«Jinn» ist der erste lauffähige humanoide Roboter aus der Schweiz!
Ein technischer Beschrieb der einzelnen Roboter-Komponenten.
Die Hardware von«Jinn»
Höhe: 1060 mm
Breite: 320 mm
Gewicht: ca. 5.3 Kg
Freiheitsgrade: 22
Tragkraft der Arme: ca. 200 g
Akku: LiFe 2S 4.0 Ah 6.6 Volt
Akku-Betriebsdauer: ca. 0,5 Std.
Ein kleines Akkuladegerät und ein Akku sind in der Grundausstattung
enthalten.
Servos:
Es werden folgende Servos für Knie und Hüften verwendet:
6 x HS7980TH (440 Ncm) von Hitec
14x HS8380Th (330 Ncm) von Hitec
6 x HK15328D (200 Ncm) von Hobby King
Diese 26 Servos werden mit einem Pololu-MiniMaestro-Controller
24 Channel gesteuert. Dabei werden gewisse Gelenke mit Doppel-Servos parallel bewegt.
Sensoren:
Ein weiterer Mini-24-Channel-Maestro-Controller wird als Eingang für die Sensoren benutzt.
Verschiedene Sensoren per Software integriert.
Bumper: Füsse
Drucksensoren: Füsse, Greifer
Ultraschall: Kopf und Schultern
Infrarot: Unterkörper
Gyro: Gleichgewicht
Spannungsüberwachung für Akkus.
Die Sensoren-Palette möchten wir als Optionen verstehen, da der Verbau aller Sensoren den Preis nur erhöht. Der Kunde entscheidet, welche extra Sensoren benötigt werden. Optional kann eine zusätzliche WiFi-Kamera installiert werden. Der Roboter wird mit Akku und Gamepad ausgeliefert.
Software Übersicht:
Unser System basiert auf dem Smartphone als Hauptcontroller des Roboters. Die Steuerung erfolgt «Peer to Peer» oder über die «Standard-Netzwerk-Infrastruktur». Wir haben uns für Android entschieden, da Android als Open Source in grossen Stückzahlen zur Verfügung steht. Ein Smartphone andererseits ist heute fast jedem zugänglich, im Gegensatz zum Computer. Wir werden im nächsten Schritt auch Android-Boards verwenden.
Das Smartphone bietet eine starke Hardwareplattform, speziell Sensoren und Dienste, die den Roboter unterstützen. Die Android-Hardware sind leistungsfähiger als embedded Systems wie Arduino oder Raspberry Pi.
Wir können sowohl mit Android Smartphones als auch Android Boards wie das Pollin Board
ODROID-U3-Entwicklerplatine mit Samsung-Quadcore, etc. arbeiten. Smartphones bekommen sehr schnell eine neue leistungsfähigere Hardware (Entwicklung Richtung 64-Bit Systeme).
Andererseits ist für ein Robotersystem eine schnelle direkte Verbindung zu den Sensoren und Motoren wichtig. Dies bietet genau der USB Port. Nominal 54 MB/s, praktisch eher 25 MB/s. Die Servos sind per Standard auf 115200 Baud, industrielle Motoren teilweise gar nur 38400 Bit/s ausgelegt. Wir haben Treiber für industrielle Anwendungen entwickelt. Deshalb haben wir Reserven in der Kommunikation. Die Integration von weiteren Ports ist möglich. Auf Kundenwunsch kann auch ein anderes System integriert werden.
Voraussetzung: Android 4.1.2 (lokale Sprachsteuerung) und USB OTG
SOFTWARE PAKETE
«JINN-BOT ANDROID», Kitty App gratis / Roboarm und Jinn kostenpflichtig. Wir haben eine Roboapp, die auf dem Smartphone implementiert ist. Dort werden die Sensoren abgefragt und die Motoren angesteuert. Die Steuerung wird zentral an einem Ort verwaltet. Wir verwenden die OpenSource-Pakete «Nano Webserver» und «Sphinx»-Spracherkennung.
«JINN-BOT REMOTE», kostenpflichtig
«WLAN Fernsteuerung»
«THE GLOVES», kostenpflichtig
«WLAN Sensoren App», die als Fernsteuerung für Jinn verwendet werden kann. Sie ermöglicht Teleoperation.
Die «GLOVES»-App kann als Sensoren-System für eigene Anwendungen genutzt werden.
Die «Jinn-Bot Droid-App»
Die «Jinn-Bot Droid-App» hat einen Webserver integriert, somit ist der Roboter via Webzugriff kontrollierbar.
Die App beinhaltet:
– Motoren- und Sensoren-Verwaltung
– Sprachsteuerung
– Animation
– Bluetooth Game Controller
– WLAN-Netzwerk / «Peer to Peer»
– Plugin Verwaltung
– Bewegungs-Sets zur Verwaltung mit Player und Parser
– Webserver
Der Roboter kann direkt via Sprachsteuerung und alternativ mit einen GAME-CONTROLLER über Bluetooth gesteuert werden.
Der Zugriff auf den Web-Server geschieht über den Web-Browser auf dem Computer. Auf dem Webserver kann man nun eine «Remote Controll»-Webseite oder die «Logseite» öffnen. Die «Logseite» ist wichtig, um Fehlermeldungen des Smartphones auszulesen.
Die App «Remote Control»:
Der Roboter wird «Peer to Peer» oder über die «Standard-Netzwerk-Infrastruktur» via «Remote Control»-App gesteuert. Speziell mit «Peer to Peer» kann der Roboter überall betrieben werden, auch im offenen Gelände.
Die App soll eine komfortable Fernsteuerung sein, die den Aktionsradius des Roboters erweitert. Sie hat für jeden Typen eine vordefinierte Grundsteuerung, die aber den individuellen Bedürfnissen
angepasst werden kann.
Die App «GLOVES»
«GLOVES» ist einerseits ein Teleoperations-System und bietet andererseits mit der externen WiFi-Sensor-App die Möglichkeit, Werte zu übermitteln. Die Datenübermittlung erfolgt an die «Robo»-App oder auch an einen Server.
Wir haben bereits eine «LABVIEW»-Integration und arbeiten an «ROS Indigo» (Robotic Operating System).
Dort können auch Plug-in hochgeladen werden, die in der IDE (Entwicklungsumgebung) von «ECLIPSE» geschrieben werden können.
«Plugin» WiFi Steuerung, «Peer to Peer und WLAN»
Für den Einsteiger und Schüler haben wir ein spezielles Plugin entwickelt.
Die Jugendlichen sollen unter Eclipse Java programmieren. «Jinn-Bot Robotics & Design GmbH» übernimmt die Portierung auf die Android-Plattform mit unserem Plugin.
Das «Android ADT Bundle» für Android mit «Eclipse» ist leider sehr unkomfortabel zu bearbeiten.
Es ist ein instabiles Release. Aus diesem Grund haben wir ein eigenes Plugin entwickelt.
Das Projekt «NXJinnbotPlugin» übernimmt die Übersetzung in die «Dalvik» oder «ART Virtual Java Machine».
Ausserdem liefern wir auch neue Plugins, die nicht alle Open Source sein werden. Es gibt eine kostenlose App, die für jedermann erhältlich sein wird. Sie kontrolliert eine Mini Maestro 12-Channel-Karte.
6 Ports – als Servos genutzt.
6 Ports – als Sensoren genutzt.
Es können sowohl 12 , 18 und 24-Channel-Karten angesteuert, als auch im Verbund miteinander verwendet werden. Das Software Plugin für Kitty wird ebenfalls als Open Source und kostenlos lieferbar sein.
Dann bieten wir auch für Hochschulen und Universitäten das ganze Projekt Open Source unter Lizenz an. Dies ermöglicht den Zugriff auf den ganzen Code, aber auch auf die Updates der Software.
Das «Evolution Bundle»:
Die «Evolution-Lizenz» beinhaltet alle Software- und Hardware-Updates für eine bestimmte Zeitperiode.
Weitere Informationen zur Robotic:
Jinn-Bot Robotics & Design GmbH
Roger Seeberger, Michael Roggli, Daniel Scheuber
Limmatstrasse 55, CH-5412 Vogelsang
Daniel Scheuber, SSE AG, CH-5274 Mettau, sse@sse.ch
