Обзор конструктора Robobuilder RQ-Huno

Этот набор отлично подходит для начального уровня пользователей робоконструкторов. 

На первый взгляд RQ-Huno меньше, чем его старший брат 5720T. Рост гуманоида после сборки будет составлять 19 см, но набор имеет свои особенности о которых мы вам и расскажем в этом обзоре.

Распаковка

Конструктор приходит новому пользователю в руки в меньшей коробке, чем 5720T. Элементы упакованы плотно, но безопасно скомплектованы друг с другом.

Ниже на фото комплектация, в новых поставках присутствует Bluetooth модуль.

    

Основные отличия RQ-Huno

 

• В микроконтроллере предусмотрено 4 порта для аналоговых датчиков, установлен процессор ARM Cortex M3
• В комплекте датчик обнаружения объектов и звуковой датчик (внутри контроллера) для обнаружения громких звуков, к примеру хлопков.
• Батарея Li-Po, устанавливается вне контроллера, что делает его более компактным.
• В контроллере встроен интерфейс для подключения к ПК с кабелем TTL и конвертером для USB входа. Этот же интерфейс используется для подключения Bluetooth модуля.
• Bluetooth модуль позволяет управлять смартфоном, специально разработанным приложением на Android OS, с помощью него также можно загрузить алгоритмы и создать последовательность движений. Как пообещал разработчик, в скором времени появиться и приложение на iOS.

 

Типы соединений и система сборки

Основной принцип сборки наследуется от старших конструкторов Robobuilder серии 57xx, но поставляется с меньшим разнообразием частей, чтобы собрать только одного робота-гуманоида. Однако, из-за меньшего роста появился новый механизм сборки. Пластиковые заклёпки скрепляют некоторые части механизмов. Это нововведение ускоряет сборку, сохраняя при этом целостность и прочность конструкции. На картинке ниже показано, как по-разному можно соединить части креплений. Новое приспособление которое помогает соединить и раскрепить заклёпки. Инструмент невероятно продуман и пользоваться им очень интересно, особенно спасает при ошибке, когда нужно аккуратно разъединить заклепки.

 

 

Сервоприводs SAM-3

В комплект включено 16 сервоприводов SAM-3, что даёт такие же степени свободы, как в наборах 5710/5720. Сервоприводы SAM-3 обладают крутящим моментом в 3 кгс/см² и являются миниатюрным гибридом wCK 1108K/wCK 1108T с тем же процессором и протоколом. Одна стенка сервоприводов черная, другая прозрачная с встроенным синим светодиодом. SAM-3 значительно меньше, но сохраняют все функции WCK, в них те же разъемы, благодаря чему они могут использоваться в конструкторах серии 57хх. Это даёт возможность апгрейда моделей 5720T — создание механизмов захвата предметов, поворота головы и т.д. 

 

Новые W кабели

Так как робот стал меньше и появилась потребность в экономии пространства. В сервоприводах оставили только один разьём для кабеля, поэтому разработчики ввели в конструкторе специальные W кабели со штекерами для паралельного соединения цепочки сервоприводов. 

На практике при сборке не возникает сложностей с подключением, также как и при сборке сервоприводов WCK с двумя разъемами. 

Процесс сборки

Разработчики написали в инструкции, что потребуется 1 час для полной сборки гуманоида. Нам показалось, что это весьма оптимистичный прогноз, так как у нас, собравших далеко не один робототехнический конструктор, на это ушло около 3 часов. Однако, нам показался процесс сборки RQ-Huno несложным и увлекательным.

Первый шаг при сборке начинается с подключения всех сервоприводов к контроллеру, неважно в каком порядке. Нажимаем кнопку STOP на пульте и все моторчики обретают нужное нулевое положение. Это необходимо, чтобы избежать ошибочного подсоединения моторов между собой.

Следующим шагом будет создание ног. Обувка для ступни сделана и цельной пластины алюминия. Мы устанваливаем первый привод на эту пластину и скрепляем тремя винтами. Предварительно на этот привод надевается крепление для соединения со следующим мотором, чтобы получить лодыжку. На креплениях обзначены специальные метки, чтобы вставить их в мотор правильным образом.

 

С помощью специального инструмента (будем называть его скрепитель) и заклепок, прикрепляем соединение для следующего мотора.

 

Чтобы закончить нижнюю часть ноги робота, мы используем традиционную для Robobuilder конструкцию. Это корпус, в котором мы прячем два сервомотора скрепленные между собой. При этом не забываем протягивать провода и соединять сервоприводы между собой. 

 

Далее мы крепим (сервопривод) верхнюю часть ноги используя другой вид крепления, которое крепиться к корпусу сервопривода

 

Закрепляем верхний мотор к валу привода находящийся в корпусе и получаем одну ногу, со второй ногой повторяем тот же процесс сборки.

 

 

Процесс создания ног нам показался самым долгим. Скорее всего повлияло привыкание к принципам сборки и  новым инструментам. Хотя очевидно, что много времени занял коленный блок, который требует определенного внимания для сборки. Дальше процесс пошёл значительно быстрее. 

 

Руки удалось собрать за 10 минут. 4 винта и 13 закёпок и всё готово.

 

Предварительно в корпус туловища устанавливаем сервоприводы плечей и таза, присоединяем конечности. 

 

В верхнюю часть мы устанавливаем голову. В голове у нас датчик обнаружения препятствия. Он представляет из себя ИК-излучатель и приемник. Кстати, такой же датчик используется в Bioloid Comprehensive. Это ещё одно отличие от 5720T, в котором стоит сенсор ИК Sharp.

Датчик подсоединяем к контроллеру. В инструкции трудно было найти в какой именно шлейф нужно было подключить датчик. На помощь пришла схемка с официального сайта производителя.

  

 

Собственно, мы подключили наш сенсор в разьем S1.

 

 

Подключаем все сервоприводы к контрольной плате. Все четыре W кабеля продеваем через специально отверстие в корпусе. В инструкции прямо не указано какой кабель в какой штекер, что подразумевает автоматическое определение. Мы подключили их, как нам показалось, логично. Два кабеля от ног подключили снизу контроллера слева и справа, кабели от рук снизу посередине и в центр контроллера.

Аккумулятор вставляется перед контрольной платой на заклёпки.

 

При желании можно установить плату зарядки RQ-Huno, которая будет помогать заряжать аккумулятор от сети и, одновременно, подключить питание в робота. 

Последним шагом сборки будет установка платы коммуникация робота. По желанию можно установить коннектор для связи с ПК или Bluetooth модуль для беспроводной связи, в частности, с помощью смартфона с предустановленным приложением.

Я бы рекомендовал сразу поставить Bluetooth-модуль, все алгоритмы и действия можно загружать через смартфон.

Но для продвинутых пользователей приятно будет, что сигнал от робота поступает на уровне TTL. Это позволяет взломать робота, добавить свои мозги используя доп. компьютер или MCU  (Raspberry PI, Omnima MiniEmbWifi, или просто Arduino). В сочетании с серийным протоколом RQ-Huno и доплнениями можно добиться более продвинутой автономности робота.

 

В заключении нам предлагается установить красивый корпус груди робота. С этим элементом RQ-Huno выглядит более воинственно.

Синие светодиоды приятно подчеркивают хай-тек стиль робота.

Первое включение

Как и во всех роботах от Robobuilder, после сборки в контроллере уже записаны основные движения, такие как ходьба, повороты, различны удары.

Предлагаю вашему вниманию видео первого включения RQ-Huno.

 

Регулировка нулевых положений сервоприводов

Производитель рекомендует настроить нулевые точки сервоприводов для улучшенной производительности. Робот способен работать и без настройки, как  на видео, но правильная настройка позволит производить более точные движения.

В нашем случае правая ступня находилась чуть выше левой. В идеале всё части должны быть семетричны, а корпус в вертикальном положении. 

 

Настройка "Нулей" очень проста, и вам не нужно будет использовать компьютер. Для этого разработчики положили в комплект специальные метки, которые прикладываются к нужному сервоприводу. С помощью специального режима и пульта или кнопок на контроллере можно настроить все сервоприводы.

На видео ниже показан элемент настройки с помощью маркерованного колёсика.

После настройки робот двигается более точно

 

Видео предустановленных движений

О программном обеспечении

RQ-Huno поставляется с тем же пакетом что и 5720T. Это программа MotionBuilder для создания новых движений, с технологией Catch-and-Play для быстрого и лёгкого создания траекторий передвижений. Также есть ActionBuilder для программирования простых алгоритмов. Есть поддержка Microsoft Robotics Studio. 

В будущем мы сделаем отдельную статью по программированию конструкторов Robobuilder. 

Вывод

Первое, что бросается в глаза, это то, как резво двигается робот и легко управляется. Благодаря своему легкому весу сервоприводы, имея всего 3 кгс/cм, мгновенно оперируют конечностями и работают весьма эффективно.

Благодаря простой и понятной инструкции, робота легко собрать, а затем сразу привести в движение. Простые графические программы (MotionBuilder / ActionBuilder) позволят запрограммировать робота на начальном уровне подготовки. А такие инструменты, как Microsoft Robotica Studio (MSRDS) и прямое управления с помощью серийного протокола дадут простор для разработки продвинутым пользователям. 

 

RQ-Huno предназначен скорее для начального уровня. Он дешевле, чем 5720T и имеет меньше датчиков. Но благодаря своим возможностям и гибкости, RQ-Huno станет прекрасным инструментом для изучения человекоподобных роботов.