Androver – mobilný robot založený na operačnom systéme Android

Robotika je veda, ktorá využíva poznatky z mnohých iných vedných odborov a odvetví (strojárstvo, elektrotechnika, informatika, …) na návrh, konštrukciu, prevádzku a používanie robotov – autonómnych strojov schopných reagovať na podnety okolia a na okolie spätne pôsobiť. Aby robot s okolím dokázal interagovať, potrebuje hlavne snímače, ktorými dokáže merať veličiny v prostredí, v ktorom sa nachádza (resp. sa v ňom pohybuje).

Rozvoj robotiky významne závisí od rýchleho rozvoja výpočtovej techniky ale aj od zdokonaľovania rôznych snímačov, ktoré robot používa.

Androver je štvorkolesový mobilný robot, ktorý je riadený operačným systémom Android. Zariadenia s týmto operačným systémom (mobilné telefóny, tablety, …) často disponujú veľkým množstvom snímačov, ktoré sú v robotike využiteľné. Výhodou zoskupenia viacerých rôznych snímačov v jedinom zariadení je to, že sa zjednodušuje prístup k nim a získavanie údajov z nich (nie je potrebné študovať komunikačné protokoly jednotlivých snímačov, pretože to rieši operačný systém).

Androver sa skladá z modelu štvorkolesového RC off-road autíčka, ktorého ovládacia časť pozostáva z mikroprocesora Arduino (jedná sa o ovládaciu časť dvoch jednosmerných motorov a dvoch servo motorov)[1][3]. Nadriadený riadiaci systém je mobil alebo tablet s OS Android, ktorý komunikuje s mikroprocesorom Arduino cez Bluetooth. Napájanie Androvera je riešené dvomi Li-ion 6800 mAh batériami. Okrem toho je vybavený Wi-Fi kamerou Sony HDR-AS15 a laserovým skenerom Hokuyo URG-04LX (je to externý snímač, ktorého údaje dokáže zariadenie s OS Android tiež spracovávať).

Nadriadený riadiaci systém Androvera pozostáva z dvoch rôznych aplikácii – a definujú autonómiu robota. Prvá aplikácia slúži ako volant pre Androvera. Aplikácia meria náklon mobilného zariadenia a ovláda pohyb Androvera vpred, vzad a definuje jeho zatáčanie. Aplikácia dokáže zobrazovať živý náhľad obrazu z kamery, ktorý sa prenáša cez Wi-Fi sieť.

Druhá aplikácia sa snaží autonómne riadiť mobilný robot tak, že využíva všetky dostupné senzory v mobilnom zariadení – akcelerometre, GPS, vizuálny systém, snímače orientácie, kompas. Okrem toho získava údaje aj z externého laserového skenera. Táto aplikácia vyžaduje, aby mobilný telefón (alebo tablet) bol pripevnený na telo robota. Aplikácia je stále vo fáze vývoja, a zatiaľ zvláda čiastkové úlohy navigácie (navigácia pomocou GPS a kompasu, vizuálna odometria na báze optického toku, detekcia prekážok laserovým skenerom, …). V budúcnosti by aplikácia mala dokázať plne autonómne navigovať Androvera na zadané GPS súradnice.

Androver je mobilný robot, ktorý poukazuje na možné využitie operačného systému Android v robotike. Uskutočnené merania dokazujú, že mobilné telefóny v dnešnej dobe sú dostatočne výkonné na to, aby dokázali v reálnom čase spracovávať údaje z viacerých snímačov (dokonca aj externých) a popri tom implementovať aj výpočtovo náročné algoritmy spracovania obrazu a to všetko využiť na navigáciu mobilného robota[2].

Autori: Peter Pásztó, Martin Smoľák, Marian Kľúčik, František Duchoň, Peter Hubinský, Slovenská technická univerzita v Bratislave

Literatúra:

[1] http://androidhryaplikacie.sk/androidnovinky/androver-spojeni-os-android-a-robotiky-s-ovladanim-pres-mobilni-zarizeni, citované 24.02.2016.

[2] Pásztó, P., Smoľák, M., Duchoň, F., Hubinský, P., Chovanec, Ľ.: Android Based Mobile Robotic Platform Performance Testing for Real-time Navigation. In: The 4th International Conference on Robot Intelligence Technology and Applications (RITA) 2015, December 14 – 16, 2015, Bucheon, Korea. ISBN: 978-3-319-31291-0.

[3] http://robotechvision.com/sk/android_robotics.php, citované 24.02.2016.

Foto: [Literatúra 3]

Uverejnila: BK