I-Cybie Kit Bashing

[rscheubr]

Hallo,
bei Conrad gibt es jetzt auch den I-Cybie-Hund zu kaufen (150EUR). Wir würde vorschweben, das Gerät zu kaufen, aber die Controller gegen Roboternetz-Hardware auszutauschen. Zusätzlich sollten in das Gehäuse weitere Sensoren (insb. Distanzmessung) eingebaut werden.

Hat jemand zu dieser Projektidee eine Meinung bezüglich des Auswands bzw. der Machbarkeit?

[Cypax]

Hallo rscheubr!

das Gerät zu kaufen, aber die Controller gegen Roboternetz-Hardware auszutauschen. Zusätzlich sollten in das Gehäuse weitere Sensoren (insb. Distanzmessung) eingebaut werden.

Genau das gleiche hab ich auch vor!
Meinen I-Cybie hab ich aber über Ebay für 90,- gekriegt.
Noch ist er unterwegs, aber ich hab schon mal nach Infos gesucht:
http://www.imaginerobots.com/i_cybie/index.asp
http://aibohack.com/icybie/index.html

Da im I-Cybie aber nicht gerade viel Platz ist hab ich folgendes übelegt:

Ziel: von externem Rechner ferngesteuertes Roboterhaustier, welches selbstständig umherläuft, dabei seine Umgebung aufzeichnet, Objekte wiedererkennt und mit seinem Besitzer interagieren kann um ihn z.B. auf Befehl die aktuelle Temperatur nennt, oder eMails vorliest, ...

Dazu:
- alles rausschmeißen was nicht dem Antrieb zugehört
- eigenen Controller für Motorik einbauen und Mechanik erweitern
- Kommunikation des Kontrollers über WLAN oder BlueTooth mit externem Rechner
- Video und Audio Übertragung vom i-Cybie an externen Rechner
- Ersatz der Sprachsteuerung durch eigenes, auf MS-Speech API basierendes, System
- Navigation bzw. räumliche Erfassung der Umwelt durch stereoskopes Sehen mit zwei Kameras (statische Stereoanalyse) und Kompasssensorik

Alles recht hoch gesteckte Ziele
Und letzter Punkt wird besonders schwierig, weil ich im Gebiet der Bilddatenverarbeitung noch Null Vorkenntnisse hab. -> Aber eben auch besonders interessant!

Was genau hast du denn mit den Cybie vor? Welche Ziele?
Schön, jemanden gefunden zu haben, der auch am Robohund basteln möchte!
Wenn du möchtest, können wir uns gerne über Ideen und Lösungsansätze austauschen: c y p a x [at] c y p a x [dot] n e t

Gruß,
Cypax

[ollikla]

Hallo Cypax,

Deine Ziele mit dem Cybie gefallen mir! .. auch wenn sie recht hoch sind, aber nur so klappt es dann auch

Auch ich habe mir einen bei Ebay ersteigert und warte noch auf die Lieferung..
Deine beiden Links habe ich mir auch schon "zurecht gelegt".

Ich verfolge das Ziel, meine (C-Programmiersprache) Kenntnisse zu festigen. Also Controller programmieren und damit bewegliche Hardware ansteuern ... das macht Spaß!

Ich werde mich also erstmal an die betehende Hardware ranmachen, also RS232 einbauen und erste Schritte (auf vier Beinen) machen .

Freue mich wenn Du erste Erfolge mit einem eigenen Controller verzeichnen kannst, würde ich mir langfristig auch noch zutrauen!


Gruß Olli

[Cypax]

Deine Ziele mit dem Cybie gefallen mir! .. auch wenn
sie recht hoch sind, aber nur so klappt es dann auch

Naja, einiges davon kann ich schon.
Programmieren am PC und µC kein Problem, Elektronik studiere ich und ist seit langer Zeit Hobby, nur mit Mechanik hab ichs nicht so.

Mich persönlich interessiert ganz arg die Bilderfassung für Robotiksysteme.
Der Cybie dient mir eigentlich nur als Mittel zum Zweck um versch. Techniken auszuprobieren und steht nicht im Vordergrund.

Ich hatte selber z.B. auch schon mal ein kleines Programm geschrieben (mit Delphi), welches anhand von Farbwerten (hier rot) das Bild einer USB-Cam analysiert und Objekttracking ermöglicht.
Damit könnte man den Cybie z.B. um einen Spielball bereichern, so wie beim Aibo.
Das Programm hatte ich ursprünglich mal für einen Roboter-Fußball-Wettbewerb an unserer FH geschrieben um den Ball zu orten.
Kam aber nie zum eigentlichen Verwendungszweck, sondern hat dann die Neons in meinem Aquarium "getrackt"... *lol*

Also mit den Grundlagen kenn ich mich (hoffe ich jedenfalls) gut genug aus um ein etwas schwierigeres Projekt, wie die 3D-Raumerfassung mit stereoskopem Kamerasystem zu wagen.
Es gibt hierzu ja auch ein paar Hilfsquellen:
http://www.amazon.de/exec/obidos/ASI...328286-9908835
http://wwwserv1.rz.fh-hannover.de/amis/DAGM2000.pdf

Ich werde mich also erstmal an die betehende Hardware ranmachen, also RS232 einbauen und erste Schritte (auf vier Beinen) machen Smile .
Freue mich wenn Du erste Erfolge mit einem eigenen Controller verzeichnen kannst, würde ich mir langfristig auch noch zutrauen!

Tja, wie es aussieht, haben wir auch gemeinsame Problemchen...
Ich hab mir auch schon überlegt, den original Controller drin zu lassen und über RS232 anzusteuern, weil er ja die ganzen Bewegungsabläufe schon kennt und somit das Programmieren der Laufbewegungen, Gleichgewichtssinn, etc. nicht nochmal selbst geschrieben werden muss.
Das wäre schon eine angenehme Erleichterung...
Aber ich will erstmal abwarten, wie ich mit den Bewegungen (Dynamik, Beschleunigung, Geschwindigkeit) des Hundes so zufrieden bin.

Gruß,
Cypax

[rscheubr]

Hallo Cypax, hallo ollikla,

mir schwebt ebenfalls eine Kombination aus einem möglichst
dummen (= preiswertem, leichten) Controller im I-Cybie vor,
während die Hauptverarbeitung im PC (=viel
mehr Rechenpower, bessere Programmierumgebung, mehr
Bibliotheken) stattfindet. Problem bei dieser Architektur ist,
dass die Funkverbindung recht "gut" sein muss.

Als Anwendung schwebt mir einfach ein Wachhund vor, d.h.
der I-Cybie soll "ungewöhnliche" Ereignisse erkennen. Damit
er das über einen längeren Zeitraum kann, muss er in der Lage
sein, seine Akkus selbstständig aufzulagen.


Hier eine Auflistung meiner Aktivitäten für das
kit bashing:
1) vor längerer Zeit habe ich mir eine
drahtlose RS232-Verbindung via Bluetooth-Class 1-Adapter
mit größerer Reichweite geschafft; mittlerweile
gibt's aber wohl noch leistungsstärkere Bluetooth-Adapter
(bis 1200m bei Blickkontakt!). WLAN traue ich mich nicht,
da ich keine Idee habe, wie man es mit einem AVR-Controller
verheitratet.

2) Als Controller habe ich mir zum Testen eine RN-Control mit
AVR-Mega8 zugelegt. Als Programmierumgebung habe
ich Bascom und WinAVR ausprobiert und keine wesentlichen
Vorteile einer der Umgebungen gefunden. Da WinAVR kostenfrei
ist, habe ich mir dafür entschieden.

3) Als Ansteuerung für die Motoren im I-Cybie schwebt mir
eine Servo-artige Konstruktion vor, d.h. man benötigt zur
Steuerung, wenn man die Hardware im I-Cybie nutzt,
mal mindestens eine H-Bridge und einen AD-Wandler, der die
momentane Position des Gelenks abnimmt. Toll wäre als dritter
Werte eine Messung des Stroms, damit man feststellen kann,
ob das Bein auf ein Hindernis stößt. Eine aus meiner Sicht
langfristige wünschenwerte (aber teure und sicher nicht ins Gehäuse passende) Lösung wäre etwas in der
Art des "Mega Robotics AI Motor 701" (vgl. ebay.com Art.nr. 7535189339).
Hier habe ich das Problem eine H-Bridge zu finden/bauen, die für
die Motoren des I-Cybie stark genug sind, aber gleichzeitig
möglichst klein. Bestellt habe ich mir mal die Mini-H-Bridge
von ELV als Test.

4) Mein Test mit dem RN-Control hat gezeigt, dass bis zu 10
Servos einfach anzusteuern sind, danach es aber knifflig wird.
Entsprechend ist die Ansteuerung aller 16 Motoren im I-Cybie (bzw.
mindestens 12 für die Beine) schon eine Herausforderung.

5) Ein weiteres Problem wäre für mich, kleine Platinen herzustellen.
Das wäre aber vermutlich aufgrund der beengten Platzverhältnisse
notwendig.

6) Zusätzlich zu den bisherigen Problemen, ist die Ablaufsteuerung
sicher auch nicht trivial. Von daher wäre es schon überlegenswert,
den bisherigen Controller einfach auf einen "Super-I-Cybie" aufzubohren
und weiter zu verwenden. Ich beabsichtige zunächst die Bewerungsabläufe
des Demo-Mode einmal mit Video aufzunehmen und dann Stück für Stück
nachzuprogrammieren.

7) Als Video-Verbindung habe ich beim letzten Projekt
eine kleine Funkkamera benutzt, die auf 1,2 GHz ihr Bild
verschickt. Am PC wurde das Signal von einer Videokarte
abgegriffen und mittels einem VB.NET-Programm einfach angezeigt.
Als kleine "Auswertung" wurden die Differenzen zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Bilder hervorgehoben.

Auf das aktuelle Projekt würde mir eine AVRCam verschweben.
Man hätte dann nicht mehr zwei Verbindungen (RS232 + Video-Signal),
sondern idealerweise würde das Videobild kodiert ebenfalls
über Funkverbindung laufen - ich vermute, dass man damit schon ein paar
Frames pro Sekunde übertragen kann. Aus meiner Sicht wäre keine 24 Bilder/sec
notwendig.

Weiterhin würde mir vorschweben, in Zukunft die Intel-Bib zur
Bildverarbeitung einzusetzen. Leider habe ich da aber keine Erfahrung. Vielleicht
gibt es auch etwas besseres.

8.) Schließlich muss bei der Architektur ein entsprechendes Protoll
her. Momentan erscheint mir SNAP als bester Kandidat, aber ich kenne mich auch da nicht so gut aus...



Für Anregungen/Kommentare u.ä. wäre ich dankbar...

[Cypax]

Hallo rscheubr,

zu 1.)
Da du dich mit AVRs ja anscheinend schon auskennst, wäre das sicher interessant für dich:
http://usbdip.de/de/wlanradio/index.html
Das sollte für unsere Zwecke einsetzbar sein.
Nachteil: ist gemessen am Raumangebot im Cybie nicht gerade klein...
Deutlich kleiner wäre ein 433 oder 866 MHz RS232-Funkmodul von z.B. Conrad.
Aber die Datenrate ist für Bild-/Audioübertragung natürlich um Größen zu klein.
Ich denke, ich werde erstmal auch mit Funkkameras arbeiten (2,4 GHz).
Aber auf Dauer will ich das vermeiden - soll schließlich nicht jeder Nachbar mit einem 2.4GHz-Empfänger in meine Wohnung gucken können...
Optimal wäre die Bildübertragung zweier Kameras per WLAN.
Wie du schon sagtest - 24 Frames/s müssen ja nicht sein.
Kannst du mal einen Link zu den AVR-Cams posten?

zu 3.)
Was hälst du davon handelsübliche Modellbauservos zu nehmen?
Die haben den Vorteil nicht sehr groß zu sein.
Nachteilig ist allerdings ihre Geschwindigkeit. Aber das könnte man evtl. mit einem Übersetzungsgetriebe lösen (genügend Ncm des Servos vorausgesetzt).

zu 4.)
Die simultane Ansteuerung aller Motoren/Servos bereitet mir auch Sorgen. Gerade deshalb ist es sicher ratsam die original Ansteuerung vorerst als "Slave-Controller" zu behalten.

zu 5.)
Es wird auf jedenfall SMD-Technik nötig sein. Und wenn es ganz eng wird vielleicht auch in "open-wire"-Technik - sprich: die Bauteile irgendwo hinkleben, wo halt grad Platz ist und dann verdrahten. Klingt nicht gerade zuverlässig, gell? *g*

zu 7.)

Als kleine "Auswertung" wurden die Differenzen zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Bilder hervorgehoben.

Hast du mit dem Differenzbild dann weitere Berechnungen durchgeführt? Geschwindigkeitsmessung, etc..?

Für Anregungen/Kommentare u.ä. wäre ich dankbar...

Wenn dein Cybie aber als Zielsetzung als Wachhund fungieren soll, warum dann der Aufwand mit Kamerasystem?
Würde ein Bewegungsmelder, Gassensor und SMS-Benachrichtigung bei Einbruch/Feuer nicht genügen?
Beispielsweise könnte der Hund nach dem Zufallsprinzip in der Wohnung umherstreifen, sich ab und zu hinsetzen und den Bewegungssensor aktivieren und/oder auf Geräusche lauschen und mit dem Gassensor eventuelle Brände erfassen.
Und im Alarmfall per SMS oder Internet die Nachbarn verständigen.
Vom Aufwand her sollte das nicht so schwer sein - gibts einzeln ja alles schon als fertige Module zu kaufen...

Gruß,
Cypax

[ollikla]

Hallo ihr beiden,

wie ich sehe habt schon sehr gute Vorkenntnisse... um so besser für mich dann kann ich noch einiges Lernen !
Vielleicht kann euch ja folgender Link weitere Anregungen geben, auch bzgl. Camera-Erfassung:
http://www.imaginerobots.com/i_cybie/index.asp

Habe heute meinen Cybie bekommen *lol* , da man zum Programmieren eine Cartridge benötigt (wenn man keinen eigenen Flash einbaut) und im normal Fall ein Dummy beiliegt, ist meine Frage wie man ein programmierbaren Cartridge von einen Dummy unterscheiden kann?? Ich schätze an den Kontaktstreifen, oder?

Ich selber bin Kommunikationselektroniker Fachrichtung Informationstechnik, seit 5 Jahren - da kann ich evtl. auf dem Gebiet günstige Platinen-Hersteller etc. helfen. Mit dem AVR-Mega128 werde ich mich in der nächsten Zeit auch genauer auseinander setzen.

Viel Erfolg!

Gruß Ollikla

[Cypax]

Habe heute meinen Cybie bekommen *lol* , da man zum Programmieren eine Cartridge benötigt (wenn man keinen eigenen Flash einbaut) und im normal Fall ein Dummy beiliegt, ist meine Frage wie man ein programmierbaren Cartridge von einen Dummy unterscheiden kann?? Ich schätze an den Kontaktstreifen, oder?

Hi,
du bekommst bei www.conrad.de eine Cartridge und eine Ladestation für 30,-
Auf der Cartridge ist auch gleich ein Update für den Cybie, das ihn zu mehr Eigenleben bringt und auch z.B. dafür sorgt, daß der Cybie automatisch die Ladestation ansteuert, sobald der Akku nachlässt.

Was die Unterscheidung angeht: genauso würd ich das auch sehen

Gruß,
Cypax

[rscheubr]

Hallo,
dass es bei Conrad auch die Cardrigde geben wird war mir bisher entgangen... gut dass man ein Forum hat

Die Idee, den eingebauten Prozessor als Slave zu benutzen ist natürlich
elegent. Ich habe etwas rumgegoogelt, aber keine vernünftigen Infos
gefunden, womit man diesen Toshiba-uC programmieren kann. Any clues???

[Cypax]

Lösungsansatz:
Der Cybie lässt sich ja über die IR-Fernsteuerung bedienen.
Ich weiß jetzt grad nicht genau welche Bewegungen (Vorwärts, links, rechts, ...) über die Fernbedienung gesteuert werden, aber die Signale müssen ja irgendwie an den Controller kommen.
Also Signale abfangen und aufzeichnen, Liste erstellen welche Signale was bewirken, IR-Empfänger rausschmeißen und durch eigene Ansteuerung ersetzen.

Gruß,
Cypax