OAP Introduceren: Een Open Referentie-ontwerp voor Intelligente Mobiele Robots

"Heb je ooit gedroomd om je eigen Linux-gebaseerde droïde te bouwen die autonoom door je huis kan dwalen, intelligente je commando's gehoorzaam?" vraagt Dafydd Walters. "Je kunt die droom nu eindelijk tot leven brengen." Walters richtte en leidt het Open Automaton Project (OAP), dat hobbyisten in staat stelt een intelligente mobiele robot te assembleren uitgerust met stereo-visie en een high-end PC-grade moederbord – allemaal voor de prijs van een high-performance personal computer.

Terwijl de RETF en OROCOS-initiatieven zich richten op het definiëren van open standaarden voor robot hardware-software interfaces, kiest OAP de implementatieroute. Het doel is een referentie-ontwerp te produceren dat de kloof overbrugt tussen gesofisticeerde onderzoeksrobots en de kleine, mat-roulerende modellen die typisch door enthousiastelingen gebouwd worden.

De projectwebsite, gehost op SourceForge, biedt circuitschema's, broncode en uitgebreide documentatie onder een open-source-licentie, wat iedereen in staat stelt hun eigen autonoom mobiele robot te bouwen.

Belangrijkste projectdoelen zijn:

• Een coherente set modulaire componenten ontwerpen – zowel hardware als software – die voldoen aan industriestandaarden waar mogelijk.
• Totale kosten tussen $1.500 en $2.000 houden, ongeveer de prijs van een premium PC.
• Een goedkoop real-time visiesysteem ontwikkelen dat dient als primaire ruimtelijke sensor.

Om binnen hobbybudgetten te blijven, steunt OAP op gemakkelijk verkrijgbare consumentenhardware. Bijvoorbeeld, het visiesysteem gebruikt off-the-shelf FireWire-webcams gemonteerd op een pan-en-tilt-kop aangedreven standaard radio-control hobby-servo's.

Door de recente proliferatie van consumentenwebcams en FireWire-capable moederborden, heeft het project low-cost stereo-visie haalbaar gemaakt. De gekozen camera is de ADS Pyro 1394 WebCam, hoewel elke IIDC-compatibele (DCAM) digitale camera werkt.

Het visie-array wordt aangevuld met twaalf sonardetectoren (Devantech SRF04s) beheerd door het oap‑sonar command-line-utility. Een unit is gemonteerd op de pan-tilt-kop om oogbeweging na te bootsen, acht zijn rondom de basis gepositioneerd voor obstakeldetectie, en drie wijzen naar beneden om afgronddetectie.

Een infraroodsensor, afgestemd op de emissiviteit van het menselijk lichaam, is op de kop gemonteerd en helpt de robot mensen te herkennen.

De pan-tilt-kop wordt bestuurd via een I2C-interface en het oap‑head utility. Mobiliteit wordt geboden door twee hoofddc-aandrijvmotoren, beheerd door oap‑motor. Wielencoders leveren odometrie, terwijl een stroombeheermodule batterijniveaus monitort en kan communiceren met een dock-/oplaadstation via infrarood.

OAP's human-robot interface (HRI) omvat:

• Spraakuitvoer
• Een minimalistische robot-gemonteerde LCD en keypad
• Draadloze en infrarood afstandsbedieningen

Spraakherkenning-input wordt initieel niet geprobeerd, volgens Walters.

Voor meer details, zie het artikel: Meet OAP — an open robot reference design project.