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Da mittlerweile die Portierung auf den STM32 abgeschlossen ist, war zeitgleich auch eine neue Benutzeroberfläche fällig. Wie anhand der Bilder unschwer zu erkennen ist, läuft die Software jetzt unter Windows. Als Entwicklungsumgebung kommt Visual Studio 2010, und als Sprache C# zum Einsatz. Man verzeihe mir die lustige Sprachmischung, ich kann mich oft einfach nicht zwischen Deutscher und Englischer Namensgebung entscheiden :D

Hier ein paar Eindrücke der neuen Software, deren Umfang jedoch noch recht bescheiden ist.

Die Kommunikation erfolgt über einfache ASCII Befehle wie sie unten in der Console beispielhaft zu erkennen sind. Das vereinfacht das Debuging enorm, da jeder Befehl zumindest für mich weitgehend selbsterklärend ist. Die Software setzt jeden Befehl lediglich in eine passende ASCII Repräsentation um, die gesamten Berechnungen finden dann lokal im Bot statt.

Pünktlich zu den Semesterferien gibt es mal wieder etwas neues zu berichten. Der Bot ist nun in der Lage, einen geneigten Untergrund zu erkennen, und dabei den Körper immer horizontal, bzw. in einer beliebigen Lage zu halten. Da Bilder, bzw. ein Video ja bekanntlich mehr sagen als 1000 Worte, werde ich mich an dieser Stelle kurz fassen ;)

Leider hat sich in letzter Zeit immer mehr herausgestellt, dass die Lösung mit dem IGEPv2 einige Probleme mit sich bringt. In erster Linie bereitet die Anbindung an den CAN Bus Schwierigkeiten. Den Flaschenhals stellt hierbei die Verbindung des IGEPv2 mit dem CAN Adapter dar. Diese Schlüsselstelle läuft über einen UART und ein selbst entwickeltes Protokoll. Leider macht es sowohl auf der Seite des Linux Boards, als auch auf dem CAN Adapter große Probleme, die harten Ansprüche an das Timing einzuhalten. Gleichzeitig verfügt der CAN Adapter mit seinem Mega8 nur über begrenzen Speicher, was die Pufferung der CAN und der UART Kommunikation extrem erschwert.

Des weiteren habe ich diverse Probleme mit der Linux Programmierung, bisher habe ich zum erstellen der Grafischen Benutzeroberfläche das GTK Toolkit verwendet. Anfangs war dies ideal, da ich schnell zu recht guten Ergebnissen gekommen bin. Eine ansprechende Visualisierung von Messwerten hat sich aber beispielsweise als extrem aufwändig erwiesen. Somit ist auch hier ein wechsel der Umgebung naheliegend.

Auch kann ich zwischenzeitlich die Hardware Anforderungen der IK recht gut abschätzen, und habe mich daher für eine Betriebssystemlose Controller Lösung entschieden. Diese hat den großen Vorteil, das ich sowohl Hard- als auch Software von Grund auf selbst entwickeln kann, und somit alles selbst in der Hand habe ohne mich beispielsweise auf seltsame Linux-UART Bibliotheken verlassen zu müssen und bei der Fehlersuche zu verzweifeln.

Nun habe ich es also endlich geschafft. Es gibt eine neue Platine, welche eine erste Orientierung im Raum ermöglicht. Es ist mir damit möglich, die Absolute Neigung im Raum, sowie die Ausrichtung in Bezug zum magnetischen Nordpol festzustellen. Eine Auswertung dieser Daten erfolgt derzeit aufgrund diverser Softwareprbleme noch nicht, es wird in nächster Zeit eine größere Änderung im Bereich der IK-Berechnugen geben. Allerdings funktioniert die Darstellung auf dem Display, welches Zeitgleich um eine grundlegende Menüstruktur ergänzt wurde und nun zwischen den einzelnen Menüs direkt am Bot gewechselt werden kann.

Im Rechten Bild Zeigt der Grüne Strich stets in Richtung Norden, auch dann, wenn der Bot geneigt ist. Diese Neigung wird durch den Roten Punkt dargestellt, befindet sich dieser in der Mitte des Kreises, steht der Bot horizantal ausgerichtet. Eine Abweichung von der Mitte entspricht einer Neigung in die entsprechende Richtung. Zusätzlich dazu sind die zugehörigen Zahlenwerte im oberen Bereich ablesbar.

Seit kurzem kann man sich direkt am Roboter einen kleinen Überblick über verschiedenen Betriebsdaten verschaffen. Dazu wurde ein 128x128 Pixel großes OLED Display montiert. Momentan sieht die Anzeige so aus, ein wechseln der Anzeige oder gar ein richtiges Menü ist noch nicht implementiert, aber geplant.

Die aktuelle Stromaufnahme und direkt darunter ein Diagramm welches den Stromverlauf der letzten 30 Sekunden darstellt. Der Verbrauch ist  auf dem Bild konstant und daher eine durchgehende grüne Linie.
Ganz unten: Aktuelle Akkuspannung als Zahl und auf einem Balken aufgetragen.

In den letzten Tagen haben sich folgende Neuerungen eingeschlichen:

• Die Entgegennahme von Steuerbefehlen erfolgt nun kabellos per WLAN
• Es wurde ein Algorithmus implementiert, der bei Bedarf ein Bein anhebt und an eine neue Position setzt

Wer mehr über die Hintergründe erfahren möchte, klickt auf weiterlesen ;)

Heute war es also endlich so weit. Nach unzähligen Problemen konnte ich endlich die ersten koordinierten Bewegungen bewundern. Die Inverse Kinematik ermöglicht es, die Position des Bots alleine durch einen Punkt im Raum, sowie einem Drehwinkel pro Raumachse zu bestimmen.

Die größte Schwierigkeit hierbei ist es, die Winkel der 18 Gelenke zu jeder Zeit so zu bestimmen, dass der Punkt, an dem ein Bein den Boden berührt - zumindest so lange nicht anders von der Software vorgegeben - stets der selbe bleibt.

Nun aber zu allererst mal ein kurzes Video welches diesen Erfolg auch belegt. Die theoretische Abhandlung folgt dann weiter unten.