Виртуальное присутствие с использованием LEGO Mindstorms

Телеприсутствие - набор технологий, позволяющий пользователю, например с помощью специальных устройств (телеуправляемых роботов), получить впечатление того, что он находится и/или воздействует на место, отличное от его физического местоположения. Когда робототехники говорят о телеприсутствии, то имеют в виду роботов, обеспечивающих такое виртуальное присутствие. Ну а если есть робот, то его можно создать из LEGO Mindstorms NXT, что и сделал 9тилетний Ricky Kundu.

Робот был создан для того, чтобы помочь бабушке и дедушке мальчика лучше общаться с ним. С помощью специальной программы удаленно для робота передаются цветовые команды, которые распознаются цветовым датчиком и определяют движение устройства - так робот может самостоятельно перемещаться по всему дому. В то же самое время веб-камера и экран планшетного компьютера, установленного на роботе, обеспечивают непосредственно функции телеприсутствия.

Личная армия NXT роботов

На страницах своего блога мы уже рассказывали о модуле NXT2WIFI, позволяющем организовать взаимодействие с роботом по Wi-Fi, и рассматривали один из способов его применения - в качестве домашней метеостанции. 

Но, конечно же, вариантов использования этого устройства считать - не пересчитать, и вот недавно Daniele Benedettelli, известный Lego-эксперт, решил продемонстрировать возможности NXT2WIFI в управлении целой армией роботов и снял отличный ролик:

Благодаря NXT2WIFI возможно управление неограниченным числом роботов путем рассылки широковещательных команд по протоколу UDP.

Синхронное управление роботов по Bluetooth тоже возможно, но количество управляемых роботов сокращается с бесконечности до четырех: 1 ведущий (master) и 3 ведомых (slave) роботов.

NXT2WIFI - первый шаг LEGO робота в Скайнет

Помните в фильме Терминатор, суперкомпьютеры Скайнет, объединенные в сеть, обрели свободу воли и вышли из-под подчинения человеку?

Может быть образовательные наборы LEGO Mindstorms и не такие безобидные, как кажется на первый взгляд - особенно с новым устройством, которое значительно расширяет возможности NXT блока - NXT2WIFI
.

Осторожно, в квартире сторожевой робот!

Проект Вольфранг Бира наглядно демонстрирует, что идея подключения робота к сети Интернет не является надуманной. Он построил небольшого робота-постового и подключил его к Android смартфону. Робот способен передвигаться по квартире и делать фотографии камерой телефона. 

Телефон также является промежуточным звеном между программой в браузере (с помощью которой Бир может контролировать робота из любой точки мира) и своим роботом. 

Датчик звука и набор для удаленного управления от SmartBricks

На прошлой неделе российская компания SmartBricks начала продажу сразу двух новых датчиков: датчика звука и датчика сигналов пультов дистанционного управления.

Первый - датчик звука - аналоговый - по функциональности ничем не отличается от датчика звука NXT - оба измеряют звуковое давление - возвращают значение текущей громкости. При программировании этого датчика используются те же средства, что и для стандартного датчика.

Python и MotorControl

В предыдущей заметке уже упоминалось о том, что модуль nxt-python для языка программирования Python уже имеет встроенную поддержку инструмента по управлению моторами MotorControl.

По сути, это заключается в следующем:

• в составе архива модуля есть скомпилированный исполняемый модуль MotorControl22.rxe (22 - это версия модуля - 2.2), который можно загрузить на NXT блок с помощью поставляющегося в архиве скрипта nxt_push или программы NeXTTool, доступной для загрузке на сайте BricxCC. Тут же есть и исходный код, который можно собрать исполняемый файл с помощью компилятора NXC непосредственно или с помощью среды BricxCC
• в самом модуле nxt-python доступен набор методов класса MotCont, реализованного в под-модуле nxt.motcont, обеспечивающих обмен сообщениями по USB/Bluetooth с управляющей программой MotorControl. Примечательным фактом является, что никакого специального объекта этого класса создавать не надо. Он автоматически создается в результате инициализации объекта Brick, т.е., например, доступен сразу после того, как объект Brick вернется функцией find_one_brick(). К объекту класса MotCont в этом случае можно обращаться через имя mc (см. пример ниже).

MotorControl - удаленное управление моторами NXT

Управление моторами робота - практически всегда ключевая задача для программиста. Если устройство не имеет двигающихся частей, то его уже трудно назвать роботом. Так уж получилось, что программирование операций с моторами на LEGO роботах, во многих случаях, достаточно непростое занятие.

На блоге уже публиковались несколько статей (ссылка + ссылка), изучавших этот вопрос. Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при этом, сводятся к двум пунктам:

• Нельзя повернуть ось мотора в точности на заданный угол поворота
• При одновременном включении двух моторов для перемещения тележки наблюдается рассинхронизация скоростей вращения, что приводит к тому, что робот не едет четко в заданном направлении

Эти проблемы только усугубляются, если робот не автономный, а управляется с компьютера или смартфона. Связано это с задержками передачи команд и задержками опроса енкодеров по USB/Bluetooth и спецификой команды управления моторами, которая используется при такого рода соединении.

Приложение для управления LEGO роботами

Когда мы только разрабатываем и отлаживаем LEGO робота, иногда возникает необходимость управления механизмом с компьютера или ноутбука. Почти каждая среда программирования предоставляет такую возможность, но то иногда управление очень ограничено неизменяемой конфигурацией моторов, и к тому же в таких режимах не так просто получать информацию с сенсоров, что так необходимо для отладки.

Если такая проблема знакома, то, как вариант, можно посмотреть на Windows-приложение DCA NXT Remote Control.