Przejdź do treści Przejdź do stopki
Aktualności

Aktualności

Tomasz Oraczewski ze swoim robotem .

Smartfon steruje robotem

Tomasz Oraczewski, student IV roku Mechatroniki na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH, zdobył główną nagrodę w ogólnopolskim konkursie prac dyplomowych „Młodzi Innowacyjni 2012". Jury wyróżniło młodego naukowca za pracę inżynierską pt. „Wykorzystanie urządzenia typu smartfon w sterowaniu robotem mobilnym". Promotorem nagrodzonej pracy jest prof. dr hab. inż. Mariusz Giergiel.

Wybierając temat pracy inżynierskiej, Tomasz Oraczewski chciał zwrócić uwagę na niezwykle rozbudowane funkcje telefonów typu smartfon. Popularność smartfonów w ostatnim czasie szybko rośnie, jednak zdecydowana większość użytkowników nie ma pojęcia, jak wielkie możliwości są ukryte w tych małych urządzeniach. Aby to zobrazować, student AGH skonstruował robota, którym steruje właśnie przy pomocy swojej komórki. Jest to pojazd gąsienicowy, zbudowany na bazie dość prostego mechanizmu, powszechnie dostępnego w sklepach. Ma dwa silniki na prąd stały z przekładniami. Aby „ożywić" robota, należało popracować nad elektroniką. „Skonstruowałem układ, który umożliwiłby sterowanie robotem, czyli miał kontrolę nad silnikami. Musiałem więc przemyśleć sprawę komunikacji smartfona z robotem. Wybrałem standard komunikacji bluetooth i dokupiłem odpowiedni moduł mogący komunikować się z układem elektronicznym robota" - wyjaśnia Oraczewski. Zainstalowany na robocie mikrokontroler steruje pośrednio silnikami i bezprzewodowo komunikuje się przez bluetooth ze smartfonem.

 

Takie „porozumiewanie się" kilku urządzeń - w tym przypadku robota i smartfona za pomocą bluetootha - jest możliwe dzięki różnym aplikacjom. Podstawowa służy do sterowania urządzeniem poprzez przyciski ekranowe - jest to standardowe wykorzystanie smartfonu jako panelu dotykowego. Wielu użytkowników nie zdaje sobie sprawy, że w ich telefonach znajdują się liczne sensory jak: akcelerometry, żyroskopy oraz czujniki natężenia pola magnetycznego, światła czy ciśnienia. „Skupiłem się na wykorzystaniu wbudowanych w smartfony sensorów, bo jest to bardzo ciekawe z punktu widzenia inżynierskiego" - mówi pan Tomasz. „Na początku wykorzystałem możliwości, jakie daje akcelerometr, który pozwala na określenie kąta przechylenia telefonu względem powierzchni ziemi" - dodaje konstruktor. Dzięki temu akcelerometrowi i stworzonej aplikacji można płynnie sterować prędkością i kierunkiem jazdy robota, czyli można nim kierować, poruszając odpowiednio telefonem. Ale nie tylko.

 

Robot mobilny sterowany smartfonem - Śledzenie toru ruchu

<iframe src="http://www.youtube.com/embed/iiXcKuvay8I" frameborder="0" height="293" width="520"></iframe>

 

Kolejna funkcja to komendy głosowe. „Robiłem aplikacje na smartfony z systemem operacyjnym Android, gdyż jest to najpopularniejszy system na tego typu urządzenia" - tłumaczy Tomasz Oraczewski. Platforma Android udostępnia narzędzia do rozpoznawania komend głosowych. Działa to w ten sposób, że nagrywany jest fragment wypowiedzi skierowanej do smartfona. Jest on przesyłany przez Internet na serwery Google'a, gdzie następuje analiza dźwięku. W odpowiedzi dostajemy informację, która jest już czytelna dla maszyny. „W ten sposób zaprogramowałem komendy: w prawo, w lewo, do przodu, do tyłu itp." - objaśnia student AGH.

 

Bardzo ciekawa jest kolejna funkcja urządzenia: dzięki smartfonowi można sterować robotem z każdego miejsca na świecie z dostępem do Internetu. Jak to możliwe? Smartfon może łączyć się ze stronami www. Trzeba zainstalować go na robocie i mieć dostęp do strony internetowej. Mamy wtedy podgląd z kamery w telefonie, dostęp do danych GPS (dzięki temu wiemy, gdzie robot się znajduje) i poprzez stronę www wydajemy odpowiednie komendy.

 

Robot mobilny sterowany smartfonem - Sterowanie przez stronę WWW

<iframe src="http://www.youtube.com/embed/uyHUpsuacuQ" frameborder="0" height="293" width="520"></iframe>

 

Mały wielki smartfon


W pracy inżynierskiej Tomaszowi Oraczewskiemu chodziło po pierwsze o to, aby udowodnić, że tworząc różne aplikacje na jedno urządzenie - smartfon - można uzyskać naprawdę wiele funkcji, po drugie, aby pokazać że smartfon jest wszechstronnym i przyszłościowym urządzeniem. Używając smartfona można sterować nie tyko robotem, ale wieloma różnymi urządzeniami mechatronicznymi i elektronicznymi, zarówno w warunkach domowych, jak i w przemyśle. Nie trzeba kupować dodatkowych paneli dotykowych, trzeba umieć wykorzystać nasz smartfon. Wystarczy napisać specjalną aplikację oraz zaprojektować jakąś formę komunikacji między naszym smartfonem a danym urządzeniem. Proste? Zdecydowanie tak! - dla informatyka. Dla przeciętnej osoby z pewnością nie. Dlatego nasz student wraz ze swoimi kolegami z katedry Robotyki i Mechatroniki złożyli projekt o dofinansowanie w ramach Programu Badań Stosowanych, w którym chcą opracować narzędzia umożliwiające wszystkim ludziom łatwe zaprogramowanie smartfona po to, aby można było nim sterować zwykłymi urządzeniami domowego użytku. Chodzi o zarządzanie oświetleniem, klimatyzacją, ogrzewaniem, wentylacją, otwieraniem bram czy drzwi. Zamiast wielu pilotów i sterowników mamy w ręce jedno wielofunkcyjne urządzenie - własny telefon.

 

Tekst: Ilona Trębacz, Zdjęcia: Zbigniew Sulima

Stopka