Разработка концепции мобильного робота

[MORGAN]

Скетч прототипа мобильного робота Robonine V1
Хочу поделиться детялями процесса разработки мобильного робота. В мае этого года наши инженер-конструктор и продуктовый дизайнер завершили первую версию дизайна робота Robonine V1. Я хочу пошагово показать, с чего мы начали и к какому варианту пришли на текущий момент. В статье будут представлены часть деталей без изменений, в том виде, в котором они были отправлены специалисту. Не все изначальные требования будут реализованы, а где-то концепция в процессе проектирования претерпит изменения. В статье я буду давать комментарии по ключевым моментам.

Требования к дизайну будущего робота​

• Необходимо создать 3D-концепцию дизайна с учетом технических характеристик конструкции, предоставленных инженером.
• Модель так же должна быть представлена в среде — внутри помещения, управляемая человеком с использованием VR-очков Oculus Quest 3.
• Необходимо предоставить исходные файлы.

Первоначальная концепция. Дизайн предоставлен нашим инженером

Ключевые параметры мобильго робота​

• Цвет: матовый черный. Возможны альтернативные цветовые схемы: белый, желтый.
• Размеры рамы: 350–400 мм × (1300–1400 мм, включая высоту колес).
• Формат работы аналогичен Segway.
• Вид верхней П-образной рамы спереди и сзади должен быть идентичным.
• На верхней раме должны быть установлены камера глубины и лидар.
• Светодиодные ленты должны быть установлены на боковых рамах.
• Камеры глубины (аналогичные Intel RealSense D405) должны быть установлены на манипуляторах.

Эскиз показывает расположение датчиков

Механизм балансировки​

• Хвост будет постоянно находиться в опущенном положении и иметь прямую форму, напоминающую букву П, с роликом на каждом конце. Ролики без электро привода.

Механизм балансировки: нижнее положение, вид в профиль. Скетч

Механизм балансировки. Скетч

Задние Колеса​

• Поворотные колеса, как на изображении: 3-дюймовые поворотные малые промыщленные колеса.

Задние колеса

Манипуляторы​

• Манипуляторы выдвигаются на полную высоту стойки.
• Высота: 1300 мм.
• Длина: 650 мм.
• Аппендикс на втором суставе (там находится редуктор с сервоприводом) должен быть скрыт. Инженер определит, удалить его или сместить внутрь конструкции.

Манипулятор. Вид сбоку

Манипулятор. Вид сбоку

Дизайн захвата​

Дизайн параллельного захвата.

Положение стоек манипуляторов​

• Стойки должны быть повернуты под углом 45 градусов для обеспечения максимального охвата.
• Этот угол обеспечивает максимально возможное рабочее пространство для манипуляторов.

Положение основных стоек рамы
Верхние датчики

• Камера глубины должна поворачиваться вперед и назад.
• Изначально планировалось использовать 3D-лидары, поэтому один был размещен сверху.

Положение верхних сенсо

Основные мотор-колеса​

Колеса 8,5 дюйма для электросамокатов

Мотор-колеса

Первая версия основной рамы робота​

Первая версия рамы робота. Вид спереди

Первая версия рамы робота. Вид сбоку

Первая версия рамы робота. Вид сзади

В этой версии​

• Мы решили использовать тяжелую заднюю часть вместо адаптивного хвоста. Изначально рассматривался резервуар с водой (~20 кг) для компенсации опрокидывающего момента вперед при полностью вытянутых манипуляторах.
• Дизайнер использовал оранжевый цвет, чтобы робот был заметен издалека.

Вторая версия основной рамы робота​

Вторая версия. Вид спереди

Вторая версия. Вид сзади