- •1. Введение:
- •2. Применение поисковых роботов
- •3. Техническое задание
- •4. Виды мобильных робототехнических устройств для поиска людей в разрушенных конструкциях
- •4.1 Робот-змея acm-r5
- •4.2 Робот-спасатель quince
- •4.3 Робот с искусственными усами-сенсорами scratcHbot
- •4.4 Робот-таракан
- •4.5 Выбор типа робота
- •5. Кинематика и динамика робота:
- •5.1 Анализ кинематики и выбор типа
- •5.2. Динамика робота
- •6. Выбор компонентов устройства
- •6.1 Контроллер
- •6.2 Сервопривод
- •6.3 Модуль
- •6.4 Питание
- •6.5 Камера
- •6.6 Управление
- •7. Потребляемый ток и время работы робота
- •8. Материал для конструкции
- •9. Список литературы
6.4 Питание
В
качестве источника питания подобран
Power
Shield
(Li-Ion,
2000 мА
ч).
Не придётся возиться с кучей батареек, аккумулятор заряжается от компьютера или блока питания для смартфона с разъёмом micro-USB.
В основе шилда литий-ионный аккумулятора на 2000 мА·ч. Также на плате предусмотрены:
Тумблер включения
Разъём micro-USB для зарядки аккумулятора
Перемычка для вывода уровня заряда на пин А0
Индикатор включённого состояния (ON)
Индикатор процесса зарядки (CHARGING BATT)
Индикатор низкого заряда аккумулятора (LOW)
При использовании Power Shield как обычная плата расширения Arduino - устройства получат пятивольтовое питание по стандартным пинам.
Получить информацию о текущем уровне заряда аккумулятора можно перемкнув контакты VBAT джампером. После этого на пин A0 станет выводится аналоговый сигнал, пропорциональный заряду аккумулятора.
В аккумулятор встроена защита от перегрузки — если ток превысит 900 мА, сработает контур предохранителя и устройство выключится. Чтобы сбросить блокировку, на несколько секунд необходимо подключить к Power Shield зарядное устройство.
Для установки на Power Shield платы и других шилдов с выступающими вниз элементами, можно воспользоваться набором контактных колодок. Это позволит исключить вероятность замыкания контактов корпусом аккумулятора.
Рабочее напряжение: 5 В
Ёмкость: 2000 мА·ч
Максимальная сила тока: 900 мА
Габариты: 69×53 мм
Рисунок 5.4 Power Shield (Li-Ion, 2000 мА ч)
6.5 Камера
Беспроводные IP камеры или по другому IP камеры Wi-Fi необходимы и удобны, когда нужно обеспечить качественную картинку с места наблюдения, удаленного от локальной проводной сети организации или в труднодоступном месте, куда проведение кабеля Ethernet очень сложно или трудоёмко.
Основным плюсом беспроводных IP-камер по сравнению с их проводными аналогами является возможность работы без подключения к кабелю Ethernet. На самом деле таким камерам все-таки нужен один провод - питание.
В остальном, кроме способа интеграции в локальную сеть организации, беспроводные камеры аналогичны обычным кабельным IP-камерам.
Современные IP-камеры обеспечивают картинку разрешением до 1280*720 при скорости 30 кадров в секунду, но в будущем эти цифры будут расти.
В связи с вышесказанным выбрана камера Defender Multicam WF-10HD, основные технические характеристики которой:
Угол объектива: 90 º;
Датчик изображения: 1Мп;
Габариты: 48×48×15 мм;
Скорость кадров в секунду: 30;
Масса: 38 г;
Время работы: до 118 минут беспрерывной видеозаписи с включенным Wi-Fi;
Формат видео: MPEG-4 AVC/H.264, 1280×720 + звук AAC;
Формат фото: JPEG, 1280×720;
Интерфейсы: Micro-USB 2.0; Wi-Fi IEEE802.11b/g;
Прочие характеристики: обратная аудиосвязь; функция камеры наблюдения с трансляцией в сеть;
Совместимость: ПК (Windows XP/Vista/7/8), мобильные устройства Apple iOS 6.0 и выше, Android 2.2/2.3/4.х и выше.
Рисунок 6.5 Камера Defender Multicam WF-10HD
6.6 Управление
Для передачи сигналов управления на плату Arduino был выбран Wi-Fi модуль ESP8266. Данный модуль позволяет управлять устройством дистанционно.
Модификация: ESP-01 V090
Беспроводной интерфейс: Wi-Fi 802.11 b/g/n 2,4 ГГц
Режимы: P2P (клиент), soft-AP (точка доступа)
Максимальная выходная мощность: 19,5 дБ·мВт (89 мВт)
Номинальное напряжение: 3,3 В
Максимальный потребляемый ток: 220 мА
Портов ввода-вывода свободного назначения: 2
Частота процессора: 80 МГц
Объём памяти для кода: 64 КБ
Объём оперативной памяти: 96 КБ
Габариты: 21×13 мм
Рисунок 6.6 Wi-Fi модуль ESP8266
