Recientemente comencé un proyecto (con algunos amigos) en el que construiré un barco autónomo. Desde un nivel alto, será alimentado por energía solar con una hélice impulsada por un motor relativamente simple, y algunos sensores a bordo y demás. Será guiado por GPS en el sentido de que las coordenadas de navegación se cargarán en el barco y luego "irá allí" (dejaré la búsqueda de rutas fuera de eso).
Mi experiencia es informática y más o menos estoy "metiendo" en el aspecto de hardware de las cosas. Mi pregunta principal es sobre el diseño/diseño del sistema de control para el barco en sí.
Al principio, mi intención es tener una computadora principal a bordo (tal vez Raspberry Pi), que se comunique con varios microcontroladores a bordo (tal vez Arduinos). Los microcontroladores reportarían los datos del sensor a la computadora principal, que tomaría decisiones y daría instrucciones a los controladores para impulsar operaciones físicas (por ejemplo, detener el motor, girar la cámara, activar la autodestrucción).
¿Es razonable este paradigma general? ¿O es fundamentalmente defectuoso de alguna manera que aún no he pensado?
Si alguien quiere más información, hágamelo saber, no quería despotricar demasiado. ¡Gracias de antemano!
Estás diseñando un robot móvil. Olvídese de Asimov, las tres leyes reales de la robótica móvil son:
Hagas lo que hagas, ten en cuenta estas verdades fundamentales.
Todo saldrá mal todo el tiempo. Esto es especialmente cierto para un robot que está en el mar, o incluso en medio de un lago. Cada componente técnico del robot es algo que puede salir mal, y cuanto más tengas, más cosas saldrán mal. Incluso si los hace todos 99% confiables y tiene 70 cosas allí, entonces tiene un 50% de posibilidades de que una de ellas falle. "Ajá", dices, luego agregaré un sistema de seguridad que detecta cuando algo sale mal y, por ejemplo, detiene el motor. Bueno, ahora tienes otra cosa que puede salir mal, y le has dado el poder para detener el motor. La lección para llevar es reducir la cantidad de componentes en el robot tanto como sea posible. Usted mencionó "varios microcontroladores a bordo". ¿Por qué, qué tan grande es este barco ? ¿Tal vez puedas salirte con la tuya con solo uno?
Hay una batería en el camino. Esto es realmente dos verdades. En primer lugar, es posible que te encuentres atrapado por espacio. Tal vez no, los barcos pueden ser bastante grandes y no tienen muchos actuadores, por lo que este puede ser uno de los pocos robots que no sufra este problema. En segundo lugar, los robots móviles nunca tienen suficiente capacidad de batería. Estoy seguro de que has pensado en esto, pero lo mencionaré para completarlo. Mida cuidadosamente cuánta energía consumen las distintas partes del robot y calcule cuánto tiempo de funcionamiento es probable que obtenga de ellas.
Se rompió. Tu experiencia es en Ciencias de la Computación, algo fallará. A menos que seleccione muy buenos conectores y no los ensamble usted mismo, fallarán. Probablemente las juntas de soldadura fallarán si las hace todas usted mismo. El bote tendrá fugas y explotará la electrónica. Cuando esté armando el bote, debe imaginar que tiene 20 años de amarga experiencia con robots que se descomponen cuando son casi inaccesibles (la tengo). Cada pieza que hagas, imagina cómo va a salir mal. ¿Qué impide que los conectores se desconecten solos? ¿Qué impide que entre agua en los componentes electrónicos? ¿Los sellaste? ¿Qué va a evitar que se sobrecalienten ahora? ¿Tomaste precauciones ESD? Si no es así, es probable que hayas perdido la mitad de un pin en un chip que solo comenzará a mostrar fallas cuando el barco esté a 100 millas de tierra.
m.alin
DJSunny
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Oli Glaser
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