Мой собственный Spot Mini

Всем доброго времени суток. Давно я тут ничего не писал, наконец, появился повод. Последние полгода я занимаюсь проектом «робособаки» (не дает покоя слава Boston Dynamics). Основные трудности - это конечно, ПО, но поскольку 3Д печать тоже присутствует, я решил написать тут.

Идея создания появилась еще больше года назад. На тот момент уже были реализованы некоторые проекты в робототехнике. Это синхронно танцующие крабики. Модель была найдена на просторах всем известного сайта, немного изменены некоторые детали. Прошивка полностью своя. На днях на ютуб залью видео.Робот «Собутыльник». Предлагает выпить, наливает на 2х-3х, говорит тосты, шутит, рассказывает интересные истории, не позволяет слишком часто выпивать. На момент, когда он уехал к своему владельцу, у него в памяти было более 200 фраз. Продолжительность фраз от 15 сек до 2 минут. Не менее интересный робот андроид. Его хотел делать большего размера, но помучив немного «малыша», я решил, что с большим не стоит заморачиваться.И вот сразу после нового года в одной из групп по электронике в ВК я предложил присоседиться к проекту по созданию робота собаки. К сожалению, отозвались только люди с минимальным опытом, которых еще пришлось бы и обучать. Быстрее сделать самому. Естественно никакой ардуины, выбор был между микроконтроллерами STMicroelectronics и Espressif Systems. Решение было принято быстро в пользу ESP32. Я их лучше знаю, больше с ними работал, они более производительные, имеют Wi-Fi и Bluetooth. Таких микроконтроллера два, один работает как спинной мозг, второй отвечает за коммуникацию. Для «зрения» будет использоваться Raspberry, ее размеры идеально подойдут для робота, производительности достаточно для распознавания лиц и графических меток (тоже были подобные проекты). Ну и конечно куча датчиков, GPS, гироскоп, аксель, дальномеры тд.

Первый дизайн был крайне неудачным, я даже не делал фото и видео. Но не безрезультатным, на его базе был написан основной код для микроконтроллеров. Очень слабая оказалась механика, достаточно быстро разлетелась.

Второй дизайн был взят в конце весны, один хороший человек из Кореи сделал и выложил в открытый доступ. Я немного изменил некоторые части и распечатал, получился вот такой дизайн. Обрабатывать не стал, оторвал поддержки, некоторые детали пару раз теранул наждачкой, что бы сбить острые края. Смотрится вполне прилично, но в процессе эксплуатации вылезли косяки. Еще при сборке я опасался за отдельные детали, и как оказалась не зря. При прыжках робота одна из деталей треснула. Разобрал, склеил, два раза прыгнул и снова трещина. В итоге я понял, что на этой конструкции прыжки мне не настроить. Перепечатывать эту деталь я так же не вижу смысла, потому что требуется совершенно другой конструктив. Оставим их на третью модификацию, тем более что уже есть понимание, что требуется изменить. Требуется увеличение размеров, мощности моторов, перераспределения центра масс.Автор модели предлагает модель резиновых накладок на ноги, печатать флексом я их не стал. Напечатал формы и просто отлил из силикона. Получились симпатичные белые тапочки, которые не так сильно скользят по полу как из флекса. На данный момент робот выглядит не законченным, у него не хватает задней части. Причина банальная, на почте потеряли посылку из китая. В ней должны прийти два LCD дисплея. На них будут выводится логи для отладки робота. Из разъемов будет только зарядное устройство. Прошивка микроконтроллеров настроена по воздуху (через WIFI), что очень удобно.Немного о возможностях робота. Он умеет ходить на разной высоте, с разной скоростью, разная длина шага. Вперед, назад, поворот, боком… Прыжки делать умеет, но из-за неудачной конструкции детали я не стал его мучить, и видео прыжков нет. Умеет подстраиваться под наклонные поверхности. «Пинки» ногами еще не прописывал, в любом случае он не выдержит ударов в бок. Функция GPS написана, отработана на другом проекте, знает где его дом и сможет вернуться домой. В этом проекте не проверял, на улицу выходить, с таким маленьким, смысла особо нет. На бордюр или ступеньку он не вскарабкается. Видит препятствия, но требуется дополнительная настройка, некоторые наклонные поверхности воспринимает как преграду, это возможно и нужно исправить.Все управление на данный момент осуществляется через страницу в браузере, можно работать с любого устройства, телефон, планшет, ПК. Очень неудобно, нужен джойстик наподобие playstation. Через страницу огромное количество функций остались не задействованными.Отдельная больная тема - это питание. В роботе установлены АКБ емкостью 75 ВА, этого заряда хватает на 20 минут работы. Следующие 20-30 минут возможно только в щадящих режимах с перерывами. Аккумуляторы во время движений сильно просаживаются в напряжении. Для контроля заряда есть функция автоматического отключения. При достижении критически низкого напряжения робот останавливается и ложится. При подготовке видео материалов я отключил функцию контроля напряжения, в итоге два сгоревших драйвера.Что запланировано на ближайшее время. Доделать заднюю часть. Дописать еще парочку движений, отладить имеющиеся. Большой кусок доработки требуется в функции контроля устойчивости. Установить и отладить камеру, настроить компьютерное зрение. Возможно, начну делать следующую модернизацию, учитывая все недостатки этой конструкции. Почему возможно, потому что не очень дешевое это удовольствие. По предварительным подсчетам, по минимуму, требуется еще в 5 раз больше чем было уже вложено, и это только на комплектующие. На этом я свой рассказ оборву. Меня просили показать что есть, я показал. Это конечно не полный рассказ, и возможно у кого-то появятся вопросы, задавайте в комментариях, на какие смогу, отвечу.