotkim terminie, ale jak sie udadza to bede mial juz 80% dorobku do hab. Natomiast kilka spostrzezen z ostatnich artykulow, mysle ze moga byc ciekawe dla roznych osob.

Projektujemy z kolega z Bydgoszczy (namawiam go do wstapienia do MSP ) siec neuronowa analogowa. Uklad scalony juz powstal, teraz czekamy na prototypy (koniec listopada) i wyniki pomiarow. Poki co robimy testy symulacyjne tej sieci, ktore wykonuje sie na podstawie netlisty uzyskanej z systemu projektowego. On po prostu tlumaczy layout na tranzystory, kondensatory i inne elementy i doklada pojemnosci pasozytnicze sciezek i generuje na koncu plik tekstowy, ktory sie symuluje po zadaniu wymuszen. Taka symulacja typowo zgadza sie dosc wiernie z pozniejszymi pomiarami. Odchylki sa rzedu 5-20%, ale w przypadku tej sieci nie bedzie to miec znaczenia bo jest to uklad adaptacyjny i wszystko przelknie.

Natomiast ciekawe wnioski sa. Siec obecnie sklada sie z 4 neuronow, 3 wejsc i 4 wyjsc. Zbudowalismy model mocy i powierzchni w krzemie dla dowolnych wymiarow sieci. Do tego by analizowac np. sygnaly EKG potrzeba 12 wejsc i pewnie 20 neuronow. I teraz wnioski. Siec taka (12/20) w kazdym cyklu prezentowania danych wejsciowych wykonuje okolo 1000 roznych operacji na danych analogowych, czyli odejmuje prady, podnosi prady do kwadratu, dodaje prady, pozniej je porownuje wylaniajac zwycieski neuron, pozniej dokonuje adaptacji wag zwycieskiego neuronu itp. rzeczy. Siec pracujac z szybkoscia rzedu 1 - 5 MHz w czasie jednej sekundy wykonuje od 1 do 5 miliarda operacji na danych analogowych, pobierajac moc 20 mW. Porownajcie to teraz z moca jaka musi pobierac procesor cyfrowy wykonujacy miliard operacji na sekunde.

Drugi przyklad. Policzylem moc tego procesora obrazu do systemu wizyjnego nad ktorym pracuje. Przykladowo jestem w stanie zbudowac uklad na bazie tej koncepcji ktory obliczal by milion obrazow o rozdzielczosci 100x100 pixeli z glebokoscia barw 6-7 bitow (duza, w robotach tyle nie trzeba, szybkosc tez 10000 razy za duza). To oznacza ze w ciagu sekundy efektywna szybkosc takiego ukladu byla by rzedu 10E6*100*100*6 czyli 60Gbit/s. Przy tym uklad pobieral by moc okolo 10mW. Znowu porownajcie to z ukladami cyfrowymi.

Te wyniki sa rzedu 1000 razy lepsze niz w cyfrowce, ale to sie potwierdza w wielu innych przypadkach.

Tutaj mysle tkwi potega techniki analogowej nad cyfrowa do budowania zlozonych algorytmow w krzemie. Jak juz beda algorytmy to mozna wtedy pokusic sie o zbudowanie czegos takiego jak niskoprecyzyjny procesor analogowy dzialajacy rownolegle. Takie cos do zastosowan w naszych robotach, szczegolnie w jakis mikrorobotach to bylo by idealne narzedzie.

Kurcze rozpisalem sie, ale akurat na swiezo jestem z tymi wynikami.

Widzisz ticon, masz dylematy co teraz zrobic, ale do takich prac trzeba zespolu i ty bys sie doskonale nadawal. Skoncz jakies studia i mozesz doktorat u mnie robic pozniej haha o ile mi nie uleja hab. Zwiekszyla by sie liczba normalnych doktorow w Polsce.
Na razie na samą myśl "studia" zwracam trzy posiłki wstecz. Może na wiosnę mi się odmieni.

Fantastyczne rzeczy opowiadasz! Nie mam jeszcze w swojej biblioteczce nic o sieciach neuronowych (kiedyś chciałem kupić, ale to chyba było w liceum i trochę się przestraszyłem). Teraz nie ma co zwlekać. Będę miał "wolny rok" i jak mi starczy samozaparcia, zgłębię temat.

Co do algorytmów do zaimplementowania, jak pozakładamy dokumenty, to opiszę swój pomysł orientacji w przestrzeni.
Od dawna istnieja procesory 'rozmyte' - fuzzy logic z pseudoanalogowym działaniem.
A szczegóły?
np.: http://stud.wsi.edu.pl/~s...dy_rozmyte.html
Istnieje pewna roznica pomiedzy zbiorami rozmytymi oraz sieciami Kohonena. Otoz w typowych ukladach rozmytych poszczegolne zbiory (funkcje przynaleznosci) sa ustalane na sztywno tzn. polozenie ich center i nazwijmy to rozmycie (nachylenie ramion) jest ustalone na poczatku.

Siec neuronowa Kohonena (KNN) jest ukladem adaptacyjnym, mozna tez powiedziec klasyfikatorem adaptacyjnym, w ktorym podczas nauki dane podlegaja klasyfikacji i poszczegolne neurony zaczynaja reprezentowac okreslona klase. Liczba zbiorow (klas) jest co najwyzej rowna liczbie neuronow. Mowie co najwyzej dlatego, ze jesli siec nie jest uczona prawidlowo to niektore neurony moga pozostac martwe i nie biora udzialu wklasyfikacji i wtedy liczba klas jest mniejsza.

W sieciach Kohonena poszczegolne zbiory nie sa z gory narzucone, tylko siec w trakcie uczenia sama dzieli przestrzen na te zbiory. Przestrzen ma tyle wymiarow ile jest wejsc czyli np. polozenie danych w przypadku 2 wejsc okresla sie na plazczyznie i zbiory sa dwuwymiarowe. W KNN zbiory t.j. ich zakres, oraz polozenie center ustalaja sie same w trakcie procesu uczenia.

Sieci Kohonena sa roznego typu. My pracujemy obecnie nad siecia typu WTA (winner takes all). W tym przypadku podobienstwo do ukladow rozmytych jest mniejsze, bo tylko jeden neuron jest zwyciezca i nie badamy jak blisko sa inne neurony. Jesli przychodzi nowa dana to zostaje ona jednoznacznie zaklasyfikowana do okreslonej klasy, ktorej granice moga podlegac modyfikacjom.

Istnieje siec WTM (winner takes most), ktora chcemy sie zajac pozniej. Taka siec w pewnym sensie mozna okeslic adaptacyjnym klasyfikatorem rozmytym. Bo tutaj co prawda wygrywa jeden neuron, ale inne z otoczenia tez odpowiadaja ale z mniejszym nazwijmy to wspolczynnikiem. Roznica miedzy tymi sieciami polega w duzej mierze na konstrukcji wyjsciowego bloku decyzyjnego oraz mechanizmie adaptacyjnym, w ktorym cos takiego jak wspolczynnik uczenia jest dobierany na podstawie tego z jaka sila odpowiedzial neuron. Powszechnie uwaza sie, ze tego typu sieci sa skuteczniejsze, natomiast sa trudniejsze w implementacji analogowo-cyfrowej i dlatego na poczatek wzielismy nieco prostsza siec.

Sieci Kohonena jak i zbiory rozmyte sa znane od dawna. Pamietam jeszcze podczas studiow okolo roku 1992 robilem projekt, program w pascalu jeszcze pod DOSem, w ktorym trzeba bylo zbudowac sterownik rozmyty do sterowania szybkoscia ramienia robota spawajacego. Czyli byl czujnik (oczywiscie symulowany) szerokosci szczeliny i w danym przedziale czasu szerokosc ta byla klasyfikowana do poszczegolnych funkcji przynaleznosci i na podstawie tego okreslalo sie predkosc ramienia spawajacego. Metoda byla ciekawa i faktycznie dawala lepsze wyniki niz klasyczny klasyfikator ostry, ale trzeba bylo pewne rzeczy poustawiac na poczatek, czyli trzeba bylo metoda prob i bledow dobrac te zbiory. Troche mi sie to nie podobalo bo uklad automatycznej regulacji powinien sam to ustalic wedlug mnie. Wydaje mi sie ze siec Kohonena byla by w stanie to zrobic w trakcie procesu uczenia, ale to jest do przemyslenia.

W kazdym razie problem jest stary, ale czym innym jest teoretyczny opis a czym innym implementacja. Uklady rozmyte implementuje sie powszechnie uzywajac procesorow roznych typow. My poszlismy w kierunku implementacji analogowej poniewaz daje to duzo lepsze parametry np. moc tysiac razy mniejsza.
Witam wszystkich miłośników MSP i nowo-budowanego projektu mobilnego robota.
Jestem kolegą Rafała (rdlugosza) i z chęcią wezmę udział w dyskusji, a przede wszystkim w Waszym projekcie. Wasze forum (ten temat szczególnie) przeglądam już od pewnego czasu.
Jestem, co do zainsteresowań podobny do Rafała (rdlugosza) z tym, że dla mnie on jest wzorem naukowca i pasjonata, do którego ja dążę. Więc zainsteresowania podobne- wiedza zdecydowanie mniejsza.
Ja osobiście zajmuje się sieciami neuronowymi (z tego robię doktorat obecnie), mikroelektroniką i ogólnie rozumianą elektroniką (analogową szczególnie, aczkolwiek również cyfrową). Sprawy związane z elektryką również nie są mi obce z racji mojej szkoły śreniej i róznych projektów. Mam nadzieję, że będę mógł żywo uczestniczyć w dyskusji i uda mi się wciągnąć tu kilka osób z mojej uczelni - szczególnie z mikromechaniki i przetwarzania obrazów. To tyle w temacie pierwszego posta.
Tomek
Super, że dołączasz do zespołu, stajemy się coraz silniejsi i coraz bardziej będziemy się liczyć z naszym projektem. Dzięki temu uda się naszą działalnością otworzyć oczy większej liczbie osób.

Przyda się nam ktoś, kto zaprojektuje układ elektryczny robota: zasilanie, układy wykonawcze, sterowanie silnikami, łączność radiowa. Czy oprócz sieci neuronowych mógłbyś pomóc także w tej materii? Razem z Rafałem pewnie zajmiecie się projektowaniem sterowania, może znajdziecie jeszcze kogoś do elektroniki?
Witam
Myślę, że w przypadku układów elektrycznych będę mógł w niektórych rzeczach pomóc. Nie ślędzę na bieżąco nowości w świecie elektryki (ostatnio tylko sieci ANN) więc mam nadzieję, że tu będziemy się uzupełniać.

Jeżeli natomiast chodzi o sterowanie i elektronikę to jak najbardziej z Rafałem będziemy się uzupełniać - zresztą robimy to już od kilku lat . Myślę, że w razie potrzeby znajdziemy kogoś na czym się nie znamy lub znamy sie słabo.

Tomek
Układ napędowy robota sprowadzam do minimum: jedno serwo na lewą stronę i jedno na prawą. Wstępne wymiary robota to 10x6 cm. Pierwsze szkice narysuję po Festiwalu, bo do tego czasu muszę mnóstwo spraw pozałatwiać.

A propos, Rafał, jak tam ta książka, do której piszesz rozdział?
Ostatnio troche zyje wyborami i nie moge sie nadziwic temu co widze w mediach, ale to nie wazne tutaj. Rozdzial odstawilem na jakis czas, bo okazalo sie, ze mam czas do 15 listopada. Pisze w tym czasie kilka innych rzeczy, ktore sa bardziej pilne.

Ostatnio zaczalem robic plany na najblizsze pol roku i postanowilem, ze skoncze to pisanie na jakis czas (zaraz jak skoncze ten rozdzial), bo juz mam dosyc i przez pol roku bede niemal wylacznie projektowal chipy, tak by przy wyjezdzie z Kanady w przyszlym roku miec co zabrac sobie do mierzenia na nastepny czas. Tutaj chipy sa tanie jak sie dostanie grant. Za 1000$ mozna calkiem spory uklad zrobic. Dla porownania w Europie za podobny uklad placi sie kilkadziesiat tys zl. Mam zamiar sfinalizowac duza czesc ukladow nad ktorymi pracuje od dwoch lat. Kilka dni temu przyszly tez juz z fabryki chipy, ktore ostatnio projektowalem, m.in z ta siecia neuronowa, ktora robilismy z Tomkiem (ttalaska). Zobaczymy jak beda dzialac w pomiarach. Jest tam tez ten procesor obrazu o ktorym pisalem (na razie z minimalna rozdzielczoscia, po to by sprawdzic sama idee). Jakby to wyszlo to bylo by to ciekawe bardzo. W sumie taki procesor obrazu mozna by scalic razem z matryca CCD i obnizyc kilkaset razy moc takiego systemu wizyjnego.

Tak wiec to u mnie wygladaja teraz rozne rzeczy. Tak czy siak, wszystkie moje obecne prace po ich (zakladajac) pozytywnym zakonczeniu mysle ze przydadza sie w projektach MSP rowniez, choc ich bezposrednie zastosowanie w projektach MSP to pewnie nie taka bliska czasowo perspektywa, na pewno nie jest to kwestia najblizszego roku nawet. Problem polega na tym, ze w firmach takimi projektami zajmuja sie cale (spore) zespoly ludzi. Sa np. tacy co tylko projektuja 8 godzin dziennie. Sa ci, ktorzy zajmuja sie wyslaniem chipu do fabryki, pozniej inni ktorzy mierza te uklady, a jeszcze inni robia dokumentacje i marketing. To sa czesto dziesiatki ludzi w takich zespolach. Ci ludzie nie musza jednoczesnie prowadzic dydaktyki, pisac publikacji, raportow, wnioskow o rozne granty, jezdzic na konferencje i robic innych bzdur. Zwyczajnie siedza na tylku i robia swoja dzialke, specjalizujac sie do perfekcji w tym. Ja niestety wszystko musze robic w duzej mierze zupelnie sam. Dochodzi jeszcze brak odpowiedniej aparatury pomiarowej, ktora by pozwalala mierzyc bardzo male sygnaly. Okazuje sie ze w dobrych zespolach mozna mierzyc prady rzedu nanoAmp (nA) a my nie mozemy zmierzyc microA (uA) bo nie ma sprzetu, co wynika z braku kasy. Szara rzeczywistosc. Niemniej jednak pracuje nad tym nie poddajac sie poki co . Mam nadzieje, ze zrobie szybko habilitacje i majac pozniej jakis zespol ludzi na uczelni (i kase oczywiscie na badania) uda sie przyspieszyc prace. Ale hab wymaga publikacji, a wiec tego pisania, ktorego osobiscie nie znosze. W kazdym razie mam na uwadze konkretne zastosowania tych ukladow m.in. w robotyce i medycynie.

Zamierzam wystapic niedlugo (za 11 miesiecy dokladnie, kiedy bede na rok przed koncem obecnego stypendium) o kolejny grant europejski, to moze jakas konkretna forsa bedzie.
Zadbaj o swoje sprawy, MSP nie zając, nie ucieknie. Najbliższe miesiące i tak pochłonie (mam nadzieję) praca nad udziałem w URC - zobaczymy, co jeszcze prezes i zarząd powiedzą na ten temat. A za rok na pewno wiele się zmieni (prezes i zarząd, hehehe - żartowałem!).

Najbardziej mnie ciekawi, jak udał się procesor do analizy obrazu.
zobaczcie moze ten link:

http://www.gihealth.com/html/test/given.html

To sa urzadzenia, do ktorych m.in. projektuje te swoje uklady.

"
This may sound like science fiction, but this 11 x 26 mm capsule weighs only 4 gms (about 1/7th of an ounce) and contains a color video camera and wireless radiofrequency transmitter, 4 LED lights, and enough battery power to take 50,000 color images during an 8-hour journey through the digestive tract. About the size of a large vitamin, the capsule is made of specially sealed biocompatible material that is resistant to stomach acid and powerful digestive enzymes. Another name for this new technique is Wireless Capsule Endoscopy.
"

zobaczcie jak male to moze byc i jakie ma mozliwosci. Mozna by podobny mechanizm uzyc w jakims mikrorobocie
Tylko co taki mikrorobot robiłby na Marsie? Poza oczywiście obserwacją.
Taki robot zyl by sobie wlasnym zyciem .

Ale tak na powaznie, to taki robot wlasnie mialby na celu robienie obserwacji i tyle. Takich robotow mozna by zabrac w jednej kapsule tysiace i rozpylic po powierzchni by np. robily obserwacje pogody, robily zdjecia co ciekawszych obiektow. Moglby by gromadzic wyniki w jakies pamieci i co jakis czas przesylac je do wiekszej stacji, albo satelity. Tu by trzeba przemyslec system komunikacji (kwestia mocy nadajnika). Przy malej mocy to zasieg nie bylby zbyt wielki, ale mozna by np. gromadzic energie w akumulatorze i dawac silny impuls krotki z danymi, co jakis czas. Tutaj potrzebna by byla kompresja danych by zminimalizowac liczbe bitow przesylanych. W takiej kompresji moga sie takie filtry obrazu przydac.
Możemy się podłączyć do projektu "Archimedes" . Poruszający się w atmosferze Marsa balon rozsiewałby nasze mikroby na dużej przestrzeni.
Trochę ten pęd do minimalizacji poboru mocy nie ma sensu, jak elementy wykonawcze pobierają 10000% mocy sterownika, a ich rozrzut poboru mocy przekracza kilkakrotnie moc pobieraną przez sterownik. Układy napędowe do modeli potrafią pobierać do 40A prądu, moc często wynosi ponad 100W.

System pozycjonowania proponuję jednak [x,y,z], mimo że biegunowy też ma zalety, trajektoria opisywana również przez wektor [X,Y,Z]. Od razu można wprowadzić 3 wymiary przestrzeni (ale oś 'z' można uznawać za 0). Fizyczne pozycjonowanie pojazdu można zrealizować jako wyliczenie serii wektorów pomiędzy pojazdami i kazdy pojazd posiada tablicę wektórów odległości od siebie do wszystkich pozostałych. Każda zajerestrowana zmiana położenia danego pojazdu powoduje przeliczenie tablicy względem poprzedniego położenia (wektor przesunięcia) i wysłanie do reszty danych na temat tego wektora przesunięcia.
Tylko, że mikroby badawcze nie miałyby mechanicznych elementów wykonawczych. Leżałaby sobie taka drobinka, mierzyła poziom sygnału na czujniku i raz na jakiś czas krzyknęłaby coś na zadanej częstotliwości.
musialbym zobaczyc na jakie zasadzie dziala lacznosc satelitarna. W koncu taki telefon sie kontaktuje bezposrednio z satelita, wiec lacznosc na taka odleglosc jest mozliwa z malego urzadzenia przenosnego. Moze by trzeba taka technologie wykorzystac do tych krotkich transmisji.

Zgadzam sie z fyszo, ze kiedy robot pobiera moc 100W to walka by sterownik mial 1mW zamiast 10mW nie ma sensu. Ja myslalem wlasnie o miniaturowych urzadzeniach czysto pomiarowych, choc z drugiej strony system mikroprocesorowy potrafi zjesc kilka watow i jesli by mialo to wyjsc 1mW to jest juz zysk. W koncu taki robot jezdzacy nie tylko ma sterowanie ale tez ma jakis komputer pokladowy do rozwiazywania zadan i tutaj mysle, ze miniaturyzacja mocy jest istotna, bo tu walczymu juz o waty.
@rdlugosz - czy układy asic lub jakiekolwiek programowalne mogą służyć jako sterowniki większych mocy? Tzn. chodzi mi o integracje całego bloku zasilania razem z resztą logiki, czy da się z nich wycisnąć kilka watów przy chłodzeniu czy raczej trzeba stosować zewnętrzne rozwiązania? Bo 'logika' udaje się zminiaturyzować, czego nie można powiedzieć o wydajnych układach zasilających. Układ przetwornicy (najlepiej inteligentnej) który obsługiwałby cały bilans energetyczny urządzenia, dbał o optymalne prądy i napięcia, przetwarzał napięcie z kolektorów słonecznych, ogniw termicznych, ładował akumulator. W telefonach gsm takie układy są na porządku dziennym. Do chłodzenia tych kilku watów można wykorzystać ogniwa termiczne wbudowane w korpus utrzymujące pewien zapas ciepła wymagany do działania elektroniki a nadmiary przetwarzający na energię elektr. Wierzch najlepiej zrobić klasycznie z dachem pokrytym panelem słonecznym, akumulator na samym dole (niski punkt ciężkości). Co do ogniw termicznych to trzeba wybadać grunt, bo w latach 70 rosjanie ostro badali różne alternatywne źródła energii, ale nigdy nie uzyskali dużych mocy i wydajności, zapewne projekty zarzucono. Teraz przy powszechnej dostępności ogniw peltiera i energooszczędności elektroniki pojawia się szansa na odzysk części ciepła z wnętrza pojazdu.
kilka W jest mozliwe do uzyskania. Ale z drugiej strony nie wiem czy trzeba wszystko scalac w jednej kosci. W kncu taki scalak moze generowac sygnaly sterujace niskiej mocy, ktore sa nastepnie podawane na inne elementy wykonawcze duzej mocy.
Tor radiowy z całą obsługą wyznaczania położenia można zbudować na takim module transceiver cc1010 + mcu 8051:
http://www.sensu.pl/?go=p...fbb7201317c116.
Do kumunikacji pomiędzy modułami urządzenia można wykorzystać magistralę I2C, wtedy każdy moduł ma swój adres dla procesora głównego. Można zastosować do tego 2 linie - alarmu i żadania szybkiej obsługi (przerwania). Czyli magistrala to I2C + 2 sygnały alarmowe typu otwarty kolektor/dren, po zaistnieniu sygnału na tych liniach procesor przerywa działanie. W przypadku 'żądania obsługi' procesor po prostu wykonuje podprogram przerwania, w przypadku alarmu zatrzymuje wszystko i przeczesuje moduły w poszukiwaniu usterki. Każdy czujnik i element wykonawczy to jeden adres I2C.
Nad konstrukcją 'jezdną' trzebaby się zastanowić, bo jazda po sypkim piachu to spory opór dla kół, i tu znaczenie ma rozmiar i szerokość kół, im większe i szersze tym łatwiejsza jazda popiachu ale rośnie moc zespołu napędowego. Systemy kroczące będą tu lepsze tylko ogromnie skomplikowane. Coś w stylu kraba lub pająka, z cięgnami podnoszącymi i przekładającymi odpowiednio nogi.
Fyszo, to sa szczegoly bardzo wazne. Ja mysle by faktycznie za jakis czas zaprojektowac takie cos jak sie uwine z tym co teraz robie.

Sorry, ze nie odpisuje zbyt czesto ostatnio ale jestem bardzo zajety. Jak zwykle kilka nowych i naglych spraw (czyt. publikacji). Ostatnio pracujemy nad innym typem sieci neuronowej Kohonena typu Winner Take Most (WTM). Z taka Marta z UTP z Bydgoszczy opracowalismy metode realizacji sasiedztwa miedzy neuronami w takiej sieci. Metoda polega na tym, ze sygnal ENABLE rozprzestrzenia sie od zwycieskiego neuronu we wszystkich kierunkach jak fala od kamyka wrzuconego do wody. Szybkosc tej fali jest na tyle duza, ze praktycznie wszystkie neurony z sasiedztwa dostaja natychmiast sygnal zezwalajacy na adaptacje, a nie sekwencyjnie jak w realizacjach PC.

Do tej pory z Tomkiem (jest na forum MSP) z UTP pracowalismy nad sieciami typu WTA (winner takes all) i tam nie bylo sasiedztwa. Taka siec byla szybsza, bo nie trzeba bylo adoptowac innych neuronow, tylko zwyciezce ale wykazywala wiekszy blad. Musialy byc dodatkowe mechanizmy (np. mechanizm sumienia) ktore temu przeciwdzialaly. Jak jest sasiedztwo, to poszczegolne neurony pociagaja jeden drugi i przez to ich ulozenie w przestrzeni danych staje sie dosc rownomierne (to jeszcze analizujemy) w trakcie procesu uczenia. Takie sieci sa znane juz od dawna, ale do tej pory byly robione na plaszczyznie sotwerowej jedynie. My poszlismy w kierunku implementacji na poziomie tranzystorow.

Bylem ciekaw jak taka siec zrobiona na ukladach analogowych w ukladach ASIC ma sie do sieci zrobionej na PC. Napisalismy zatem (Marta w Matlabie a ja wczoraj w C++) programy na taka siec. Matlab generalnie jest fajnym narzedziem, ale jest interpreterem i stad jest wolniejszy niz program skompilowany z C np. No wiec zrobilem w C siec 32x32 neurony z 12 wejsciami. Oznacza to, ze siec taka ma 32*32*12 (okolo 12300) kanalow obliczeniowych, ktorych liczba odpowiada liczbom wag we wszystkich neuronach. 10000 iteracji na komputerze PC (2 GHz) wykonywalo sie 30 sekund (wersja WTM). Oznacza to, ze komputer przeliczyl w tym czasie 12300*10000 (123.000.000) kanalow, co oznacza okolo 4.1 mln kanalow na sekunde.

Dla porownania, siec jaka zbudowalismy wczesniej jako uklad ASIC (4 neurony po trzy wejscia ->12 kanalow) obliczala jedna iteracje na 200-1000 ns. Zakladajac nawet najgorszy wariant mamy milion ileracji na sekunde, gdzie kazda iteracja to 12 kanalow. Czyli taka siec jest juz teraz minimum 3 razy szybsza niz ta na PC, co ciekawe pobierajac moc 1 mW w porownnaiu z okolo 10-15 W jaka pobiera procesor PC. Oznacza to wydajnosc okolo 30tys razy wieksza.

Siec z tymi dwunastoma kanalami zajmuje powierzchnie 300x200 um w technologii CMOS 0.18 um, co daje okolo 5000 um2 na kanal, czyli powiedzmy 200 kanalow na 1 mm2. Uklad scalony o wymiarach 4x4 do 6x6 mm2 jest do wykonania. Zakladajac dostepna powierzchnie 5x5=25 mm2 mozemy zrobic 5000 kanalow, czyli taka siec np. 32x32x5 kanalow albo np. 20x20x12 kanalow. Taka siec ma juz w sumie calkiem spore mozliwosci klasyfikacji danych. Siec taka pobieralaby moc rzedu 300-500 mW (srednio 20 razy mniej niz procesor PC) majac moc obliczeniowa okolo tysiaca pecetow. W sumie poszczegolne uklady analogowe w takiej sieci sa wolne, pracujac z pradami rzedu 1-5 uA, ale sila takich ukladow jest ich rownolegla praca i w wiekszosci asynchroniczne przetwarzanie danych.

To co napisalem teraz to takie dane robocze do jakich doszedlem wczoraj. W dalszym ciagu badan trzeba bedzie zbadac samo zachowanie takiej sieci od strony systemowej. Do jakich danych sie nadaje, jak zdefiniowac zadania dla takich ukladow, jak interpretowac wyniki itp. Jak zwykle wszystko rozbija sie o czas i pieniadze. W kazdym razie zaczela mnie pociagac idea procesorow analogowych rownoleglych z wiekszoscia dzialan wykonywanych asynchronicznie, nie wiem czy takie uklady nie bylyby przyszloscia do zadan specjalnych jakimi moga byc urzadzenia do badan Marsa. Wnioski oczywiscie sie pojawia z czasem, bede je wrzucac raz po raz na forum, ale sa to dlugotrwale i dosyc zmudne procesy badawcze. W sumie dlatego nie za czesto sie odzywam ostatnio, bo caly czas cos dlubiemy w tym temacie.

Mysle ze jak ten temat sie wyklaruje to moze bedziemy mogli zdefiniowac jakas oferte wspolpracy dla ludzi z forum MSP. Tematow jest sporo. Na razie nie chce o tym jeszcze mowic konkretnie bo to na razie jest w trakcie przemyslen wszystko.
Odświerzę trochę temat. Mam taką koncepcję:
1. Zawsze dwie jednostki nadzorują i pilnują na danym obszarze wszystkie inne jednostki. Działają jako punkty orientacyjne i względem nich obliczane są wszystkie przesunięcia. W przypadku wykrycia braku sygnału od jednej jednostki nadzorującej, wszystkie maszyny stają i obliczają swoje współrzędne względem reszty (ma to na celu dokładniejsze wyliczenie nowego punktu odniesienia). Jednostka o najniższym priorytecie (jakaś mało potrzebna praca) podąża do nowego punktu kierując się położeniem względem reszty jednostek. Po dotarciu do nowego punktu odniesienia, jednostka przeładowuje swoje oprogramowanie (załadowanie procedur typowych dla jednostki nadzorującej), i ustala nowy układ współrzędnych wspólnie z drugim nadzorcą. Wszystkie jednostki modyfikują swoje parametry.

2. Każda jednostka porusza się od punktu do punktu. Każda jednostka koryguje i pilnuje swoich współrzędnych będąc w ciągłym kontakcie z jednostkami nadzorczymi oraz co jakiś czas z resztą jednostek w celu sprawdzenia rzeczywistych odległości.

3. Każda trajektoria ruchu opisana jest przez wektor przesunięcia (punkt startu - punkt końcowy), jednostka która potrzebuje zmienic położenie oblicza swój wektor przesunięcia i wysyła go do nadzorców, dopiero po ich akceptacji jednostka może zmienić lokalizację.

4. Każde położenie jest opisane jako 2 wektory między daną jednostką i jej nadzorcami. Tylko nadzorcy posiadają mapę współrzędnych kartezjańskich [x,y,z] i pilnują wszelkich kolizji.

5. Każda jednostka ma obszar ochronny wokół siebie który uniemożliwia zbliżenie się innej jednostki. Tylko jeśli jednostka zgłosi awarię nadzorcy będą mieli możliwość wyłączenia ochrony danej jednostki w celu usunięcia jej z obszaru działania lub naprawy.

6. Wszystkie jednostki wyposarzone są w selektywne anteny kierunkowe, obracające się dookoła, służą one do wyznaczania pozycji względem każdego pojazdu. Zasada działania podobna do radaru. Powinny mieć możliwość zmiany kąta nachylenia w celu wyznaczania pozycji pionowej.

7. Obszar działania to prostokąt wyznaczony przez linię tworzoną przez dwie jednostki nadzorcze, linia ta jest podstawą tego prostokąta. Żadna jednostka nie może wykroczyć poza obszar tego prostokąta. Jeśli jednak zdaży się taka sytuacja że jednostka o kluczowym priorytecie 'żada' pozycji poza obszarem, nadzorcy moga się rozsunąć, przeliczyć wszystkie współrzędne.

To kilka moich przemyśleń odnośnie systemu sterowania i pozycjonowania.

3. Każda trajektoria ruchu opisana jest przez wektor przesunięcia (punkt startu - punkt końcowy), jednostka która potrzebuje zmienic położenie oblicza swój wektor przesunięcia i wysyła go do nadzorców, dopiero po ich akceptacji jednostka może zmienić lokalizację.
A jeśli nadzorca nie zaakceptuje danego wektora? Czy wtedy jednostka oblicza i proponuje inny wektor? A może czeka na zmianę sytuacji i powtarza prośbę, być może wtedy droga będzie już wolna? A jeśli dwie jednostki będą chciały dojechać w to samo miejsce? Na jakiej podstawie będzie obliczany ich priorytet?

Z tego wynika, że system działałby na zasadzie "turowej". Każda jednostka zgłasza swój wektor, nadzorcy gromadzą te dane, obliczają, czy nikt się z nikim nie zderzy i jeśli jest ok, to wydają pozwolenie wykonania "tury". Jednostki dokonują przemieszczeń i wysyłają wektory dla nowej konfiguracji, tak?
Można takie uproszczenie przyjąć, chociaż szybkość wymiany danych nawet na minimalnym poziomie 9600baud będzie niezauważalna dla oka ludzkiego. Niestety całość ma ten minus że nadzorca musi być bardziej zaawansowany technicznie (przynajmniej jesli chodzi o oprogramowanie), i nie da się zrobić jednolitych pojazdów. A skoro nadzorca ma być bardziej zaawansowany to można postawić superstację obliczeniową i jako drugiego nadzorce postawić zwykła jednostkę która tylko wyznacza układ odniesienia i przekazuje dane do stacji. Czyli wracamy do systemu centralnego sterowania. Tak myśle że jeszcze nie czas na systemy całkowicie zdecentralizowane, może za 20 lat przy innych rozwiązaniach (może sieci neuronowe, fuzzy logic, komputery optyczne/kwantowe itd.)
Widzę następujące wady systemu fyszo:
1. Teren działania łazików jest ograniczony zasięgiem łączności radiowej z jednostkami nadzorczymi
2. W razie awarii nadzorców praca ustaje, aż do czasu nadejścia nowego. Ta procedura wymaga komunikacji "każdy z każdym" co dodatkowo zmniejsza obszar działania łazików
3. Punkt szósty mówi o antenach pozwalających określać wzajemnną pozycję między łazikami. Te pozycje znają nadzorcy. Po co dublować funkcje?
Proponowałem w tym wątku następujący schemat sterowania:

Roboty miałyby łączność radiową. Każdy z nich określałby swoją pozycję samodzielnie na podstawie sygnałów z kilku nadajników nawigacyjnych (satelitarnych lub terenowych). Pozycję tą rozsyłałby do innych robotów, tak że każdy z nich miałby informacje o wszystkich pozostałych. Na małych odległościach, porównywalnych z wielkością robotów, można wprowadzić inne czujniki, bardziej dokładne.
W tym schemacie nie ma centralnego sterowania, i przypomina on sposób poruszania się ludzi. W obcym terenie czy mieście zwykle "mniej więcej" wiemy gdzie jesteśmy. A nasze zmysły - działające na krótkich dystansach - pozwalają uniknąć zderzeń z przeszkodami terenowymi.
Podobnie roboty do zgrubnej nawigacji będą używały nadajników naziemnych, satelitarnych, zliczania własnych ruchów i porównywania ich z mapą. Ich zmysły "krótkodystansowe" (ultradżwięki, lasery, namierzanie radiowe, nawet dotyk) pozwolą uniknąć kolizji. Do samego poruszania się nie jest nowet potrzebne komunikowanie się między łazikami! Zatem mogą one rozpełznąć się po całej planecie nie zważając na zasięg łaczności. Dla wspólnych prac wystarczy łączność między najbliższymi łazikami. Inne - poza zasięgiem - po prostu nie będą współpracowały (również analogia do świata żywego).

Teraz kwestia wymagań mocy obliczeniowej: ustalanie pozycji, planowanie trasy, unikanie kolizji czy sterowanie samym łazikiem może przeprowadzić byle procesorek. Więcej mocy wymaga sterowanie łapami robota, zwłaszcza wykorzystujące rozpoznawanie obrazów i modelowanie przestrzenne otoczenia. Ale może temu podołać pojedyńczy łazik, zwłaszcza z pomocą sieci neuronowych czy przetwarzania analogowego. Współpraca między łazikami, taka ich "zbiorowa świadomość" może być zrealizowana z wykorzystaniem programowania rozproszonego. Wówczas dopuszczalna jest awaria części łazików (wyjście z zasięgu łączności), nie są potrzebne centralne komputery. Wbrew pozorom wymiana danych przy przetwarzaniu rozproszonym nie jest zbyt intensywna. Tak samo współdziałają ludzie
Fyszo, po to tu jesteśmy, żeby stworzyć te "inne rozwiązania"

Marcusos, pójdźmy jeszcze dalej, zgodnie z moim pomysłem , że jednostka nie potrzebuje rozstawionych gdzieś nadajników. Jeśli jej cel jest w polu widzenia, to sobie po prostu wyznaczy do niego prostą linię! Jeśli jest przeszkoda, to skieruje się w bok i będzie poruszała się, aż w polu wiedzenia ta przeszkoda "usunie się" z linii prostej łączącej jednostkę z celem. Proste, nie?
Przez cały czas myślałem o wykonywaniu jakieś działania/pracy przez te urządzenia. Np. budowa bazy. Jeśli mamy je puścić na 'wiatr' w samowolę to wogóle niepotrzebne są systemy zbiorowego sterowania. Rozproszony system dałoby się może zrealizować i nawet uwspólnić część mocy obliczeniowej tworząc jeden wielowątkowy komputer. Ale Zawsze musi istnieć jednostka zarządzająca, przynajmniej we wszystkich współczesnych rozwiązaniach. Każda jednostka powinna mieć jednakowy 'punkt widzenia' jeśli mają inne (bo w innych warunkach się znajduje) to powstaje konflikt rozwiązań proponowanych przez różne jednostki. Ktoś to musi ogarnąć i rozsądzić - taki dowódca.
A jak działają ule, mrowiska i termitiery? Jest tam wprawdzie królowa, ale nie odpowiada za sterowanie, tylko rozmnażanie. Nie słyszałem, żeby byli tam jacyś "dowódcy". Do sprawnego działania wystarczy tym owadom instynkt i możliwość porozumiewania się na podstawowym poziomie. Wprawdzie pojawiają się koncepcje, o łączności telepatycznej z królową, ale chyba nie będziemy brali ich poważnie?
Masterem jest Królowa i jej reputacja wśród robotnic, zdarzały się przypadki buntu lub przejęcia kolonii przez inną królową o lepszej 'reputacji'. To 'szacunek' do królowej i mrowiska powoduje fanatyzm mrówek i pracę bez zastrzeżeń. Z drugiej strony każda mrówka działa niezależnie (nie koordynują działań miedzy sobą) praktycznie sie nie komunikują. Bardziej to przypomina schematy typu: 'wszystko co można zjeść zanieść do gniazda', 'atakować wszystko co zakłóca prace ula/mrowiska', 'zabrać każdy napotkany materiał budulcowy na ul/mrowisko'. W takim aspekcie społeczeństwo mrówek rozpatrywane od strony jednostek, jest silnie zdecentralizowane - każda robi co chce. Ale jako zbiorowość wykonują jednak rozkazy instynktu, podsycane przez feromony królowej. I tu jest bardzo silna centralizacja - mrówki nie mogą wykroczyć poza pewne schematy (wspomniane wcześniej). Także mrówki to dobry i zły jednocześnie przykład. Dobry jako schemat prostych automatów myślących tylko o tym żeby jak najwięcej przynieść do gniazda, jak najlepiej obronić gniazdo itd. a zły bo to tylko proste 'maszynki', które nie mogą wpływać na działanie innych, tak jak mrówka, mrówce nigdy nie rozkarze co ma robić - to robi za nie instynkt. W przypadku automatów bedzie to albo odpowiednie oprogramowanie (ograniczona inwencja), albo centralne zarządzanie.
Fyszo - mogę zgodzić się z koniecznością centralnego sterowania, czy bardziej zarządzania na wysokim poziomie. Ale niech program zarządcy będzie rozproszony na wszystkich łazikach. Wówczas zarządca będzie bez ciała, nie ulegnie więc uszkodzeniu.
Uproszczę do minimum - dlatego mrówki są tak sprawne w działaniu bo się nie komunikują, i nie zastanawiaja nad tym kto ma rację. Każda mrówka myśli że ona ma rację i tak robi. Czasem sprzecznie z innymi mrówkami. Ale po uśrednieniu wszystkich działań mrówek - wychodzi korzyść dla mrowiska. Nie da się zbudować zbiorowego komputera bez systemu priorytetów - kto/co ważniejsze? Albo kopiujemy mrówki - puszczamy automaty w samopas z ogólnymi założeniami 'budujcie bazę' wg wskazanego projektu w dowolny sposób. Przy dużej liczbie takich automatów średni efekt pracy może być duży. Albo narzucamy bardziej ścisłe reguły ale wtedy trzeba współdziałać, komunikować się, pomagać sobie, podejmować wspólne decyzje, a to wymaga mechanizmu który to ureguluje i rozsądzi decyzje i wybory. Efekt pracy takiego zespołu będzie większy.
Masz rację! Im żyjątka mniejsze i jest ich więcej, tym łatwiej ich zdecentralizować. Ale... na ile wzrosłaby wydajność mrówek (bakterii, nanourządzeń) gdyby ściśle współdziałały? Przyroda raczej nie wykształciła łaczności bezprzewodowej, na której możnaby oprzeć zbiorową świadomość. Moc obliczeniową łazików możnaby dzielić (dynamicznie!) na sterowanie pojazdem i wykonywaniem programu nadzorcy. Ustalałby on priorytety, koordynował pracę i komunikował się z ludźmi.
Bez modelu matematycznego, pozwalającego obliczać wydajność dla zadanych różnych poziomów decentralizacji, nie dowiemy się jaki to ma wpływ na skuteczność działania systemu.

Uklad sterowania malymi urzadzeniami do automatycznych badan

Linki

Search

Cytat