ראייה ממוחשבת – זיהוי ומעקב מהיר אחר אובייקט

בפוסט זה אתאר תהליך הוספת אלמטים של ראייה ממוחשבת לפלטפורמה הרובוטית שבניתי. רציתי לאפשר לרובוט לבצע שני דברים. הראשון הוא מעקב של הרובוט אחרי אוביקט, לצורך העניין כדור, עם מצלמת הראש שלו. מצלמת הראש מותקנת על מערכת Pan-Tilt מבוססת מנועי סרוו שמאפשרת למצלמה לנוע ימינה, שמאלה, למעלה ולמטה, כמו שניתן לראות בתמונה. מעקב אחרי האוביקט עם מצלמת הראש הוא הזזת המצלמה בהתאם למיקום הכדור.

המטרה השניה והיותר מורכבת היא שימוש ביכולות המעקב של המצלמה יכולות ראייה ממוחשבת נוספות, על מנת לאפשר לרובוט כולו לרדוף אחרי כדור מושלך, בדומה למשחק עם כלב.

לקריאת המשך הכתבה ראייה ממוחשבת — זיהוי ומעקב מהיר אחר אובייקט

פלטפורמה רובוטית – רובוט חכם

Linux Robotלאחרונה מצאתי קצת זמן לבנות פלטפורמה רובוטית שתשמש אותי לבחינה של אלגוריתמים שונים ברובוטיקה. הפלטפורמה היא בעצם רובוט 4 גלגלי מבוסס קוד פתוח, ופועל בסביבת Embedded Linux.

לפלטפורמה (או אם תרצו לרובוט) יש כרגע את היכולות הבאות:

  1. ראייה ממוחשבת (חיקוי של ראייה אנושית, היכולת להבין מה הרובוט רואה ולהתנהג בהתאם). לדוגמה, הרובוט מסוגל לעקוב אחרי אובייקטים שונים, לזהות פנים, ולהתנייד בצורה עצמאית בחדר שמכיל מכשולים.
  2. סינטזת דיבור (Speech Synthesis) – היכולת לדבר בקול שנשמע אנושי. האמת היא שכאן דווקא בחרתי בקול שנשמע רובוטי, אבל העיקרון עדיין זהה – הרובוט מסוגל לדבר, להרכיז על פעולות שונות שהוא מבצע, דברים שהוא מגלה, ובמקרים מסויימים להשיב על שאלות (עוד על כך – בהמשך)
  3. זיהוי דיבור – היכולת להבין ולהגיב לפקודות אנושיות. לדוגמה: "Move Forward!", "Stop!" וכו'.

לקריאת המשך הכתבה פלטפורמה רובוטית — רובוט חכם

מבוא לפיתוח מערכות זמן-אמת בסביבת לינוקס (Real-Time Linux)

Real Time Linuxמאמר זה סוקר פיתוח אפליקציות זמן אמת תחת לינוקס. המאמר מתחיל מסקירת הצורך, הגדרת סוגים שונים של מערכות זמן-אמת, מאפייני מערכות זמן-אמת, ופיתוח אפליקציות זמן-אמת תחת לינוקס.

לקריאת המשך הכתבה מבוא לפיתוח מערכות זמן-אמת בסביבת לינוקס (Real-Time Linux)

בחירת לוח פיתוח משובץ לינוקס (Embedded Linux)

מאמר זה עוסק בבחירת לוח פיתוח משובץ לינוקס (Embedded Linux). המאמר סוקר שיקולים בבחירת לוח הפיתוח, מחירים, דרישות הספק, יכולות עיבוד ומימשקים (Interfaces), וסוקר מספר לוחות מומלצים בתחום.

לקריאת המשך הכתבה בחירת לוח פיתוח משובץ לינוקס (Embedded Linux)

פיתוח דרייבר למשדר מקלט אינפרה-אדום – שליטה במכשירים חשמליים מהמחשב

במסגרת פרויקט בית חכם עליו עבדתי, רציתי להתממשק לרכיבי חשמל המופעלים על ידי תשדורת אינפרה-אדום כך שאוכל לשלוט בהם באמצעות תוכנה מהמחשב. ישנם הרבה מכשירים ביתיים כאלו: הטלוויזיה, ממיר הכבלים, מערכת הסטריאו, המזגן וכדומה. מה שמקשה על התממשקות כזו לרכיבים רבים במקביל הם שלל הפרוטוקולים השונים לתקשורת IR. מבדיקה שרירותית שביצעתי ע"י שימוש ב-Scope, לרוב מכשירי החשמל שלי היה פרוטוקול שונה, ובמקרים מסוימים אף היה מדובר בפרוטוקול ייחודי ולא מוכר.

כדי להתגבר על קושי זה של ריבוי פרוטוקולים או שימוש בפרוטוקולים יעודיים, כתבתי דרייבר לקרנל של לינוקס (Linux Kernel Module) שאליו ניתן להתממשק מכל תוכנת User-Space ולשלוח פקודת Infra-Red כלשהי, ללא תלות בפרוטוקול מסוים.

לקריאת המשך הכתבה פיתוח דרייבר למשדר מקלט אינפרה-אדום — שליטה במכשירים חשמליים מהמחשב

בקר USB למנועי סרוו

USB Servo Controllerתכנון פיתוח וייצור של בקר לשליטה במנועי סרוו המאפשר לשלוט בעד 9 מנועי סרוו שונים באמצעות חיבור USB סטאנדרטי.

לקריאת המשך הכתבה בקר USB למנועי סרוו

סקירת ההבדלים בין FPGA (רכיב מיתכנת) ומיקרו-בקר

FPGAמאמר העוסק בסקירת ההבדלים בין FPGA ומיקרו בקרים (מיקרו-מעבדים, מיקרו-קונטרולרים). המאמר מציג את הטכנולוגיות השונות, הבדלים בינהן, והיתרונות והחסרונות של כל טכנולוגיה.

לקריאת המשך הכתבה סקירת ההבדלים בין FPGA (רכיב מיתכנת) ומיקרו-בקר

תגים: ,
פורסם ב מאמרים על ידי admin. תגובות 2

אבטחת מיקרו-בקרים ומערכות משובצות תוכנה

מאמר העוסק באבטחת אפליקציות משובצות מיקרו מעבדים, סקירת השיטות השונות להנדסה לאחור (Reverse Engineering) ושיטות לאבטחת התוכנה הנמצאת על המיקרו-מעבד.

לקריאת המשך הכתבה אבטחת מיקרו-בקרים ומערכות משובצות תוכנה

תגים:
פורסם ב מאמרים על ידי admin. אין תגובות

סקירת טכנולוגיות נפוצות בתחום המיקרו-מעבדים \ מיקרו-בקרים

מיקרו-מעבדים, מיקרו-קונטרולרים, מיקרו-בקרים

בעבר מיקרו-בקרים הכילו בעיקר מנגנוני קלט-פלט פשוטים, זיכרון ויחידת עיבוד.עם השנים, לא רק שגודל הזכרון גדל משמעותית ומהירות השעון עלתה, אלא שגם נוספו מרכיבים רבים שפעם היו ממומשים ברכיב נפרד חיצוני למעבד. כמו כן, נוספו טכנולוגיות שונות המסייעות לפעילות הבקר, וממשקי תקשורת שונים. כל אלה ממומשים היום על אותה פיסת סיליקון (system on chip). המאמר בא לסקור חלק גדול מהטכנולוגיות שניתן למצוא מימוש שלהם במיקרו-בקרים כיום.

לקריאת המשך הכתבה סקירת טכנולוגיות נפוצות בתחום המיקרו-מעבדים \ מיקרו-בקרים

תגים:
פורסם ב מאמרים על ידי admin. תגובות 2

Big Dog – רובוט ארבע-רגלי שפשוט לא נופל

רובוט 4 רגליכמישהו שחלק מתחומי העניין שלו הם אלקטרוניקה ורובוטיקה יוצא לי לראות הרבה רובוטים, אם ברשת או בצורה פיסית. היום נתקלתי ברובוט מיוחד בעל אינטליגנציה מלאכותית גבוהה כל כך לעומת רמת האינטליגנציה המלאכותית אליה אנחנו רגילים היום, שנראה כאילו מדובר במדע בדיוני. נראה כאילו הרובוט פשוט לא מסוגל ליפול, גם אם הוא הולך על קרח, או שמישהו פשוט בועט בו ומנסה להפיל אותו בכוח.

לרובוט קוראים Big Dog, וכשמו הוא רובוט ארבע-רגלי בגודל של כלב גדול, או פרדת מסע קטנה. הרובוט מסוגל ללכת בשטח קשה, לרוץ, לקפוץ ולעלות במעלה מדרונות תלולים וקשי מעבר. הרובוט מונע ע"י מנוע בעירה המספק אנרגיה למערכת הנעה הידראולית. רגליו של Big Dog בנויות לפי מבניהן של רגלי בהמת משא וגם נראה כאילו הן מתנהגות בהתאם. ברובוט משולב מחשב ששולט בתנועה ומנתח מידע החישנים הרבים בהם משתמש הרובוט – חיישני לחץ עבור המפרקים, כוח המופעל במפרקים, מגע עם הקרקע, משקל מטען, גירוסקופ, ומערכת ראיה סטריאוסקופית.

לקריאת המשך הכתבה Big Dog — רובוט ארבע-רגלי שפשוט לא נופל

תגים: ,
פורסם ב בלוג רובוטיקה על ידי admin. אין תגובות

השוואה בין מיקרו-בקרים מסידרת PIC של חברת Microchip לבין בקרים מסידרת AVR של חברת ATMEL

מאמר זה סוקר את ההבדלם העיקריים בין שתי סדרות של בקרים מתוכנתים של שתים מהחברות המובילות בשוק בקרי ה 8 ביט – ATMEL ו-MicroChip. הסקירה תתמקד בקבוצה זו של במיקרו-בקרים המתאפינים במחיר זול יחסית (1-7$), צריכת הספק נמוכה ושטח קטן, והינם בעלי יכולות מגוונות, המספיקות למערכות רבות שאינן דורשות יכולות עיבוד אותות גבוהות. תחילה אסקור את ההבדלים העיקריים בין הטכנולוגיות של החברות ולאחר מכן אשווה קריטריונים שונים בין שני רכיבים דומים משתי החברות.

לקריאת המשך הכתבה השוואה בין מיקרו-בקרים מסידרת PIC של חברת Microchip לבין בקרים מסידרת AVR של חברת ATMEL

תגים: , ,
פורסם ב מאמרים על ידי admin. אין תגובות

מנוע סרוו (Servo) – מידע, שימושים, יתרונות וחסרונות, שליטה ובקרה

מהו מנוע סרוו?

מנוע סרוו

מנוע סרוו הוא מנוע זרם ישר (DC Motor) בעל מערכת תמסורת פנימית של גלגלי שיניים ובקרה אלקטרונית על מיקום המנוע. מה שמיחד מנועי סרוו היא העובדה שהם אינם מסתובבים בצורה חופשית כמו מנועי DC, אלא נעים על פי זווית – לרוב בין 0 ל-180 מעלות.

מנועי סרוו פועלים בחוג סגור, כלומר הינם בעלי בקרה על מיקום המנוע, ובעלי יכולת תיקון פערים מהמיקום הרצוי.

לקריאת המשך הכתבה מנוע סרוו (Servo) — מידע, שימושים, יתרונות וחסרונות, שליטה ובקרה

תכנות רכיבי SMT

מתאם SMT ל-DIP

בזמן האחרון עברתי לשימוש כמעט בלעדי ברכיבי SMT. לרכיבים אלו יש יתרונות רבים, החל מהשטח המועט שהם תופסים, המחיר המופחת, והאלגנטיות של המעגל הנוצר.בנוסף אם מדובר במעגל שהוא אב-טיפוס ומיוצר "ידנית" ולא על ידי מכונה, השימוש ברכיבי SMT חוסך את קידוח החורים שנדרש ברכיבי Through Hole.

למרות היתרונות הנ"ל המעבר לשימוש ברכיבי SMT יוצר כמה קשיים, אחד מהם הוא תכנות רכיבי SMT כדוגמת מיקרו-מעבדים. בניגוד לרכיבי SMT שלא דורשים תכנות ולכן רק צריך להלחים אותם למעגל, רכיבים מתוכנתים אלו דורשים שלב מקדים של צריבת קוד התוכנה לרכיב. בניגוד לרכיבי DIP שאותם פשוט ניתן להכניס לשקע ה-DIP של הצורב ולצרוב את התוכנה, כאן זה בלתי אפשרי. לרכיבי SMT אין רגליים שאפשר להכניס לתושבת, הם עדינים מאד וצריך להתנהג איתם בהתאם.

אז מה עושים בכל זאת?

לקריאת המשך הכתבה תכנות רכיבי SMT

תגים: , ,
פורסם ב בלוג על ידי admin. אין תגובות

בקר מכונת CNC עם 3 צירים (מחרטה או כרסומת)

בקר מכונת CNC

תכנון, פיתוח וייצור של בקר אלקטרוני לשליטה ממוחשבת במכונת CNC המופעלת על ידי מנועי צעד. הבקר תומך בשלושה צירים, חיישני ביות ובמפסקי גבול, ומופרד אופטית מהמחשב.

לקריאת המשך הכתבה בקר מכונת CNC עם 3 צירים (מחרטה או כרסומת)

לוח פיתוח למיקרו-בקרים מסדרת PIC של חברת MicroChip

ערכת פיתוח למיקרו-מעבד

לוח פיתוח למיקרו-בקרים של חברת MicroChip הכוללת יציאות USB, RS-232, IR, לוח מקשים, תצוגת LCD ועוד.

לקריאת המשך הכתבה לוח פיתוח למיקרו-בקרים מסדרת PIC של חברת MicroChip

תגים: , , , , , , ,
פורסם ב Embedded על ידי admin. תגובות 6
Grab This Widget