Proto Knowledge
Robotics กฤษดา ใจเย็น kritsada@tpemagazine.com
r e d l i u B o b o R ง อ ่ ล ก ะ แก
มารูจักกับห ุนยนตอัตโนมัตเิ พื่อศ ึกษา ที่มาในรูปแบบหุนยตคลายมนุษย สามารถโปรแกรมทาทางได รองรับ การตอยอดดวยเซนเซอรอันชาญฉลาด และระบบควบคุมไรสายผานบลูทูธ
RoboBuilder เป น ชุ ด ป ระกอบหุ น ยนต สั ญ ชาติ เกาหลีที่สามารถโปรแกรมได และดัดแปลงเพื่อสรางเปน หุนยนตคลายมนุษยหรือฮิวแมนนอยด (Humanoid) หรือ ลักษณะอื่นๆ ตามตองการ ดวยชุดอุปกรณท ี่ประกอบดวย โมดูลเซอรโวมอเตอรแบบโปรแกรมไดผานการสื่อสารแบบ อนุกรม, กลองควบคุม และชิ้นสวนเชื่อมตอหลากหลายรูป แบบมากพอที่จะสรางหุนยนตไดต ามจินตนาการ
ชุด RoboBuilder มี 2 รุนคือ รุนตัวใส (RBK-5720T) และรุนตัวด ำ� (RBK-5710K) ทันทีทเี่ ปดกลอง เราจะพบกับ... 1. คูมือก ารประกอบสี่สสี วยงาม พรอมวิดีโอแนะนำ� การสรางในแผนซีดีรอม ชวยใหการสรางหุนยนตสำ�หรับมือ ใหมเปนเรื่องงาย 72
The Prototype Electronics
r 2. อุปกรณ นอต สกรูตางๆ จัดวางอยูใ นถุง พรอมปายแบงแยกชนิดอยางชัดเจน ชิ้นสวนมีจำ�นวนมาก แตไมยากเลยที่ทำ�ความรูจัก 3. อุ ป กรณ ส ว นควบคุ ม ต า งๆ ยอมให เ ราทำ � การ แกไขปรับแตงได ไมวาจะเปนส วนหัวทมี่ ีจุดบ ัดกรีส ามารถ เพิ่มเติมเซนเซอรว ัดระยะทาง GP2D120 หรือ GP2Y0A21 ได เอง บอรดควบคุมที่บอกวิธีการปรับแตงเ พิ่มอุปกรณท ั้งบลูทูธ และโมดูลวัดความเอียง 4. การออกแบบดีไซนสวยงาม ความลงตัวใ นการ เชื่อมตอขอตอของมอเตอร สายสัญญาณควบคุมม อเตอรท ี่ ตอพวงกันไดอยางอิสระ และดวยความลงตัวของจุดเ ชื่อมตอ นี่เอง ทำ�ใหไมคิดมากเมื่ออยากจะรื้อหุนยนตร ูปแบบเดิมแลว ประกอบขึ้นม าใหมเปนอีกรูปแบบหนึ่ง
วาแ ลวก็เริ่มกางคูมือแลวก็เริ่มกันเลย ปรากฏวามี หุนยนต 3 รูปแบบใหเลือกสราง อันแรกชื่อ Huno ซึ่งเปนหุนยนตล ักษณะคลาย มนุษย อีกสองรูปแบบที่เหลือคือ Dino หุนยนตไดโนเสารและ Dogy หุนยนตสุนัข กอนการตัดสินใจเลือกสรางลองเขาไปในเวปไซด ของผูผลิต http://www.robobuilder.net/eng/ เพื่อดตู ัวอยาง วีดีโอการเคลื่อนที่ของหุนยนตแตละตัว สวนตัวเห็นวาหุนยนต Huno นี่แหละนาสนใจที่สุด
ในเวลาตอมา... แคเพียง 1 ชั่วโมงกับ 15 นาทีหุนยนต Huno ก็เสร็จสมบูรณ นับวาเปนหุนยนตรูปรางคลายมนุษยที่ใชเวลาสรางนอยที่สุดเทาที่ เคยสรางมา (เคยสรางหุนยนต Robo-Nova ก็ปาเขาไป 6 ชั่วโมง หุนยนต Bioloid ก็ 5 ชั่วโมง) หุนยนต RoboBuilder เมื่อสรางเสร็จแลวก็พรอมใชงาน ไดทันทีครับ โดยไมต องโหลดโปรแกรมอะไรเพิ่ม แตตองกดปุมใ ห หุนยนตรูจักกับรีโมตคอนโทรลที่ใชควบคุมก ันนิดนึง โดยทำ�ดังนี้ครับ กดสวิตช PF1 และ PF2 คางไวแลวเ ปดสวิตช POWER รอ ประมาณ 2 วินาทีแลวค อยปลอยสวิตชท ั้งคู LED ที่ตำ�แหนง RUN จะติดก ะพริบเปนสีน�้ำ เงิน ใหกดปุมส ีแดงที่ตัวรีโมตคอนโทรล LED ทุกดวงจะติดก ะพริบ 3 ครั้ง ทีนี้หุนยนตก ็พรอมรับคำ�สั่งจากรีโมต คอนโทรลในมือเ ราแลว
PF1 PF2
หุนยนตเ มื่อประกอบเสร็จเรียบรอยแลว นาประทับใจมาก ตรงที่ใชงานไดทันที โดยไมตองปรับแตงอ ะไรเลย ลองควบคุมการ ทำ�งานดู เริ่มจากกดปุมส ีแดงกอนเพื่อใหห ุนยนตอยูในโหมด Standby หุนยนตจะยืนตรงทาเตรียมพรอม (ถาเปนตัวใสจะสงเสียง “Hello my name is RoboBuilder” ออกมาดวย แตถาเปนตัวสีดำ�จะยืนตรง อยางเดียว) คำ�สั่งควบคุมหุนยนตพื้นฐานก็จะประมาณวาสั่งงานให หุนยนตเดินหนา ถอยหลัง บิดตัวห รือหมุนตัวไปดานซายหรือขวา ตี ลังกากลับหลัง เปนตน สำ�หรับปุมตัวเลขขณะนี้ยังใชงานไมไดเพราะ ยังไ มไดปอนโปรแกรมจากคอมพิวเตอรเ ขาไป The Prototype Electronics
73
MotionBuilder
RoboBuilder ถาแคกดปุมเดินหนาถอยหลัง ก็ไม ตางอะไรกับหุนยนตของเลนตัวนึง มาดูซวิ าในแผนซีดีรอม ให ซอฟตแวรอะไรมาบาง...
1. MotionBuilder
เป น ซ อฟต แ วร สำ � หรั บ ส ร า งแ ละดั ด แปลงท า ทางการเคลื่อนไหว โดยเนนไปที่รูปแบบ HUNO เปนสำ�คัญ ในซอฟตแวรกำ�หนดวิธีการควบคุมไดหลายรูปแบบ เชน การ ปอนคาตัวเลขเขาไปตรงๆ, การใชปุมปรับคาและการจัดทา ทางและบันทึกทาทาง สรางเสร็จแลวก็สามารถบันทึกเปน ไฟลโปรเจ็กตและไฟลโมชั่นหรือไฟลควบคุมการเคลื่อนไหว เขียนเสร็จก็ดาวนโหลดไปยังหุนยนตหรือจะทดสอบโดยการ เสียบสายตอพอรตอนุกรมของคอมพิวเตอรคางไวก็ได ถา คอมพิวเตอรของคุณๆ มีแตพอรต USB คงตองหาตัวแปลง USB เปนพอรตอนุกรมมาชวยครับ มีขายที่ศูนยคอมพิวเตอร ชั้นนำ�ทั่วไปหรือใช UCON-232S ของ INEX (www.inex. co.th) ก็ได
ActionBuilder
2.ActionBuilder เปนซอฟตแวรท่นี �ำ ไฟลการเคลือ่ นไหวหรือไฟลโมชัน่ มาก�ำ หนดการท�ำ งานใหแกหนุ ยนต โดยท�ำ งานรว มกับเซนเซอรท่ี หุน ยนต RoboBuilder รองรับ สามารถก�ำ หนดล�ำ ดับการท�ำ งาน, เงือ่ นไขในการท�ำ งาน โดยจะใชหรือไมใชเซนเซอรกไ็ ด เขียนเสร็จ ก็ดาวนโหลดไปยังหนุ ยนตดว ยตวั เองไดเชนเดียวกัน
RBC Upgrade tool
3. RBC Upgrade Tool ใชสำ�หรับอัปเกรดเฟรมแวรของบอรดควบคุมหลัก หรือดาวนโหลดโปรแกรมสำ�หรับมืออาชีพที่พัฒนาบอรด ควบคุมหลักด วยภาษา C
4. wCK Programmer ใชตั้งคาแ ละปรับแตงคาใหกับเซอรโวมอเตอร โดย หลักๆ แลวใชเพื่อเปลี่ยน คา ID ของมอเตอรใหเปนต�ำ แหนง ตรงกับเซอรโวมอเตอรตัวเดิมกรณีมอเตอรตัวเดิมเกิดความ เสียหาย
74
The Prototype Electronics
wCK Programmer
AVR Studio ซอฟต์แวร์พัฒนาโปรแกรมภาษา C
สำ�หรับมือสมัครเลนแคโ ปรแกรม Motion Builder เพียง ตัวเดียวก็สั่งการใหห ุนยนตท�ำ อะไรไดเยอะแลวครับ สำ�หรับใครที่ไม อยากนั่งเซตทาทางของหุนยนตเอง เวปไซด http://www.robobuilder.net/eng/ เคาก็ใจดีแจกโคดทาทางตางๆ ใหดาวนโหลดครับ โดยมี ขอแมวาจะตองไปลงทะเบียนและกรอก “ซีเรียลนัมเบอร” บริเวณดาน ขางของบอรดควบคุมหลักกอน นอกจากนี้ถาใครมีความคิดส รางสรร ค สรางทาทางแปลกๆ ออกมาก็สามารถนำ�ทาทางเหลานั้นอัพโหลด ไปใหเพื่อนๆ รวมอุดมการณเดียวกันดาวนโหลดก็ไดครับ
MSRDS :
นอกจากซอฟตแวรที่แนะนำ�ไปแลว RoboBuilder สามารถ ใชซอฟตแวร MSRDS : Microsoft Robotics Developer Studio
อุปกรณสำ�หรับอัปเกรดฮารดแวรของ Robo Builder
โมดูลบลูทูธ ESD200
โมดูลวัดความเอียง
โมดูลวัดระยะทาง GP2Y0A21 (สำ�หรับรุ่นตัวสีด�ำ )
เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอรของบอรดควบคุมหลัก คือ เบอร ATmega128 ของ Atmel สวนโมดูล มอเตอร wCK แตละตัวก็มไี มโครคอนโทรลเลอรเ บอร ATmega8 เปนอุปกรณ หลัก ดังนั้น หากตองการพัฒนาตอแ บบลึกๆ ดวยโปรแกรมภาษา C ก็สามารถท�ำ ไดครับ สำ�หรับซอฟตแวรท ี่แนะนำ�คือ AVRStudio (เปน IDE และเอดิเตอรส ำ�หรับเขียนโปรแกรมและใช WinAVR ใน การคอมไพลภ าษา C แลวด าวนโหลดโปรแกรมที่พัฒนาแลวไปยัง หุนยนต
เวอรชัน Express ในการพัฒนาโปรแกรมไดครับ โดยซอฟตแวรต ัว นี้ทางไมโครซอฟตใหดาวนโหลดไปใชไดฟรี คงสรางความพึงพอใจ ใหกับผทู ี่ถนัดการเขียนโปรแกรมสไตล Visual จากคาย Microsoft ไมนอย
บอรดค วบคุม, สวนหัว ของหุนยนต (เฉพาะรุนตัวสีดำ�) ภายในมซี ็อกเก็ตแ ละจุดตอว างไว สามารถใสอุปกรณเ พิ่มเติม เพื่ออัปเ กรดความสามารถของตัวหุนยนตได ไมวาจะเปนโมดูลวัด ระยะทางเบอร GP2D120 หรือ GP2Y0A21, โมดูลสื่อสารอนุกรม ไรสายผานบลูทูธ
www.tpemagazine.com The Prototype Electronics
75