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.