Suche fertige Roboterplatform

[hoschi2]

hi

ich möchte gerne einen PC gesteuerten und mit Kamera ausgestatteten Roboter bauen.
Allerdings möchte ich den Bot nicht von Grund auf neu aufbauen und konzipieren, sondern mich
dabei auf ein mehr oder weniger fertiges Grundgerüst stützen.

Mein Ziel ist es über einen PC(Netbook,Intel NUC, miniITX, evtl. Raspberry PI,usw.) auf dem Bot das darunter liegende
hardwarenahe Microcontroller System mit den Motortreibern, Sensoren usw. fernzusteuern.
Mein Hauptaugenmerk bei dem Projekt liegt bei der Bildverarbeitung und Positionierung im Raum, was
auf dem PC-System laufen soll. Der Bot selber soll nur grundlegende Befehle empfangen und ausführen,
wie zB fahre x mm nach vorne, drehe um x Grad usw.

Wichtig ist, dass der Bot über eine PID Drehzahlregelung und einen fertig entwickelten Code verfügt und von den Maßen her
genug Platz hat das PC-System zu beheimaten.
Es mag banal klingen und man möge es mir verzeihen, aber mit so Dingen wie z.B. ISR, Auswerten und von Encodern, Frimeleien
an der µControler HW/SW usw. möchte ich mich bei diesem Projekt wenn möglich, nur am Rande widmen, weil ich sonst nie fertig werde.


Nachdem ich das Internet durchsucht habe wie ein Trüffelschwein, sind mir vor allem 2 Platformen aufgefallen:

Arexx RP6:
hier gefällt mir vor allem der hohe Entwicklungsstand und die schon fertigen Routinen um den Bot über RS232 fernzusteuern.
Leider ist das Ding von dern Maßen her mir fast zu klein. Ein Laptop/Netbook hätte hier kaum Platz.

Dagu Rover 5 Kit (http://www.dawnrobotics.co.uk/rover-5-seeeduino-arduino-robot-kit/):
Sehr schönes Teil, leider gibt es dazu nur ein paar rudimentäre Zeilen Programm. Vorteil im Vergleich zum RPV6 sind die größeren
Dimensionen.



Welche Platformen für mein Vorhaben könnt ihr mir empfehlen? Auch wenn ich es bevorzuge, muss es nicht unbedingt ein komplett fertiger
Roboter sein. Ein Link zu einem guten dokumentiertem Projekt mit fertigen und ausgereiften Code(!), Kaufteilliste, Selberbau des Chassis würde
unter Umständen auch reichen.

[shedepe]

Hey,
deine Anforderungen hören sich etwas nach einem Akademischen Hintergrund an ? (Nur aus interesse :D )
Dein Hauptproblem dabei wird sein, dass eigentlich alle (zumindest mir bekannten) fertigen Plattformen im Hobbybereich ziemlich klein sind.
Aus Erfahrung kann ich dir sagen, Selberbau des Chassis ist gerade wenn man eine Plattform mit wenig Aufwand bezüglich Hardware sucht keine gute Option. Das wird schnell viel Aufwendiger als man denkt und vorallem viel aufwendiger als für eine fertige Hardware den Code zu schreiben (Code ist viel einfacher zu debuggen als Hardware).

Muss der Laptop denn unbedingt auf den Roboter ? Es wäre ja auch möglich (z.B. mit dem Wlan Modul des RP6) die Fahrbefehle und lokalen Sensoren drahtlos auszulesen und die Bilderkennung von einer statischen Position aus durchzuführen ? Alternativ könnte man auch über eine IP Cam oder ähnliches nachdenke die auf den Roboter mitfährt und die Bilder an den Pc überträgt.

[hoschi2]

Mein Projekt hat keinen akademischen Hintergrund. Ich beschäftige mich lediglich beruflich viel mit Bildverarbeitung und möchte mich deshalb primär bei dem Bot mit diesem Bereich beschäftigen.


Fertige Systeme gibt es eigentlich einige, nur sind die eben klein, oder meistens sogar sehr klein. Eventuell könnte ich einen RP6 nehmen und das Chassis in der Breite vergrößern. Aber da geht die Bastelei schon wieder los.


Mit der Fernsteuerung des Bots über Wlan,Xbee,Bleutooth oder was auch immer habe ich mich auch schon beschäftigt. Das wäre nämlich sehr sinnvoll, da man so die Rechenlast auf einen eh schon vorhandenen stationären PC verschieben könnte und das mitschleppen von einem leistungsfähigen PC wegfällt. Die drahtlose Anbindung wäre noch einigermaßen gut machbar, wenn auch aufwändig. Aber die Möglichkeit scheidet aus, weil die Kamera dann zwingend über Wlan an den PC angeschlossen werden müsste. Gute Wlan-Kameras sind aber viel zu teuer und in der Regel nicht auf die gleiche Art programmtechnisch auslesbar wie normale Kameras. Von einer Bilderkennung aus einer statischen Position lasse ich lieber die Finger, das würde ich nicht sauber hinbekommen.


Der Dagu Rover 5 ließe sich einigermaßen gut oben verbreitern ohne dass der Bot instabil wird. Daher ist das Ding mein Favorit. Das Rover 5 Chassis (mit Motoren und Encodern) wurde auch schon in einigen Projekten verbaut, aber wie komme ich an einen fertigen Code für die Variante mit dem Dagu Explorer Board inkl Seeduino?

[shedepe]

Bei dem Dagu Rover 5 hätte ich die Sorge, dass die Mechanik eine längere Belastung durch ein Notebook nicht aushält. Der hat soweit ich das gesehen habe auch nur die Motoren des Rp6 verbaut und auch auf den würde ich kein Notebook draufpacken.

Um aber noch mal auf deine Sorge mit dem Code einzugehen. Ein Code der dich die Motoren über USB oder ähnliches Steuern lässt ist an 1-2 Nachmittag geschrieben. Da würde ich mir nicht so viele Sorgen machen.

Mir ist aber soeben noch eine ganz andere Idee gekommen die ich mal auf einem Robotik Wettbewerb gesehen habe. Vom Roomba Staubsauger Roboter gibt es eine Roboter Dev Kit Version.
http://www.irobot.de/shop/shop
http://www.robotappstore.com/Knowledge-Base/1-Introduction-to-Roomba-Programming/15.html

Da kriegt man ziemlich viel drauf gestapelt.

[i_make_it]

Man könnte auch einen Rasberry Pi oder ein PC104 Einplatinensystem nehmen.
Bei PC104 hat man orginale PC Architektur im passenden Format für Embedded Syteme und sehr oft auch low Power Systeme für Akkubetrieb.
Die RasPi's sind halt preislich günstiger.

[shedepe]

Bei Raspberrys würde ich allerdings die Leistungsfähigkeit bezüglich Bildverarbeitung stark anzweifeln (Ich weiß es geht, aber sobald man mit Feature Detection anfangen will oder ähnlichem dürfte der Raspberry dann doch endgültig zu klein sein) Außerdem hat ein Laptop mit Display dran doch so einige Vorteile was das Debuggen anbelangt.

[i_make_it]

Die Frage ist was bringt einem das Display? Wenn der Roboter fährt, kann man es nicht nutzen. Betreibt man Fehlersuche, kann man sich auch per Kabel oder WLAN verbinden und eine Remotesession aufbauen.
Da Ja schon erwähnt wurde das die meisten fertigen Platformen für den Hobbybereich sind oder entsprechend teuer, ist es eine reine Kostenfrage.
Notebook drauf und dafür eine teure Platform oder eine günstige Platform und dafür nochmal Geld für ein PC104 System.

[m.a.r.v.i.n]

Vielleicht ist ja der Veterobot (http://veterobot.com/)etwas für dich. Mit Rover 5 Chassis und BeagleBorg xM. Ist alles Open Source und die Jungs sitzen in München, falls Fragen sind.

[hoschi2]

Ein Code der dich die Motoren über USB oder ähnliches Steuern lässt ist an 1-2 Nachmittag geschrieben. Da würde ich mir nicht so viele Sorgen machen.


Ich hab mir den Code von verschiedenen Projekten angeschaut und muss dir vollkommen Recht geben. Das ist realtiv einfach zu realisieren. Die Encoder sind evtl. etwas tricky, aber ansonsten ist das recht trivial, wie auch die Fernsteuerung über RS232. Deshalb bin ich mittlerweile auch von dem Gedanken weg, dass es was "fertiges" sein muss. Zudem gibt es genug Arduino/AVR Projekte deren Code man mit ein wenig Anpassen zweitverwerten kann. Ok, am Ende hängt man dann doch länger dran als gedacht, aber anders gehts wohl nicht.



Vom Roomba Staubsauger Roboter gibt es eine Roboter Dev Kit Version


Leider sind die Dinger zu teuer. Daher eher nicht. Zudem ist man erweiterungsmäßig auf das Roomba SW/HW-Universum beschränkt. Kann ein Vorteil sein, aber auch ein Nachteil.


Man könnte auch einen Rasberry Pi oder ein PC104 Einplatinensystem nehmen.


PC104 kannte ich noch gar nicht. Mir gefällt das System sehr gut. Leider scheint diese Plattform erstens eher für die Industrie ausgelegt zu sein (hohe Preise) und zweitens, was sogar noch schlimmer ist, irgendwie halb tot zu sein. Die verwendete HW ist größtenteils nicht mehr up-to-date. Teilweise werden da noch 486er verkauft. Schade, dass sich das System wohl nie so Recht durchgesetzt zu haben scheint, zumindest im Consumer und Bastelbereich.
PC104 würd ich daher nicht verwenden.
Mit Rasberry PI und Bildverarbeitung habe ich zwar keine Erfahrungen, aber ich denke, dass hier die Leistung der CPU einfach nicht ausreicht für manche Sachen. Warum sich das Leben schwer machen, wenn man für wenig Geld schon deutlich leistungsfähigere Netbooks bekommt (mit Wlan,Bluetooth,Display,Akku usw.) .
Was bei mir auf keinem Fall in die Tüte kommt, ist Kamera+Arduino bzw. µController. Es gibt zwar mitterweile ganz nette Projekte in dem Bereich. Aber da gerät man halt sehr schnell an die Grenzen.


Vielleicht ist ja der Veterobot (http://veterobot.com/)etwas für dich. Mit Rover 5 Chassis und BeagleBorg xM. Ist alles Open Source und die Jungs sitzen in München, falls Fragen sind.



Danke für die Info. Nach genau solchen Projekten hab ich gesucht.
Sehr schöner Bot und auch auf sehr hohem Niveau. Leider aber ohne PC, sondern mit BeagleBorg und Linux + spezielle RealTime-Treiberschicht usw. Den einfachen Weg haben die auf jeden Fall nicht gesucht, da steckt schon ne Menge drin. Sich da reinzufuchsen wäre schon heftig.
Das Ding kaufen würde ich aber nicht, weil es für mich einfach zu teuer wäre. Das Nachbauen wäre aber eine Überlegung Wert, da alles OpenSource ist.

[i_make_it]

irgendwie halb tot zu sein. Die verwendete HW ist größtenteils nicht mehr up-to-date.
???
Also 3,1 GHz Quad Core CPUs sind jetzt nicht grade veraltet.
Beispiel: http://www.rtd.com/pc104/pc104_cpumodule.htm

PC104 ist ein Industriestandart und er ist halt auch für die "professionelle" Kundenschicht gedacht.
Da im Maschinen- und Anlagenbau z.B. im Kraftwerksbau Investitionen im Bereich von mehreren 100 Millionen im Raum stehen, werden bestimmte Baureihen als Ersatzteile natürlich auch, wie allgemein üblich, bis zu 30 Jahre lieferbar gehalten. Niemand will eine Anlage bei der die Stunde Stillstand 5 bis 6 stellige Beträge kostet wegen einem einzelnen Teil nicht mehr zum laufen bekommen. Also werden bei der Planung schon nur bestimmte Baugruppen und Teile verwendet für die der Hersteller eine Liefergarantie übernimmt. Aus dem selben Grund gibt es heute noch 8051er Controller zu kaufen.
Da liegt auch der gegenüber "zwei-drei Jahre und vergessen" Konsumer Produkten höhere Preis begründet.

Aber wenn es ein Notebook sein soll, da das günstig ist, dann wirst Du halt vermutlich mehr für ein Trägerfahrzeug ausgeben müssen.
Das ist halt ein Abwägen. Beim Notebook kann es Dir halt passieren das Du in 2 Jahren alles Neu aufbaust, weil es das Modell in dem Formfaktor mit den Ansxhlüssen in der Anordnung nicht mehr gibt. (Ich habe alleine 12 verschiedene Notebook Netzteile in meinem Schreibtisch nur um die Geräte von 3 Herstellern die der Kunde aktuell im Einsatz hat zu supporten). Und das sind alles Business Gerätereihen.

[hoschi2]

mit dem nicht mehr up-to-date hab ich mich insofern getäuscht, da es eben viele alte Ersatzsysteme/-module noch gibt, wie du schon sagtest. Im Grunde ist dieses PC104 System eigentlich genau das womit ich beruflich und privat gerne arbeiten würde. (industrielle) PCs und I/O ist sonst zwar sonst auch möglich aber leider nicht standardisiert, dh jede Lösung ist immer irgendwie eine Bastel- und Spezialgeschichte. Meine Güte was hab ich da schon Zeit verbraten mit der suche nach brauchbaren Controllern,Karten,USB-Modulen usw. PC104 werde ich mir da auf jeden Fall merken.
Aber für den Privateinsatz übersteigt diese Plattform jeden Rahmen. 2-3k€ für ein 1,7 GHz i7 Dual-Core System ist nicht ohne. Und das noch ohne Erweiterungsplatinen,welche auch nicht gerade günstig sind.
Da bleib ich für den Bot lieber beim Laptop.

[shedepe]

Um es aber noch mal ein bisschen zusammenzufassen. Es gibt meines wissens keine Platform die Leistungsfähigkeit und niedrigen Preis mit einander vereint. Wenn du einen Laptop drauf packen willst, musst du eben für die Hardware mehr Geld ausgeben damit diese den Laptop trägt, oder eben eine Bastellösung bauen.

[i_make_it]

IPC (Industrie PC) ist durchaus genormt.
AT 96 konform, 19" Gehäuse mit 4HE (U) maximal, full size AT Format als maximale Abmessungen für die Karten, passive Backplane mit 16Bit ISA-Bus (AT-Bus) und/oder PCI selten auch EISA.
Und natürlich die ganzen IPC-Richtlinien (Institute for Printed Circuits) für robuste Elektronik.