Какой контроллер выбрать для робота?

Question

[Vitaly]

Собираю своего первого робота, это две руки.
Чтоб меньше граблей, может кто-то опытный подскажет:

1. Какой микроконтроллер выбрать? Имел дело только с Arduino. Пока что максимум симпатий у STM32 Nucleo-64 какой-нибудь.
Из важных требований: чтобы хватило выводов для управления семью stepper motors на каждой руке.
У каждой руки по 5 степеней свободы, т.е. 5 stepper motors + захват, это ещё 2.
Второе требование: С++, но в идеале Rust.
Третье: в идеале, чтоб обвязка достаточная была, по минимуму пайки.

2. Если руки должны работать независимо друг от друга, то лучше для каждой руки иметь отдельный микроконтроллер или всё же управлять двумя руками через один?
Никогда не приходилось писать асинхронный код под ардуино. Насколько это будет больно с тем же STM32 (там можно на С++)?

3. Подскажите по stepper motors, что оптимально выбрать? Робота буду печатать из пластика, вес небольшой.

4. Может есть какие-то неочевидные моменты, про которые надо знать перед стартом?

Comments

[Александр Волков]

1. Управление шаговиком - через драйверы. На каждый драйвер минимум надо 2 линии связи - step и direction.
2. Шаговики тоже надо включать в вес робота. То есть шаговый двигатель плеча робота будет таскать на себе 6 остальных шаговиков манипулятора)
3. Не раскрыт вопрос определения границ движения для каждого мотора.

[Александр Булитеров]

Определитесь с внешней периферией!
Сколько ног, сколько и какая периферия нужна, сколько памяти (внешней может придётся вешать) и т.д. А потом уже выбирайте контроллер.
Может вы потом захотите повесить камеру или дисплей? Или пустить в массы.

Посмотрите в сторону спец ОС, есть такая ось для роботов, не примоню точного названия, но что-то типа roboos))

Rust,С, С++ не зависят от контроллера, а от тулчейна!

Удачи!

Answer 1

[evgeniy_lm]

1. Какой микроконтроллер выбрать? Имел дело только с Arduino. Пока что максимум симпатий у STM32 Nucleo-64 какой-нибудь.

STM32 более чем достаточно для создания игрушки. Nucleo хорош тем что аппаратно совместим с шильдами Arduino, это может быть удобно.

Второе требование: С++, но в идеале Rust.

Rust на МК? Не слышал. Для STM32 можно использовать стандартный STM32CubeIDE. Удобная система настройки МК и программирование на Си.

Третье: в идеале, чтоб обвязка достаточная была, по минимуму пайки.

Как говорится "не любишь паять, роботов не видать". На каждый шаговик вам нужен драйвер и тут все зависит от типа двигателей если униполярные (28BYJ-48) то нужен драйвер на ULN2003. Для биполярных двигателей вам понадобится драйвер типа A4988 или даже типа такого

лучше для каждой руки иметь отдельный микроконтроллер или всё же управлять двумя руками через один?

Как вам удобно. Только вы должны понимать, что для управления униполярным двигателем нужно 4 выхода МК, 4*(5+2)=28 выходов на каждую руку, для биполярных 14выходов.

Насколько это будет больно с тем же STM32 (там можно на С++)?

Ну если вам больно от банального процесса мышления, то может ну его нафиг. Я уже писал на С++ не только можно но и нужно

Подскажите по stepper motors, что оптимально выбрать?

Тут считать нужно. Не забывайте, что учитывать надо не только вес руки, но и вес поднимаемого груза.

Comments

[Vitaly]

Спасибо за развернутый ответ!
Начинаю изучать ROS, у вас не было опыта работы с ним? Я так понимаю, что связать контроллер на STM32 с микрокомпьютером с ROS не составит проблем?

[evgeniy_lm]

Vitaly, Не знаю кто такой ROS, но система реального времени RTOS есть на STM32. Я до нее пока не дошел. Лежит Nucleo-144 с L4R5, хочу туда поставить, но времени нет. Возможно стоит попробовать использовать ее. Может это будет проще чем HAL

[Vitaly]

evgeniy_lm, я про Robot Operating System, https://www.ros.org/

[evgeniy_lm]

Vitaly, Понятно.