Heilurin kanssa tasapainoileva robotti
Magnus Linderoth ja Kristian Soltesz Lundin yliopistosta Ruotsista ovat kehittäneet tämän tasapainon kanssa leikittelevän robotin. Robotti pyrkii saamaan heilurin päässä olevan punnuksen pysymään paikallaan, joko ylhäällä tai alhaalla. Olisi hauska tietää, kuinka monimutkainen algoritmi tämä lopulta on. Saattaisi olla melko yksinkertainen, mitä luulette? Kiehtovaa, että ihminen voi opetella samanlaisen taidon tasapainotella vaikkapa keilaa nenällään, kuten olemme sirkuksissa nähneet.





(31 ääntä, keskiarvo: 4.26 / 5)



ei kovin hankalaa, verrattuna esimerkiksi kuvantunnistukseen tai kävelemiseen. Heiluri on kuitenkin melko yksinkertainen fysikaalinen objekti, jonka lain alaisuudet tunnetaan hyvin. yksi akselinen liike ja heilurin tasapainottelu on helppo verrattuna siihen, että yrittää saada kävelevän robotin pysymään tasapainossa.
Toisaalta, eikö robotinkin tasapainoilu perustu samaan yksinkertaiseen fysikaaliseen ilmiöön. Painopiste ainoastaan muuttuu ja liikuteltavia osia on useampia, ja kaikki tapahtuu kolmiulotteisesti.
Yksinkertaistaen ehkä. Komponenttitasolla kuitenkin on vaihtoehtoja mihin teknologia liittyy… Kuinka liike aistitaan, kuinka vaste tuotetaan. Mikä tai mihin tämä sovellus on demostaatio?
Arvelin, että tämä on jonkin kurssin harjoitustyöä. Ja niinpäs olikin, kun tarkistin: Real-Time Systems -ryhmäprojekti. Osoitteessa http://www.control.lth.se/user/kurstr/ProjectGroups06.html on muita saman kurssin työryhmien aiheita. Olisi noistakin kiva jos olisi videoita. Mutta eipä taida saada lisäpisteitä dokumentoinnista videokuvalla..
Hmm… Aika kiinnostava laite kyllä.
Algoritmin monimutkaisuudesta… Kae Verens kirjoitti aiheesta juuri muutamaa päivää takaperin, ja hänellä on blogissaan esimerkki neuroverkkototeutuksesta, jonka ainoana tehtävänä on oppia tasapainottelemaan keppiä. Myönnettäköön, että esimerkki toimii vain kahdessa ulottuvuudessa, ja että ulkopuolisia vaikutuksia (ilman liike jne) ei ole mallinnettu. http://verens.com/archives/2007/10/21/neural-net-balancing-thing/ … koodia katsomalla kyseessä on yllättävän yksinkertainen algoritmi. Yrityksen ja erehdyksen kautta onneen
Jos nyt en ihan väärin muista niin TKK:n fysiikanlaitoksella on ollut samanlainen robotti näytteillä usean vuoden ajan …
Ja TTY:llä on automaation laitoksella samanlainen härveli, joka pitää kehdella nivelellä olevaa tankoo tanassa vastaavanlaisesti. Pystyyn se ei ite sitä nosta, eikä siihen oikein voi enää silloin koskeakaan. Oli sillä kiva reenailla säätöjä..
Tuon tekemiseen ei vaadita mitään muuta kuin sumeanlogiikan sovellus säätöalgoritmiksi. Yksi nostoa varten ja toinenpystyssä pitoa varte. Tai no itseasiassa ne voivat olla samassa sääntökannassa mutta kuitenkin. Ohjelmoinnin puolesta ei mitenkään äärettömän monimutkainen laite. Potentiometri tunnustelemaan sauvan asentoa ja kelkalle paineilmalla toimiva liikutin. Tuommoinen sauvan pystyssä pitäjä mitä sai töniäkin reilusti oli esillä esimerkiksi automaatio messuilla.
ziisti
Hmm .. Tuota kun voitaisiin hyödyntää vaikkapa kehittyneessä robotiikassa jotenkin …
Tämän avulla voitaisiin luoda täysin tasapainoinen robotti.
Tarvitaan yksi analoginen inputti joka saa potikalta tiedon varren asennosta, pieni servomoottori ja ohjainkortti. Skaalataan ohjelma siten ettei vartta saa päästää alle 45asteen kulmaan kumpaankaan suuntaan, koska sieltä se ei enää nouse varren alapäätä liikuttamalla. Servon nopeus tappiin ja avot.
Hyvin yksinkertainen tehdä.
Vaikuttavampi olisi X-Y -akseleilla saman tekevä heiluri.
Joku puhu sumeasta logiikasta aijemmin.
kun taas fuzzylogic -sovelluksella värkätty digivermes ei tarvinnut kuin pienen tönäisyn ja nurin meni.. Loppuviimein kukaa ei oikee keksinyt mitä hienoa siinä oli, muutakuin se että ollaan meleko lähellä sitä että digitaalinen 0-1 tieto ei olekkaan niin mustavalkoista kuin ennen. kovin käyttökelpoiselta tekniikka ei silloin 5 vuotta sitten vaikuttanut.
Kouluaikoina oli joku ko. touhun esittelytilaisuus koulus ja oli lähinnä surkuhupaisa esitys, koska analogisesti toteutettua heiluri ei pystynyt tönäisemään nii nopeasti tai lujasti että se olisi kaatunut,(tuli mielenkiintoisia mielleyhtymiä kun heiluria töni)