Сканкод · дистрибьютор в РФ и СНГРобот-доставщик на Tibbo: как это могло бы быть
Тихоходный робот возит детали, документы и посылки между корпусами завода, по складу или кампусу. Ниже - как разделить такую машину на части и какую из них отдать контроллеру Tibbo.
Робота мы не собирали, прошивку не писали. Концепт составлен по документации Tibbo. Раскладка модулей и питание проверены расчётом, всё остальное - предложение, которое нужно проверять на стенде.
Какую задачу решаем
Чтобы идея была конкретной, зададим рамки. Меняются рамки - меняется и комплект.
| Допущение | Значение |
|---|---|
| Где ездит | Закрытая территория: цех, склад, кампус, больничный корпус. Не городские улицы |
| Скорость | Как у пешехода, до 6 км/ч |
| Груз | Два запираемых отсека |
| Привод | Два мотор-колеса с готовыми драйверами, управление по RS-485 |
| Питание | Батарея 24 В со своей платой защиты |
| Связь | Wi-Fi на территории через бортовой роутер, LTE как запасной канал |
Главная мысль: два «мозга» и одна независимая цепь
Робот - это три разные задачи, и у каждой свой исполнитель. Контроллер Tibbo хорошо делает вторую.
Навигационный компьютер
- камеры и лидар
- карта и маршрут
- объезд людей и препятствий
«скорость и поворот»,
10-20 раз в секунду
Tibbo - контроллер кузова
- команды приводам
- замки и датчики отсеков
- батарея
- связь с диспетчером
команды и состояние
Исполнители
- драйверы мотор-колёс
- замки отсеков
- плата защиты батареи
- считыватель карт или клавиатура
Цепь аварийного останова - отдельно от всех
Кнопка-грибок и бампер через реле безопасности снимают силовое питание с драйверов. Цепь не проходит ни через один контроллер и работает, даже если оба зависли. Tibbo только читает её состояние и сообщает диспетчеру.
Что делает Tibbo
Приводы
Принимает от навигации «скорость и поворот», пересчитывает в скорости двух колёс и отдаёт драйверам по RS-485. Если команды не приходят дольше 0,3 секунды, сам командует «стоп».
Tibbit #05, порт RS-485Отсеки
Открывает замок нужного отсека по коду или по карте, следит, что дверцу закрыли. Ведёт журнал: кто, когда, какой отсек.
Tibbit #06 (реле), #04-8 (оптовходы 24 В), #08 (считыватель Wiegand)Батарея
Читает заряд, ток и температуру с платы защиты батареи по второму порту RS-485. Заряда мало - сообщает диспетчеру, и навигация ведёт робота на зарядку.
Второй Tibbit #05Связь
Отправляет диспетчеру состояние: заряд, отсеки, ошибки. Основной канал - бортовая сеть и Wi-Fi робота. Запасной - свой модем LTE: если навигационный компьютер завис, диспетчер всё равно узнает, что с роботом.
Ethernet платы, Tibbit #45-2 (LTE), протокол MQTTНа плате остаются свободные сокеты: свет, звуковой сигнал, датчики груза добавляются без смены платы.
Чего Tibbo не делает
Не видит дорогу
Камеры, лидар и построение маршрута - работа отдельного компьютера с Linux и видеоускорителем.
Не крутит моторы напрямую
Быстрый регулятор скорости живёт в драйвере мотора. Контроллер задаёт скорость, а не управляет током обмоток.
Не отвечает за безопасность
Аварийный останов - аппаратная цепь. Программа может зависнуть, реле безопасности - нет.
Примерный комплект
Раскладка проверена расчётом: модули встают в сокеты без конфликтов, загрузка источника питания 61%.
| Позиция | Кол-во | Сокет | Зачем |
|---|---|---|---|
| Плата TPP3(G2) в корпусе TPB3 | 1 | - | Контроллер кузова, 7 тайлов под модули |
| Tibbit #05: порт RS-485 | 2 | S5, S9 | Драйверы колёс; плата защиты батареи |
| Tibbit #06: два реле | 1 | S17+S19 | Замки двух отсеков |
| Tibbit #04-8: четыре оптовхода 24 В, общая земля | 1 | S7 | Дверцы отсеков, состояние цепи останова, бампер |
| Tibbit #08: порт считывателя Wiegand | 1 | S13 | Карта или код для выдачи посылки |
| Tibbit #45-2: модем LTE | 1 | S1-S4 | Запасной канал связи, не зависит от навигации |
| Tibbit #33: источник питания 5 В от 8-60 В | 1 | S25 | Питание от батареи 24 В, выдерживает провалы и выбросы |
| Tibbit #18, #21, #20: разъёмы | 1 + 4 + 1 | рядом с модулями | Питание и клеммы |
Питание - в S25, как в проектах Tibbo. На TPP3(G2) источник ставят в конец платы: в S25 выведена только одна линия, другим модулям он почти бесполезен, а разъём питания #18 встаёт рядом в S26. Отметки 1 и 2 на схеме значат, что у #33 здесь не подключены линии отключения источника и сигнала «питание пропадает»: источник всегда включён, сигнал сбоя питания прошивка не использует. Если он нужен, например чтобы сохранить счётчики, источник ставят в полный сокет, например S21.
Не из каталога Tibbo: навигационный компьютер с камерами и лидаром, бортовой роутер Wi-Fi, два мотор-колеса с драйверами на RS-485, батарея с платой защиты, реле безопасности с кнопкой и бампером, считыватель или клавиатура с выходом Wiegand, замки, шасси.
Другой вариант контроллера - Linux-плата LTPP3(G2): те же модули Tibbit, а логика пишется на Python или Node.js. Пример такой платы в деле - рецепт «Контроллер, с которым говорит нейросеть».
Одна доставка по шагам
- Заказ. Диспетчер по MQTT сообщает роботу: отсек 1, получатель, точка назначения.
- Загрузка. Кладовщик прикладывает карту, Tibbo открывает отсек 1 и ждёт, пока дверцу закроют.
- Поездка. Навигация ведёт робота и шлёт Tibbo команды скорости. Tibbo передаёт их колёсам и раз в несколько секунд отчитывается диспетчеру.
- Препятствие. Навигация тормозит сама. Если сработал бампер, питание приводов снимает цепь останова, а Tibbo сообщает об этом диспетчеру.
- Выдача. На месте получатель вводит код. Tibbo сверяет его, открывает отсек 1 и записывает выдачу в журнал.
- Возврат. Робот едет на базу. Если заряд ниже порога, сначала на зарядку.
Что придётся решить отдельно
- Тормоза и уклоны. Что удержит робота на пандусе, когда питание приводов снято.
- Улица. Влага, мороз и вибрация: корпус, разъёмы и кабели подбираются под условия.
- Потеря связи. Что делает робот без Wi-Fi и LTE: стоит, едет до точки или возвращается.
- Точность остановки. Насколько близко к двери или стеллажу робот должен встать.
- Правила и безопасность. Требования к машинам, которые ездят рядом с людьми, и выезд на общие дороги - отдельный юридический вопрос. В концепт он не входит.
С чего начать
Стенд на столе: плата, два мотор-колеса на подставке и ноутбук вместо навигации. Он шлёт команды скорости, вы смотрите, как ведут себя приводы и сторож связи. Отсеки и связь добавляются следом.
Куски этой задачи уже есть в рецептах: замок и считыватель карт, телеметрия по LTE, опрос устройств по RS-485.
Проектируете робота или тележку?
Расскажите, какие у вас приводы и батарея. Подберём плату и модули, проверим раскладку и питание.