Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

तंत्रिका नेटवर्क सेंसर एकीकरण के लिए मोबाइल ब्रेडबोर्ड

घर के रोबोट को सफलतापूर्वक बाजार में लाने के लिए उन्हें अपने सामान को नुकसान पहुंचाए बिना अपने घर में रहने के लिए टिकाऊ, कुशल और स्मार्ट होना चाहिए। डिज़ाइनर रोबोट के इंटर्नल में इतना कुछ डाल देते हैं कि हम भूल जाते हैं कि हमें उनके साथ रहना होगा अगर वे हमारे लिए काम करने जा रहे हैं, और इसका मतलब है कि वे ऐसे तरीकों को खोज सकते हैं जो हमें बंद किए बिना हमारे बारे में भौंक सकते हैं।

इसके लिए मैं विभिन्न कम-रिज़ॉल्यूशन वाले कमर्शियल ऑप्टिक और टच सेंसर का उपयोग करके उत्तरजीविता क्षमता का पता लगाने के लिए बहुत सारे मोबाइल ब्रेडबोर्ड बना रहा हूँ। मेरे नवीनतम में से एक लंबी अवधि के घर के अस्तित्व का अध्ययन करने के लिए प्रयोगात्मक रोवर्स की "ह्वे" पंक्ति है। हाइब्रिड पावर्ड (बैटरी और सोलर), इस उपकरण को एक घर के बारे में वैकल्पिक रूप से मार्गदर्शन करके, कम से कम कॉन्फ़िगरेशन का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो प्रकाश स्रोतों और छाया का पालन करके सब कुछ में टकराव से बचने की कोशिश कर रहा है।

Huey स्वायत्त रोवर के लिए प्रारंभिक घटक।

कस्टम anodized एल्यूमीनियम भागों और समर्पित PCBs विश्वसनीय डी-त्वरण आघात लचीलापन (यानी, गलती से लात मारी जा रही है) के साथ विश्वसनीय प्रोटोटाइप के लिए अनुमति देते हैं।

मुख्य घटक ब्लू सेल फोन चार्जर ट्यूब है जिसे मैंने $ 3US के लिए एक चीनी कबाड़ बाजार में उठाया था। यह एक मानक एए बैटरी लेता है और इसे लगभग 5%, 700mA को 80% दक्षता पर नियंत्रित करता है।पारंपरिक बैटरी क्लस्टर्स पर सबसे अच्छा लेकिन अविश्वसनीय वजन बचत नहीं है ताकि मैं डिजाइन को हल्का रख सकूं। साथ ही रीचार्ज से काम करता है। आपको कई अधिशेष बाजारों में समान ट्यूब मिल सकते हैं, लेकिन ध्यान दें कि उन्हें अपने संपर्कों, सर्किट और विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए आम तौर पर फिर से काम करने की आवश्यकता होती है। इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्क्वीम के लिए नहीं, लेकिन वे सस्ते, स्वच्छ, सख्त, जलरोधक हैं, और मेरे मशीन भागों से मेल खाते हैं, इसलिए वे अब मेरे कई शोध प्रोटोटाइपों पर एक स्टेपल हैं।

ह्यू का मोटा घटक विधानसभा।

ऊपरी छेद में एक हाथ से निर्मित 8-तत्व रेडियल रेटिना (4 दिशाएं, परिधीय और फोकल सेंसर) होंगे ताकि यह 3 मीटर की दूरी या व्यापक 180 डिग्री क्षेत्रों में अंतर छाया देख सके। दूरदर्शी रोबोट में जो पहली चीजें आप सीखते हैं, उनमें से एक आंख जितनी ऊंची होती है, उतनी ही कम जमीन को आपको नजरअंदाज करना पड़ता है। तो इस बॉट में दृष्टि है जो चुनिंदा रूप से अपने मस्तिष्क को निरोधात्मक या उत्तेजक जानकारी से भर सकती है (उम्मीद है) चतुर पथ निर्णय लेते हैं।

अन्य सेंसर में आगे-पीछे ऑप्टिकल-डिफरेंशियल डिटेक्टर, तीन टच-एंटीना, और मोटर को कम करने के लिए एक व्हिप एंटीना शामिल होगा, अगर यह ऊपर से ऊपर उठने लगे।

भाग के लायक लगते हैं। अब इसे वायर करने की बात है।

ह्यू के मोटर नैकलेस में से एक संलग्न 5 वाट का छोटा मोटर-ड्राइविंग मल्टीप्लेक्स पीसीबी है।

मोटर चालक बनाने के लिए एक हजार तरीके हैं लेकिन हुकअप सहज और त्वरित बनाने के लिए इस रंग कोडित इनपुट-आउटपुट और बाएं-दाएं समरूपता है। इसके लिए मेरा मूल प्रतीक इस प्रकार है:

मल्टीप्लेक्स तत्व के लिए प्रतीक।

उपयोग की जाने वाली मोटर एक नासा अधिशेष माइक्रोमो गियरमोटर है - इस एप्लिकेशन के लिए बहुत अधिक रेटेड लेकिन लिथियम-ग्रीस और 10W-30 तेल के साथ संशोधित एक हजार घंटे के साथ इसे शांत और कुशल बनाता है। चूंकि ह्युई काफी समय से परिचालन में है, इसलिए अतिरिक्त मोटर व्यय इसके लायक है, विशेष रूप से सहकर्मियों और प्रायोजकों के सामने सप्ताह भर के प्रदर्शनों के दौरान यह निस्संदेह पीड़ित होगा।

और शांत रोबोट? यदि आप उनके साथ रहते हैं, तो वे ऑपरेशन में बिल्ली की तुलना में बेहतर नहीं होंगे, मेरे मानक नियमों में से एक के रूप में। :)

सेट-रीसेट स्विच के साथ 16-तत्व नर्वस नेटवर्क (एनवी) मस्तिष्क बोर्ड।

इन अधिशेष फ्लॉपी-डिस्क डिटेक्शन स्विच का एक सभ्य बैच ढूँढना इस डिजाइन के लिए एक प्रमुख प्रेरक था। इनके साथ, कई प्रकार के आर्किटेक्चर में Nv लूप से कई हजार संभावित प्रोसेस-पैटर्न को कॉन्फ़िगर करना आसान है।

पृष्ठभूमि के रूप में, एनवी विभेदक न्यूरॉन्स निम्नानुसार हैं:

प्राइमल एनवी न्यूरॉन।

और उन्हें छोरों में व्यवस्थित करके, पुश-पुल की व्यवस्था में मोटर्स को चलाने के लिए विभिन्न मौलिक प्रक्रिया पैटर्न कॉन्फ़िगर किए जा सकते हैं। यह एकल चिप एनवी हेक्सकोर 5 अलग-अलग पैटर्न का समर्थन कर सकता है जो संयोग से सामान्य कीट चलने वाले पैटर्न के काफी करीब है।

एक 74C14 हेक्स श्मिट ट्रिगर चिप।

अलग-अलग प्रक्रिया पैटर्न के 8 न्यूरॉन्स के बाद तेजी से विस्फोट होता है।

एनवी तंत्रिका पैटर्न।

लेकिन जैसा कि प्रत्येक न्यूरॉन का आरसी समय मान व्यक्तिगत रूप से पूर्वाग्रह या सेंसर इनपुट द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, अनुकूली पैटर्न की वास्तविक संख्या बहुत बड़ी है। तो 16 न्यूरॉन्स में, थोड़ा ह्युई के पास दिलचस्प व्यवहार दिखाने के लिए पर्याप्त दिमाग है? हाँ, हाँ यह करता है।

विद्युत अलगाव के लिए एक काले चमड़े के कास्टिंग काउच पर सिस्टम एकीकरण परीक्षण।

सममित, रंग कोडित एनवी डिजाइनों के बारे में मुझे जो चीजें पसंद हैं, उनमें से एक यह है कि आप उन्हें मक्खी पर कहीं भी फिर से तार कर सकते हैं, बस एक नया पैरामीटर या व्यवहार करने की कोशिश करें। आपकी रुचि विंडो के भीतर एक बॉट के दिमाग को बदलने और परीक्षण करने में सक्षम होने के नाते, मैं सबसे अच्छी विधियों में से एक हूं, जो मुझे आकस्मिक खोज के लिए मिला है।

चाहे रचनात्मक रूप से या विनाशकारी रूप से, रोबोट दिमाग के साथ आकस्मिक खिलवाड़ करना मज़ेदार है, खासकर जब वे चीजें सही करते हैं, लेकिन विशेष रूप से जब वे चीजें सही तरीके से करते हैं।

तैयार 15 सेमी लंबा रोबोट (एंटीना के साथ 30 सेमी) एक नमूना ब्रेइटेनबर्ग-शैली फॉलो-ऑफ-द-लाइट-अवॉइड ऑब्जेक्ट कॉन्फ़िगरेशन को स्पोर्ट करता है।

ह्युई की बैटरी जीवन एक रिचार्जेबल के साथ 8-10 घंटे और एक अल्कलीन एए के साथ 12 घंटे की अपेक्षा बेहतर हो जाती है। बेशक, अगर यह एक सनी जगह, Sunceram सौर सेल (पीछे) और 5 फराड सुपरकैप पर ले जाता है, तो इसका मतलब है कि यह पूरे दिन चलेगा जब तक यह फंस नहीं जाता। सबसे स्मार्ट पावर कॉन्फ़िगरेशन में, बैटरी केवल एक "ग्लूकोज स्टोर" के रूप में कार्य करती है ताकि इसे ऊर्जा के बंजर भूमि में एक ब्याज-स्रोत से दूसरे तक पहुंचाया जा सके। जैसा कि धूप सेंकते हुए धीरे-धीरे फर्श और दीवारों के पार जाते हैं, ह्यु की दृष्टि प्रणाली उसे बाधाओं के आसपास नए रास्ते खोजने की अनुमति देती है, केवल शायद ही कभी उन्हें मारती है।

बेशक मैं इसे हर समय नहीं देखता। मैं आम तौर पर इसे नोटिस करता हूं क्योंकि यह कंप्यूटर डेस्क के बारे में भटकता है या स्क्रीन के नीचे मार्च करता है जबकि मैं टीवी देखता हूं (इन्फ्रा-रेड मुझे संदेह है)। मैं इस बात पर ध्यान देता हूं कि इसके साथ रहना कितना आसान है, और अब तक, यह अपेक्षाओं को पूरा करता है।

अंधेरे में एक सक्रिय चल रहा प्रयोग प्रक्रिया पैटर्न दिखा रहा है। हरी आँख एलईडी मुझे इसे खोजने की अनुमति देती है जब यह कुर्सियों या तालिकाओं के नीचे फंस जाती है।

मैं अपने कस्टम नर्वस नेटवर्क बोर्ड को कई सतह माउंट एल ई डी के साथ बनाता हूं, जिसे आम तौर पर "BLIFNARs" (ब्लिंकिंग लाइट्स फॉर नो अप्रेजल कारण) कहा जाता है, जो मेरे विशेष-प्रभाव दिनों से एक संक्षिप्त नाम है। इन्हें "BLIFARs" के रूप में अधिक सटीक रूप से कहा जाना चाहिए क्योंकि वे मुझे यह बताने के उद्देश्य से सेवा देते हैं कि प्राणी के मस्तिष्क में क्या चल रहा है क्योंकि यह भटक रहा है या जैसा कि मैं इसे वायरिंग कर रहा हूं।

हां, एनालॉग आपको लाइव दिमाग पर काम करने की अनुमति देता है - एक विशेषता। समस्या यह है कि अध्ययन के वर्षों के बाद भी, एल ई डी के साथ जटिल व्यवहारों को सहसंबंधित करना मुश्किल है क्योंकि एक ही समय में (सेंसर, प्रक्रियाएं, पुनरावृत्त धुरी-बिंदु) बहुत आगे बढ़ जाते हैं, खासकर जब यह भटक रहा है, खासकर जब यह संघर्ष कर रहा है, खासकर जब आप संघर्ष कर रहे हों 'यह मदद नहीं करेगा क्योंकि यह उद्देश्य को हरा देगा।

स्वायत्त मन के बच्चों पर शोध करते समय सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक हस्तक्षेप से बचना है, परीक्षण करना कि वे अपने दो सर्वो पर खड़े हो सकते हैं, जैसा कि यह था। उन्हें अपनी गलती करने दें; तब तुम निरीक्षण करते हो; तो आप बेहतर सजगता और स्वचालित दक्षताओं के साथ नई मशीनों का निर्माण करते हैं। यह कि आप न्यूनतम प्रजातियों को कैसे अस्तित्व में रखते हैं।

(साभार, डेविड ब्रिन।)

एक भटकन वाली गश्ती पर ह्युई 1.2, व्हिप एंटीना एक संतुलन सेंसर के रूप में कार्य करता है, जो इसे मोटर पावर द्वारा खुरदरी सतहों पर सीधा रखता है।

ओवर-लॉन्ग वर्टिकल वॉकिंग ब्रेडबोर्ड के फायदों में से एक यह है कि अगर यह वास्तविक परेशान हो जाता है, तो यह कछुए की तरह अपनी पीठ पर गिरता है (कई पालतू जानवरों के मालिकों की तरह, मैंने सीखा है कि कोई शोर आमतौर पर परेशानी का संकेत नहीं है) । यह विशेषता इस विशेष रूप से लंबे समय तक सक्रिय रोबोट को साज-सज्जा और कालीन के प्रमुख नुकसान से बचाती है।

और खुद भी, स्वाभाविक रूप से, लेकिन यह आसान मरम्मत के लिए है। मेरी कारपेटिंग नहीं है। अनुभव से जानता हूं।

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