6. Датчик измерения угла nxt (Angle Sensor)

Датчик угла – также продукция компании HiTechic (Рис. 8). С помощью этого сенсора можно измерить положение оси вращения робота и её скорость. Угловой датчик позволяет измерить три свойства вращения:

• Абсолютный угол – положение вращающейся оси от 0 до 359 градусов с точностью, равной одному градусу.

• Накопленный угол – накопленное число степеней поворота оси вращения.

• Скорость вращения – скорость вращения оси в RPM(обороты в минуту)

Благодаря очень низкому коэффициенту трения механизмов, HiTechic датчик угла идеально подходит для построения моделей, где ключевым свойством являются точные измерения свойств вращения оси.

7. Датчик-гироскоп NXT (Gyro sensor)

HiTechic датчик, позволяющий добиться максимальной точности измерений вращений модели NXT. Он возвращает количество градусов в секунду вращения с указанием направления вращения. Принимает значения в отрезке +/- 360 градусов.

Этот сенсор даёт возможность модели балансировать, качать или выполнять другие функции, где измерения вращения имеют принципиально важное значение.

8. Оснащение базовой модели робота сенсорами

Собранная базовая модель робота имеет только встроенные в сервомоторы тахометры. С целью создания эффективных алгоритмов управления мобильным роботом в базовую модель дополнительно смонтированы датчики касания, расстояния и цвета (Рис.9)

3. Изучение кинематических параметров движения робота

Задачей этого раздела является изучение кинематической схемы робота, формирование алгоритмов для движения по простым траекториям и изучение кинематических характеристик движения робота.

1. Кинематическая схема Lego-робота

Кинематическая схема трёхколёсного робота с 2-мя ведущими колёсами приведена на Рис.10. Третье дополнительное является пассивным подруливающим колесом. Движение ведущих колёс происходит без проскальзывания за счёт двух независимых сервомоторов.

Управление кинематической платформой возможно путём управления независимыми сервомоторами с контролем угла поворота каждого ведущего колеса и скорости вращения электромоторов (Power). Блок управления поворотом (Steering) позволяет осуществлять поворот платформы в движении за счёт контроля скорости вращения ведущих колёс.

2. Изучение простых траекторий движения мобильного Lego-робота

Для исследований были задействованы следующие траектории движения:

• Прямолинейное движение вперед-назад на расстояние 1 метр

• Прямолинейное движение вперед до момента столкновения со стеной

(срабатывание датчика касания), после этого отъезд назад на 1 метр

• Начало движения, поворот направо или налево в движении,

продолжение движения прямо

• Начальный разворот на заданный угол и движение по прямой на заданный вектор

• Программное движение по "квадрату"

• Программное движение по "окружности"

• Программное движение по "восьмерке"

• Программное движение по “змейке”

Основные выводы по результатам исследований траекторий движения

1. Простейшие алгоритмы формируют линейные участки движения и не обеспечивают достаточную точность движения робота по криволинейным программным траекториям

2. Для более точного отслеживания программной траектории движения алгоритм управления роботом должен включать управление основными кинематическими параметрами Lego-робота, а именно скорость, величина линейных и угловых перемещений.