Каковы варианты беспроводного управления роботом/коптером/etc?

Question

[Lici]

Я почитал, что нашел, в голове каша, помогите систематизировать.

У нас есть DIY игрушка, какие варианты управления ей у нас есть?

Все ли правильно я написал?

1) Радиосвязь. Как в магазинных РУ-игрушках.
Характеризуются количеством каналов. На канал можно давать или 0 или 1, то есть или горит/крутится или нет. Обычно каналов не особо много (2-5), потому повесить что-то функциональное не выйдет. Максимум перемещение. Ездить/летать от первого лица по камере на борту невозможно.

Я правильно понимаю, что если нужна от робота активная обратная связь, управление от первого лица и десятки действий, то этот вариант - не вариант вообще?

2) Wi-Fi
Можно управлять с ноута, телефона и пр. Дальность - дальность вайфая, можно сделать километры с помощью мощной направленной антенны, а так - метров 50.

Нужно покупать какую-то плату Wi-Fi, программировать какой-то контроллер, который будет понимать полученный сигнал и выполнять в ответ определенные действия.

3) Блютуз - то же самое, что вай-фай, но меньше дистанция.

4) Через интернет. Робот получает связь с интернетом через GPRS/3G и команды идут оттуда.

Расскажите, пожалуйста, подробнее об этих вариантах в плане цены, сложности реализации, какой лучше/хуже и пр, если планируется машинка, которая должна далеко ездить, выполнять пару действий типа взять рукой то и покрутить туда и нужна возможность управления через камеру.

Answer 1

[svd71]

1. На канал дается не 0 и 1, а пакет с данными. Причем нужно не забыть еще и проданные синхронизации таких пакетов (обыцно с помошью послки несколькох байт из , собранных из значениай А и 5).
Количество каналов мало играет роли. Передача все равно идет по одному каналу. Оно важно тогда, когда на каждом канале идет конфликт с другим устройством, то оперативно сменить канал. Кстати у wifi тот же принцип с каналами.
Камера на борту определяется не количеством каналов, не возможностю передаци 1 или 0 (все равно картинка чаще всего цифровые данные), а скоростю передачи по каналу. Успеет устройсво передать картинку, принять и обработать команду управления или нет.
Вот тут и главный подвох: чем меньше длинна волны, тем больше данных мы можем за единицу времени передать. Но при маленькой длинне волны даль+ность обмена обыцнхо ниже. Поэтому и всплывает еще один нюанс: Мощность трансивера. Или какойто специализированный усилитель к нему.

2. Wi-Fi не всегда подразумевает упдавление с ноута или со смартфона. Оченьчасто используют трюк, что работает на частоте Wi-Fi. Но сам Wi-Fi - это еще и протокол - то есть дополнительный программный комплекс (который может исполняться и аппаратно). Так что про каждое устройство нужно читать внимательно документацию.

3. Блютуз это совсем не Wi-Fi, но принцип приметно такой же. Частоты так же. По мощьностям есть два класса: Класс 1 - на дальность 5/10 метров. Класс 2 - на дальность до 30 метров.

4. GPRS, UMTS и прочие с ним требуют и соотвественной программной обработки. Даже еще сложнее, чем у wifi, а тем более ВТ. Хорошо, если используется копьютер. А ели нет, то проще тогда купить сименс с модемом на борту и передавать команды через СМС.

Comments

[Lici]

В общем, выбор сводится к Wi-Fi и радиоканалу, насколько я понимаю.

Answer 2

[HallEffect]

Ну чтобы просто летать много каналов не нужно. К примеру,
элероны -1 канал
руль высоты -1 канал
газ - 1 канал
руль направления - 1 канал (некоторые без него летают, используя элероны и руль высоты)

Если нужно видео с борта, то это как правило отдельный видеоканал на другой частоте. Посмотрите как устроены FPV модели.

В радиоуправлении в РУ игрушках не просто логическая 1 или логический ноль, как правило там используется ШИМ, т.е. не просто горит/крутится, а как горит/крутится.
Вот здесь поподробнее рассказывается о аппаратурах радиоуправления www.rcdesign.ru/articles/radio/tx_intro

А по поводу радиоуправления с бОльшим количеством каналов, то, к примеру, существуют LRS системы отечественные: Expert LRS 2G - 12 каналов, 7W или Rockwell Dualband FPV от 1slon - 16 каналов.

Answer 3

[pelment]

У нас есть система с Xbee шилдом для ардуинки. Технология Zigbee. Плюс - низкое энергопотребление. Интернет вещает, что Zigbee может иметь и очень хорошую дальность. Мы дальше комнаты не тестировали (у нас типа умного дома). Кстати, интересную ссылку я откопал: www.bookasutp.ru/Chapter2_11_2.aspx

Answer 4

[Eddy_Em]

А почему вы рассматриваете радиосвязь как бинарную операцию? Ведь по сути это - полноценный UART (правда, скорость низкая). И можно что угодно по нему передавать.
Во всяком случае, вертолетику за глаза управление реализовать хватит!
Я себе на поиграться купил вот такую штуку. Хочу проверить, насколько реально ее использовать для низкоскоростного управления на небольших расстояниях. Во всяком случае, пишут, что вполне метров до 100 в открытой видимости должно работать.

Wi-fi требует мощной аппаратной части, либо же "железного" модуля, к которому будете подключаться по SPI или I2C. По-моему, это перебор для такого класса задач. Хотя, конечно, если взять МК пожирней, то можно будет с ноутбука через веб-морду самой железяки ею управлять (а то и с планшета, квазипанелью управления на веб-морде).

GPRS и иже с ними - дорого и непрактично. СМС - еще и ненадежно (кто знает, когда эта СМСка прийдет?). Но у нас есть замысел реализовать общение пары железяк СМСками (где-то до пяти-десяти минут задержки позволительны + будет дублирующий канал).

А вот камера - это да, тут уж придется точно использовать какой-нибудь wifi. Но дальность...
С другой стороны, можно прикрутить управление по радиоканалу, а т.к. скорость будет низкой, придется передавать, скажем, по 1 кадру в секунду. По другому радиоканалу - собственно управление.
Радиорелейные каналы связи давным-давно известны. У нас в поселке когда-то интернет только так и работал...

Кстати, я со своими цифровыми железяками совершенно забыл про старое доброе аналоговое телевидение! Вот с видео как раз проблем и не будет...