перед самим початком гонки.
Перед початком гонки «Червона команда» розраховує найкращий маршрут і передає роботу докладні вказівку (у формі географічних координат кожного метра шляху). Відповідно до них робот рухається від старту до фінішу, обходячи несподівані перешкоди (наприклад, машини, що зупинилися). Щоб успішно подолати трасу, потрібно вміти вирішувати чотири складні завдання:
а) Визначення місця розташування;
б) Виявлення перешкод;
в) Корекція маршруту;
г) Стійкість до пилу і ударів;
Навігаційний комп'ютер Applanix отримує дані від двох GPS-приймачів, трьох оптоволоконних гіроскопів, трьох крем'яних акселерометрів і надточного одометра.
За цими даними він визначає своє місцезнаходження з точністю до 50 см і орієнтацію з точністю до 0.4.
Для виявлення перешкод Sandstorm використовує чотири види датчиків. Лазер далекої зони 50 разів на секунду реєструє профіль місцевості, і на основі ряду послідовних профілів комп'ютер будує тривимірну модель рельєфу. Лазери ближньої зони ведуть спостереження на всі боки від робота. Стереокамера посилає відеосигнал на спеціальний комп'ютер, який за отриманими зображень розраховує нахил і ступінь нерівностей місцевості. Антена, що обертається радара дозволяє виявляти перешкоду навіть тоді, коли пил або пряме світло засліплюють інші датчики.
Навіть найкращі карти швидко застарівають, тому на борту робота є три комп'ютера на процесорах Xeon, що використовують інформацію від всіх датчиків для поновлення даних про ступінь складності кожного квадратного метра місцевості. Дорогах з твердим покриттям прописується нульова ступінь складності, а обривів та роботам - суперникам - нескінченна велика. Декілька разів на секунду процесори Itanium 2 перевіряють, чи не проходить намічений маршрут через ділянки підвищеної складності. При необхідності програма - планувальник розраховує інші можливі шляхи і переносить точки прив'язки на найкоротший з них. Команда оснастила робота гоночними ресорами, амортизаторами і захисними огородженнями радіатора, а також знизила тиск у шинах. Для захисту комп'ютерів електронний блок підвішений на пружинних триніжках з амортизаторами і закріплений надміцними пружними стропами. Дванадцять зміцнених жорстких дисків блоку об'єднані в надлишкові пари [8]. Коли Sandstorm буде трястися зі швидкістю 48 км/год по" пральній дошці" з грязі, які дивляться вперед датчики зможуть зберігати стійке положення. Тому інженери «Червоної команди» сконструювали і побудували карданний підвіс з комп'ютерним управлінням (угорі), який забезпечує фокусування і стабілізацію відеокамери і лазера далекої зони.
Для вимірювання та компенсації крену, тангажа і нишпорення машини передбачено три оптоволоконних гіроскопа і три прецизійні приводу.
Радар подібним же чином закріплений болтами на одноосьовому карданном підвісі малюнок 1.12.
Малюнок 1.5 - Загальний вигляд робота SANDSTORM: 1. Скребок з пневмоприводом; 2. Обертова антена радара; 3. Скануючий лазер ближньої зони; 4. Скануючий лазер далекої зони; 5. стереокамерами; 6. Спеціальний відеопроцесор; 7. GPS -антенна 1; 8. GPS -антенна 2; 9. GPS антена 3; 10. Скануючий лазер ближньої зони; 11. Гвинтові пружини і амортизатори; 12. Комп'ютери на парах процесорів Xeon 3 ГГц; 13. Навігаційний комп'ютер Applanix; 14. Комп'ютер на 4 процесорах Itanium 2; 15. Надточний одометр; 16. 5-кВт дизель-генератор Mechron; 17. Електронний блок; 18. Надпотужний амортизатор; 19. Огорожа радіатора
Перед самим початком випробувань сталося коротке замикання в радіоприймачі екстреного гальмування, за допомогою якого керівники гонки можуть зупинити будь-якого оскаженілого робота. Робот пройшов всього 190 км з 240 км і прямував до пагорбів, тому його довелося зупинити.
2. ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ НАПРЯМКИ РОЗРОБКИ
2.1 Огляд аналогічних конструкцій
Навігація мобільного робота охоплює великий діапазон різних технологій і застосувань. Вона спирається як на дуже старі технології, так і на самі просунуті досягнення науки і техніки [9]
Робототехніки виділяють три навігаційні системи:
а) глобальна - визначення абсолютних координат пристрою при русі по довгим маршрутами;
б) локальна - визначення координат пристрою по відношенню до деякої (зазвичай стартової) точці. Ця схема затребувана розробниками тактичних безпілотних літаків і наземних роботів, що виконують місії в межах заздалегідь відомою області;
в) персональна - позиціонування роботом частин свого тіла і взаємодія з довколишніми предм...
