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The Golem has the ears now!
Written by Administrator
Friday, 23 July 2010 10:21
In the last weeks I have focused my mind on the robot's head. I have completed an hard work for redefine the concept and the features: I have started with a simple idea, I needed a pan&tilt system for in order to the two webcams. This concept has changed, especially when I saw a couple of video of two robots developed in the past years at MIT laboratory, the robot Leonardo and the robot Kismet. And with this... why can't I provide the robot Golem of a mouth, a couple of ears and a couple of headbrowns? Yeah, this is a beautiful idea! In this manner the Golem will can have a big interest by human friends! For this reconcept I make a new structure for the head, now there are more materials: iron, pvc, pexiglass, aluminum. There are big problem to assembly all this materials, I want only aluminium and PVC and there will be 8 servomotors to move all parts of head.
But when you want move more devices with simple routine by a single PIC there are more problems: the motion of head are very bad and inhuman. One possible solution for these problems are the interrupt, but in the head there aren't only 8 servomotors, there is the command-bus module, there are sensors, etc etc. To resolve all this I will make a simple Realtime OS: GOLem Pic Realtime Operating System, the GOLPROS. In this manner I can manage all the features of head with a single Freedom I board.
Now there are more problem to resolve, you can see a low resolution video where Golem can move the ears!
Simple blog post on the MIT social robots avaiable only in Italian language:
Ho provveduto a riformulare il concetto della struttura meccanica del Robot Golem come piattaforma modulare. Il telaio ora è in pvc, materiale facile da lavorare (come fresare o saldare) a differenza del vecchio telaio in pexiglass. La vecchia scheda madre ha lasciato posto ad una più performate Zotac ION mini-Itax a-e, combinata con memorie Corsair cl4 ed ad un disco sata (in futuro verrà probabilmente sostituito da un SSD).
Ho fatto parecchie foto durante le fasi di lavorazione ed assemblaggio, materiale che renderò visibile non appena terminerò la prima parte della documentazione, assieme a schemi e codice.
Per ora potete vedere il video di test, mentre configuravo la movimentazione dei servi della testa. Perdonate la bassa qualità del video fatto con il mio telefono cellulare.
Dopo aver lavorato sui primi prototipi della struttra del Golem sono giunto ad alcune conclusioni, che ora mi sembrano ovvie ma prima non lo erano. Precendentemente avevo usato dei piani di plexyglass sostenuti da 4 lunghe barre filettate. Anche se la struttura nel complesso sembra rigida ho riscontrato diversi problemi
torsione, negli ultimi test quando il robot incontrava lungo il suo cammino un'oggetto, il solo contatto faceva torcere visibilmente la struttura
prototipizzazione, vi erano diversi impedimenti meccanici quando si dovevano sostituire le schede interne o quando si doveva aggiornare qualche componente.
programmazione e debug, quando dovevo programmare i pic con il PicKit 2 era sempre un'impresa, dato che le connessione ICD delle schede interne erano difficilmente raggiungibili a mano
La struttura, per essere più "personal robot" e meno "home made robot" deve possedere almeno queste caratteristiche:
modulare, bisogna essere liberi di staccare i piani a piacimento in poco tempo e con poca fatica
aggiornabile, i piani devono essere costruiti in modo standard, in maniera tale di avere un punto di riferimento durante la prototipizzazione
scalare, si deve avere la possibilità di ragruppare i vari piani in piena libertà senza seguire un ordine prestabilito
robusto, il piano deve dimostrate una certa robustezza nell'insieme, per proteggere meglio l'elettronica contenuta
semplice, l'elettronica dentro il piano deve essere facilmente accessibile per fare i test di programmazione e di debig
Dopo un'intensa fase di brainstorming sono giunto ad un nuovo prototipo di piano, che proprio in questi giorni sto costruendo. Nel frattempo potete farvi un'idea grazie modello 3d.
Ho dato una nuova definizione alla struttura del robot per renderlo più scalabile e semplice da costruire. Lo scheletro unitario farà posto ad un sistema modulare componibile a piacere. Ogni modulo dovrà rispettare delle specifiche meccaniche e di connessione grazie alle quali potrà essere inserito nel progetto senza problemi, nella piena filosofia OPEN. In questo modo si avrà l'opportunità di sviluppare un "PERSONAL ROBOT" definibile a piacere. Questa futura standardizzazione dei livelli eliminerà molti fastidi che si sono presentati durante la prima fase di progettazione di Golem.
Lo sviluppo del robot continua. Il sistema Pan&tilt è stato rifatto, da come si può vedere ora è più solido e stabile. In acoppiata ai servomotori sono stati aggiunti dei potenziometri lineari per poter calcolare in realtime le posizioni degli assi. Gli ingranaggi dell'asse centrare sono stati ricalcolati in base al nuovo servomotore, molto più potente del precedente; i gradi di libertà sono passati da 2 a 3, con l'aggiunta del sistema per la convergenza/divergenza delle webcam. Sono in previsione l'aggiunta di sistemi di movimentazione per le orecchie, le labbra e le sopraciglia. Le webcam ora hanno una risoluzione di 1.3 MPixel, contro 0.3 MPixel delle precedenti.
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