Хочу поделиться детялями процесса разработки мобильного робота. В мае этого года наши инженер-конструктор и продуктовый дизайнер завершили первую версию дизайна робота Robonine V1. Я хочу пошагово показать, с чего мы начали и к какому варианту пришли на текущий момент. В статье будут представлены часть деталей без изменений, в том виде, в котором они были отправлены специалисту. Не все изначальные требования будут реализованы, а где-то концепция в процессе проектирования претерпит изменения. В статье я буду давать комментарии по ключевым моментам.
Требования к дизайну будущего робота
-
Необходимо создать 3D-концепцию дизайна с учетом технических характеристик конструкции, предоставленных инженером.
-
Модель так же должна быть представлена в среде — внутри помещения, управляемая человеком с использованием VR-очков Oculus Quest 3.
-
Необходимо предоставить исходные файлы.
Ключевые параметры мобильго робота
-
Цвет: матовый черный. Возможны альтернативные цветовые схемы: белый, желтый.
-
Размеры рамы: 350–400 мм × (1300–1400 мм, включая высоту колес).
-
Формат работы аналогичен Segway.
-
Вид верхней П-образной рамы спереди и сзади должен быть идентичным.
-
На верхней раме должны быть установлены камера глубины и лидар.
-
Светодиодные ленты должны быть установлены на боковых рамах.
-
Камеры глубины (аналогичные Intel RealSense D405) должны быть установлены на манипуляторах.
Механизм балансировки
-
Хвост будет постоянно находиться в опущенном положении и иметь прямую форму, напоминающую букву П, с роликом на каждом конце. Ролики без электро привода.
Задние Колеса
-
Поворотные колеса, как на изображении: 3-дюймовые поворотные малые промыщленные колеса.
Манипуляторы
-
Манипуляторы выдвигаются на полную высоту стойки.
-
Высота: 1300 мм.
-
Длина: 650 мм.
-
Аппендикс на втором суставе (там находится редуктор с сервоприводом) должен быть скрыт. Инженер определит, удалить его или сместить внутрь конструкции.
Дизайн захвата
Положение стоек манипуляторов
-
Стойки должны быть повернуты под углом 45 градусов для обеспечения максимального охвата.
-
Этот угол обеспечивает максимально возможное рабочее пространство для манипуляторов.
Верхние датчики
-
Камера глубины должна поворачиваться вперед и назад.
-
Изначально планировалось использовать 3D-лидары, поэтому один был размещен сверху.
Основные мотор-колеса
Колеса 8,5 дюйма для электросамокатов
Первая версия основной рамы робота
В этой версии
-
Мы решили использовать тяжелую заднюю часть вместо адаптивного хвоста. Изначально рассматривался резервуар с водой (~20 кг) для компенсации опрокидывающего момента вперед при полностью вытянутых манипуляторах.
-
Дизайнер использовал оранжевый цвет, чтобы робот был заметен издалека.
Вторая версия основной рамы робота
Обновления
-
Перешли на черный цвет, так как прочные инженерные пластики обычно черные.
-
Плоская поверхность сзади для размещения дополнитлельного оборудования.
-
Вместо резервуара с водой теперь используются тяжелые батареи для компенсации опрокидывающего момента вперед.
-
Добавлены передние фонари на мобильной базе.
-
Лидар и камера глубины добавлены в верхней части рамы.
Последняя версия концепции дизайна (не окончательная)
Окончательный дизайн будет отличаться от текущей версии
-
Добавлены два манипулятора.
-
Добавлен задний фонарь на шасси.
-
Кнопку аварийной остановки для предотвращения экстремального поведения (как на видео ниже).
-
Вместо 3D лидара установлены 2 x 2D лидара на верхней части рамы и шасси.
Примечания
Окончательный дизайн будет отличаться от текущей версии
-
В настоящее время мы работаем над компенсацией люфта серво двигателей в манипуляторах с использованием конструкции с двумя сервоприводами. Окончательный дизайн манипуляторов будет отличаться.
-
В качестве датчиков скорее всего, будет использоваться комбинация 2D/1D-лидаров и ультразвуковых датчиков расстояния.
-
Первая версия робота V0 будет выпущена в стационарном варианте.
Автор: BrNikita
