Первые испытания

Итак теории теориями , а практических испытаний никто не отменял.

В один погожий и снежный денек решил (задолго до фнальной сборки) я проверить как же мой волшебный агрегат ходит по рыхлому снегу.

Результат как говориться на лицо:

Итак проходимость по рыхлому снегу и сопротивление движение ясно продемострировали, что для ходовых испытаний такая поверхность совершенно не годиться. Мало того, что аппарат даже без весовой нагрузки утопает в нем, так и двигаться вперед весьма и весьма непросто.

Было решено, что ходовые испытания делать либо на льду либо на укатанном и слежавшемся снежном насте. Кроме того в подошву лыж необходимо втроить лезвия для противодействия боковому сносу (скольжению) аппарата, получи этакий гибрид лыж и коньков.

Конструктор и его дитя. Испытание реальностью:

Финальная зборка и ПО

Итак подошло время финальной зборки.

На внутреннюю сторону крышки приборного отсека смонтирован жесткий диск.

На материнскую плату через изоляционную прокладку установлена плата управления сервомоторами и подключена к внутреннему разьему LPT порта. Кабели и платы были закреплены термоклеем. В процессе зборки пришлось здорово повозиться с феном , снимая этот клей при ошибках монтажа.

Панорамное :-) фото сборочной площадки.

Первоначально для отладки и тестирования компонентов монитор и клавиатура подключались напрямую к плате бортового компьютера.

Ввиду неудобства подобных подключений (соответствующие разъемы скрыты передней кромкой корпуса и для подключения необходимо частичное извлечения платы компьютера) для доступа к бортовому копьютеру использовался VNC через WiFi.

Итак коротко о ПО робота.

Операционная система : Windows 2000 - наличие необходимых драйверов и простота подключения USB WiFi и USB Web-Cam. (Хотя и не простой доступ к низкоуровневым функциям портов ввода-вывода)

Билиотека IO.dll для никоуровневой работы с портом.

Программа распознавания изображений (С++) для работы с web-camera (обнаружение препятствий по курсу)

Веб -сервер Apache

CGI программа связи веб-интерфейса робота иLPT порта(С++) . Фактически основной программный компонент робота где реализована вся логика движения и взаимодействия компонентов.

Управление роботом осуществляеться через веб интерфейс заданием угла атаки паруса и направления движения. Все это фактически еще инженерные интерфейсы и по результатам ветровых и ходовых испытаний будут заменены автоматической системой управления парусом и избегания (обхода) пряпятствий. Единственными входными параметрами будут курс и скорость движения, а в идеале - траектория или район патрулирования.

Ну и напоследок готовое изделие "Робояхта" во всей своей красе.

Следующей публикацией начнуться описания испытаний, внесений изменений в конструкцию по их результатам и оптимизации программного обеспечения.

Робояхта. Парус

Итак одним из важнейших компонентов робота, а точнее его движителем являеться крыло парус. Конструкция паруса совмещает елементы как паруса так и крыла. Для обеспечения необходимой прочности мачта представляет собой стальную трубу и выполяет роль лонжерона в контсрукции крыла. Изначально предполагалось сделать мачту неподвижной и обепечить вращение крыла-паруса вокруг нее как оси. Однако для снижения веса, упрощения конструкции и простоты разборки для перевозки - крыло было жестко связано с мачтой. Это потребовало дополнительной установки в корпусе пятнерса (нижней опоры для мачты) с интегрированной обоймой подшипников.

Вертикальная нагрузка ,однако, воспринимаеться опорой редуктора привода , которая входит в зацепление с опорной подушкой крыла посредством штифтов. Пятнерс же воспринимает в основном изгибающуюю нагрузку мачты.

Силовой набор крыла состоит из 5 нервюр , переднего стрингера формирующего переднюю кромку и дополнительного плоского центрального лонжерона паралельно мачте усиливающего прочность крыла на кручение.

Само крыло изготовлено из блоков пенопласта , расположенных между нервюрами и приклееными к ним и лонжеронам. Резка пенопласта осуществлялось нихромовой проволокой.

Неровности и изьяны поверхности пенопласта были заполнены герметиком.
В качестве обшивки использовался пропитаный полимерной смолой ватман. Для повышения влагозащищенности крыло покрыто белой водооттакивающей краской.

Робояхта. Електрика и электроника

Итак, пару слов про электронную начинку робота:

В роботе применены 2 компактных електропривода, привод изменения угла атаки крыла-паруса и привод вращения передней лыжи.

Привод изменения угла атаки состоит из двигателя постоянного тока 24В и реверсивного червячного редуктора. Данный сервопривод также служит промежуточной опорой оси крыла-паруса , а его поворотный опорный круг принимает часть вертикального нагрузки от паруса и входит в зацепление с опорной пяткой паруса.

Привод носовой лыжи имеет меньшую мощность и напряжения питания - 12 в. В качестве редуктора используеться планетарная передача, расположенная на оси двигателя.

Питает все это разнообразное хозяйство стандартный АТ -шный блок питания, который в свою очередь получает энергию от стандартного UPS 600VA. К сожалению данная схема содержит избыточное преобразование питание: розетка 22оВ - зарядка аккумулятора UPS-12В на аккумулятор-преобразователь в 220В - АТ блок питания -бортовое питание -12В, +12, 5В, -5В, +3В . Казалось бы зачем? просто получение всего требуемого дипазона питания требует использования ряда нестандартных преобразователей который трудно заменить и бессмыслено изготавливать для тестового экземпляра (масса устройства для нас не критичный показатель) Далее в корпусе смонтирован одноплатный промышленный компьютер ROBO на чипсете ALI 100 и процессором AMD K6-500 , 256 Mb RAM.

К LPT разьему на плате подключен контоллер обоих сервомоторов, отдельно вынесены на корпус 2 USB v 1,0 разъема в которые подключаються WiFi адаптер и Web-камера.

На внутренней стороне крышки компьютерного отсека установлен IDE жесткий диско объемом 6Gb.

В следующей публикации - конструкция паруса