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C-Biscuit:设计选择和理由

2016年2月10日经过Trevor Gamblin.

虽然C型饼干项目远非完整,但它已经走了很长的路,看到了这个过程中的众多想法和设计目标。本文将讨论其中一些。

我们选择了C饼干,为什么我们选择它。

C-饼干系列

  1. C-Biscuit:黑客和爱好者的机器人平台
  2. C-Biscuit:设计选择和理由
  3. C型饼干功率:用于羽鹬的5V 3A降压稳压器
  4. C-饼干动力:5V稳压器的撬棍保护电路
  5. C-饼干:操作的大脑
  6. C-饼干动力:调节器和撬棍电路的装配和测试
  7. C-Biscuit:监控机器人的健康状况
  8. C-饼干:机器人系统架构
  9. C-饼干:RCB微控制器,电机控制器的原理图设计
  10. C-饼干:RCB功率,步进的原理图设计
  11. C-饼干:机器人控制板的布局和装配
  12. C-饼干:系统集成和测试

即使在这些早期阶段C-饼干项目,它已经走了很长的路 - 在这个过程中已经开发了许多想法和设计目标。本文将讨论其中一些目标和想法,以解释它们,以便您更好地了解最终目标是什么,而且为什么我们觉得他们是创造自己的机器人最谨慎的选择。我们预计这是一个长期的项目,但我们希望您能享受与我们一起旅行。

那么我们在哪里举行系列?我们的目标是为您提供所有您需要建立可以执行环境映射和视频捕获职责的土地和空气的无人机所需的所有指导。此外,我们希望系统是高度可定制的 - 为此,我们将设计一个核心系统,该系统具有可轻松快速地在不同平台之间轻松快速地传输的羽筒板和相机,以及在每个的代码。

克里斯罗杰斯的Digibot是一种类似于C饼干的陆地无人机,看看那些轮胎!

项目限制

当我们最初娱乐DIY驱动器文章系列的想法时,我们有三个主要的约束来杂耍,以便易于遵循:

  1. 该系列必须提供一个最终产品,可以做一些相当复杂和酷的事情,而不是一串教导您如何集成传感器和写导航算法的简单文章
  2. 建立核心平台及其扩展所需的部件必须可访问。这意味着它:
    • 不得不易于获得(但看到下面关于摄像机的讨论)
    • 必须相对便宜,同时避免妥协质量
    • 零件本身不需要太多黑客攻击
  3. 在不需要任何先进的工具的情况下,它必须完整的东西,包括关于一些子系统的预算制造房屋的最小(但不不称)依赖,例如,电源管理板。

硬件子系统

系统核心

该子系统是将在C型饼干变体之间看到最小的修改。它包括筒板Quad(以及其天线和外壳),以及Avnet Wandcam(使用Li-OV5640-MIPI-AF传感器)。

Avnet Wandcam用于C饼干

羽阳板为我们提供了一个令人印象深刻的强大的Linux Ready系统,可以处理我们的主要计算需求并为额外的软件提供大量的空间。作为奖励,如果您发现需要,它很容易重新配置另一个目的(例如媒体PC)。其主要缺点是它不支持USB 3.0,这主要影响了项目可用的相机选项。

如上所述,由于其成本低,因此,万丰最终选择了各种其他人。虽然它具有滚动快门(这可能是机器人视觉的棘手),部分目标是在软件中解决这个限制,作为低成本的全球快门相机 - 无论是适当的mipi.界面或具有USB 2.0的界面 - 很难找到。

系统核心的最终部分是RB-DFR-264MPU-6050 IMU板。除了作为整体无人机至关重要的核心传感器之外,它还可以帮助我们纠正使用滚动快门相机代替全局快门的缺点。这是我们打算投入很多努力的项目的一部分。

力量

技术上,我们的核心系统的一部分,我们为这部分做了一点点的定制开发。我们选择了5000 Mah 11.1V电池作为我们的基线电源,并将在我们去(用自己的文章)时添加一些PCB设计,以处理电源管理并交换核心进出不同的构建。通过该容器的电池,任何我们构建的系统都应该能够足够长,因为在需要充电之前的一些相当令人印象深刻的技巧(也是在没有伤害的几个不伤害的情况下)。

其他子系统

随着C型饼干项目的进展,子系统及其所需的硬件可能会在有机上移动和改变。我们的目的是从一个基本的4WD平台开始,同时耗尽核心羽筒板系统,同时迈出了一个完全官能的Quadcopter的最终目标,您可以使用一些凉爽的室内和室外用途。

什么没有削减

不幸的是,我们在硬件方面有很多选择,我们无法出于各种原因使用。beplay体育下载不了由于成本或可用性,避免了一些这些选择,但决定因素是界面;许多我们的选择 - 尤其是当它来到相机时 - 仅限于USB 2.0(计算昂贵的视频处理)或USB 3.0(羽拐板不支持哪个)。我们包含一些图表来帮助显示为什么。

作为本文的最后一部分,我们将列出少数我们在下面考虑的零件,因为我们可能仍然可以为以后的变种调查它们,因为我们认为它们都非常棒;只是不是我们目前的目标:

UI-1221LE-C-HQ:这是德国公司ID制造的一个非常好的全球快门相机。虽然稍后的升级肯定值得考虑,但USB 2.0接口和成本(约300美元)使其成为任何初步设计的不情愿。

Li-OV5640-USB-72:这款USB 2.0相机是我们选择的相机一段时间,因为它可以很容易地在构建之间交换,但我们决定坚持使用MIPI相机释放更多的CPU电源。

英特尔实塞:真正的乐趣看起来像很多乐趣,正在产生很多嗡嗡声(更不用说,它以100美元的价格点坐在100美元),但USB 3.0接口使其成为羽鹬的禁止。

英特尔NUC系列:毫无疑问,您已经听说过这些迷你PC系统。我们认为长期且难以使用其中一个代替羽筒板,以扩大我们的USB外围选项(它确实支持USB 3.0),但即使是最便宜的模型也在价格点中越来越少彩板Quad。这并不是说它不能用于一个很酷的机器人

下一步

软件构建和电源管理!

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