Das Komplettpaket (Robotino® bis 2013)

Das Komplettpaket (Robotino® bis 2013)

  • Schneller Zugriff auf Motorregelungsdaten
  • Hardware-in-the-Loop Regelung
  • Direkter Zugriff auf Microcontroller 

Robust gebaut
Die drei Antriebsbaugruppen des Robotino® sind in einem stabilen, lasergeschweißten Edelstahlchassis integriert. Das Chassis ist durch eine Gummischutzleiste mit integriertem Schaltsensor gegen Kollisionen geschützt. Zahlreiche Zusatzkomponenten wie Sensoren oder Handhabungsvorrichtungen lassen sich auf einer Plattform mit vorbereiteten Gewindebohrungen befestigen.

Mit dem omnidirektionalen Antrieb fährt der Robotino® wieselflink in alle Richtungen vorwärts, rückwärts und seitwärts und dreht auch auf der Stelle. Drei robuste DC Industriemotoren mit optischen Drehgebern mit einer Auflösung von 2048 Inkrementen pro Umdrehung und Getrieben mit einer Untersetzung von 1:16 ermöglichen Geschwindigkeiten bis zu 10 km/h.

Alles im Blick
Im Chassis befinden sich neun Infrarot-Abstandssensoren. Zusätzlich sind ein analoger induktiver und zwei optische Sensoren verfügbar, mit denen der Robotino® z.B. vordefinierte Wegstrecken, die farbig oder mittels eines Aluminium-Bbandes markiert sind, erkennen und folgen kann.

Der Robotino® wird mit einer Web-Farbkamera mit jpeg-Komprimierung geliefert. Das komprimierte Web-Kamerabild lässt sich über das WLAN zur Bildauswertung durch Robotino® View auf einen externen PC übertragen oder als Live-Kamerabild nutzen. Robotino® findet so zwar nicht die Nadel im Heuhaufen, aber er sieht ziemlich genau, was um ihn herum geschieht.

Pausenlos im Einsatz
Die Spannungsversorgung erfolgt über zwei 12 V Blei-Gel auslaufgeschützte Akkumulatoren, die eine Laufzeit von bis zu zwei Stunden ermöglichen. Für noch mehr pausenloses Lernvergnügen ist im Lieferumfang ein weiterer auslaufgeschützter Akkumulator bereits enthalten. Das System wird rechtzeitig automatisch abgeschaltet, falls der Ladezustand zu niedrig ist.

Zum Lieferumfang gehört ein Ladegerät und eine Aufbockvorrichtung, die es ermöglicht Robotino® auch während der Ladezeit für Experimente zur elektrischen Antriebs- oder Regelungstechnik zu nutzen.

Auf Anfrage ist auch eine Ladestation verfügbar, an der Robotino® sich autonom mit der notwendigen Spannung versorgen kann.

Direkter Zugriff
Mit der in das Steuerungsgehäuse integrierten Folientastatur kann Robotino® auch ohne WLAN gesteuert werden.

  • Start des Bootvorganges für den Steuerungsrechner
  • Sprachauswahl (de, en, es, fr)
  • Statusinformationen
  • Statusanzeige der Akkumulatoren
  • Konfiguration Netzwerkverbindung
  • Auswahl von autonomen Demo-Programmen
  • Starten von anwenderspezifischen autonomen Programmen

Offene Programmierumgebung
Das Herz der PC 104 Steuerung bildet das Linux Echtzeit Betriebssystem, das auf einer 1 GB CF Karte bereitgestellt wird. Es kommuniziert über eine serielle Schnittstelle mit dem neuen Steuerungsboard EA09, um die Sensordaten auszuwerten und die Antriebseinheiten des Robotino® anzusteuern. Es kann direkt mit einem Linux Programm im PC 104 oder via WLAN mit Robotino® View oder einer anderen externen PC Anwendung kommunizieren:

  • API mit Bibliothek zur Programmierung mit .Net, C++, C, C# und Java.
  • Zahlreiche Beispielprogramme zeigen die Anwendung des API.
  • MatLab und LabVIEW Schnittstelle.
  • Online Aktualisierung des Robotino® Betriebssystems via WLAN.
  • Download von Robotino® View 2 Programmen in den PC 104.
  • Via WLAN online Debugging von Robotino® View 2 Programmen im PC 104 auf dem Windows PC.
  • Datenkommunikation via WLAN zwischen Robotino® View 2 Anwendung auf einem Windows PC und einem Robotino® View 2 Programm in der Robotino® Steuerung.

Steuerungsboard EA09
Das Steuerungsboard EA09 ermöglicht einen professionellen Einstieg in die Regelungstechnik elektrischer Motoren. Es ersetzt die Standard EA Platine in der ersten Version von Robotino®.

Das Herzstück dieses Boards bildet ein 32 Bit Mikrocontroller, der direkt die PWM Signale zur Ansteuerung von vier elektrischen Gleichstrommotoren erzeugt. Aus Kompatibilitätsgründen erfolgt die Kommunikation zum PC 104 über die identische serielle Schnittstelle wie in der ersten Version von Robotino®.

Für das Einlesen der Encoderwerte der Motoren wird ein FPGA verwendet. Somit können z.B. die Odometriedaten und gegebenenfalls zusätzliche sensorabhängige Korrekturdaten direkt im Mikrocontroller berechnet werden. Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung der Genauigkeit.

Erweiterbarkeit
Die Steuerungsplatine stellt für eine spätere Erweiterung folgende zusätzliche Anschlüsse bereit:

  • 8 analoge Eingänge 0 – 10 V, 50 Hz
  • 8 digitale Ein- und Ausgänge (24 V, kurzschlussfest und Überlastschutz)
  • 2 Relais für zusätzliche Aktorik

Microcontroller Programmierung
Der Mikrocontroller ist von außen zugänglich und kann direkt zur Programmierung eigener Anwendungen eingesetzt werden. Die Firmware des Mikrocontrollers kann über das Robotino® Betriebssystem aktualisiert werden.

Regelungstechnik
Das Steuerungsboard EA09 ist mit einer Schnittstellenkarte versehen worden, die vier Ethernet Schnittstellen bereitstellt, wobei eine direkt nach außen geführt ist. Mit der beigefügten Monitor Software EA09View können die Motorregelungsdaten (Soll- und Istwerte, Spannungs- und Stromwerte) mit 1 KHz abgetastet und visualisiert werden, um im Detail die Parametrierung der PID Motorregler zu analysieren.

Hardware-in-the-Loop Szenarium
Beim Erstellen eines eigenen Motorreglers, z.B. in MatLab, können über die Ethernet Schnittstelle mit diesem Softwareregler die Motoren von Robotino® gesteuert und geregelt werden. Das notwendige MatLab-API zur Kommunikation mit dem Steuerungsboard EA09 ist beigefügt.

Das Sofort-Startklar Paket

Im Lieferumfang enthalten:

  • Robotino®
  • Systainer
  • Software
  • Auslaufgeschütztes Akkumulatorpack
  • Ladegerät

Erweiterungen und Zubehör auf Anfrage.

Das komplette Lernsystem besteht aus:

Mobilem Roboter
mit einem runden Edelstahlchassis und drei omnidirektionalen Antriebseinheiten.

  • Durchmesser: 370 mm
  • Höhe inkl. Gehäuse: 210 mm
  • Gesamtgewicht: ca. 11 kg

Chassis mit:

  • Gummischutzleiste mit integriertem Kollisionsschutz-Sensor
  • 9 analogen Infrarot-Abstandssensoren
  • Analogem induktivem Sensor
  • 2 digitalen optischen Sensoren
  • Web-Farbkamera mit USB Schnittstelle und jpeg Komprimierung

Steuerung: 
Embedded PC 104 plus mit AMD LX800 Prozesser (500 MHz), Ubuntu Linux Betriebssystem und zahlreichen Kommunikationsschnittstellen:

  • Ethernet, 2 x USB und VGA Anschluss
  • Leistungsfähiger Wireless LAN Access Point mit Antenne nach 802.11g und 802.11b. Umschaltbar in Client Modus. Optional WPA2 Verschlüsselung.

Steuerungsboard EA09 mit 32 Bit Mikrocontroller LPC2377:

  • Ansteuerung von vier Gleichstrommotoren
  • FPGA (Xilinx Spartan3) für das schnelle Einlesen von Sensordaten
  • Ethernet Schnittstelle für externen direkten Zugriff auf die Motorregelung
  • Zwei 20-polige E/A Stecker zur Integration weiterer elektrischer Komponenten

Software Robotino® View 2, Systemvoraussetzungen:

  • PC mit Win 2000/XP SP2/VISTA/Windows 7

Empfohlene Lernmedien

  • Robotino® SIM Professional
  • Robotino® SIM

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