Lynxmotion SES-V1 LEGGED ROBOT

Zapytaj o cenę i dostępność na info(@)pronetkrakow.com.pl

Lynxmotion SES-V1 LEGGED ROBOT
marka/producent systemów Lynxmotion: Lynxmotion, należąca do RobotShop Inc., Kanada

Lynxmotion SES-V1 Legged Robots – opis serii

Lynxmotion SES-V1 Legged Robots to seria modułowych robotów kroczących przeznaczonych do edukacji, nauki programowania, badań nad kinematyką, prototypowania oraz zastosowań hobbystycznych.
Seria obejmuje przede wszystkim roboty sześcionożne – hexapody, a także konstrukcje czworonożne, dwunożne i humanoidalne.
Większość konstrukcji powstała na bazie systemu SES-V1 – Servo Erector Set V1 [modułowego systemu budowy robotów wykorzystującego klasyczne serwomechanizmy RC].
Modułowa konstrukcja pozwala łączyć różne korpusy, nogi, uchwyty, serwomechanizmy, sterowniki oraz dodatkowe czujniki.
Poszczególne nogi mogą mieć od dwóch do czterech stopni swobody.
DoF oznacza Degrees of Freedom [stopnie swobody], czyli liczbę niezależnie sterowanych osi ruchu.
Konstrukcje z trzema lub czterema stopniami swobody na nogę mogą poruszać się w wielu kierunkach, obracać w miejscu oraz zmieniać wysokość korpusu i sposób chodu.
Sterowanie ruchem wykorzystuje kinematykę odwrotną, która pozwala obliczać wymagane położenia poszczególnych przegubów na podstawie oczekiwanego położenia nóg i korpusu.
Konstrukcja mechaniczna opiera się głównie na anodowanych lub szczotkowanych elementach aluminiowych oraz elementach z czarnego poliwęglanu.
Napęd stanowią klasyczne serwomechanizmy RC firmy Hitec.
W zależności od wersji zestaw może zawierać samą konstrukcję mechaniczną, konstrukcję z serwomechanizmami albo kompletny zestaw ze sterownikiem SSC-32U i mikrokontrolerem BotBoarduino.
Nie wszystkie warianty zawierają akumulator, ładowarkę, kontroler bezprzewodowy ani elektronikę sterującą. Zawartość należy każdorazowo sprawdzać według numeru katalogowego zestawu.

Modele

Aktualny katalog producenta wymienia trzy główne rodziny robotów SES-V1 Legged: 
Phoenix 3 DoF 
T-Hex 3 DoF 
T-Hex 4 DoF
Poszczególne rodziny występują w kilku konfiguracjach wyposażenia.

Phoenix 3 DoF Hexapod
Phoenix to sześcionożny robot o konstrukcji inspirowanej naturalnym układem nóg owadów.
Każda z sześciu nóg ma trzy stopnie swobody.
Robot ma łącznie 18 aktywnych osi ruchu.
Napęd nóg stanowi 18 serwomechanizmów Hitec HS-645MG.
Konstrukcja pozwala poruszać się w dowolnym kierunku, obracać w miejscu oraz łączyć ruch postępowy z obrotem.
Możliwe jest programowe regulowanie wysokości korpusu, wysokości unoszenia nóg oraz prędkości i rodzaju chodu.
Phoenix zapewnia bardziej naturalny i rozbudowany ruch nóg niż klasyczne symetryczne hexapody.
Producent zaznacza jednak, że konstrukcja Phoenix ma mniejszą zdolność przenoszenia dodatkowego obciążenia niż część pozostałych hexapodów Lynxmotion.
Dostępne konfiguracje katalogowe:
PHOE-NE – zestaw z mechaniką i serwomechanizmami, bez sterownika serw i mikrokontrolera;
PHOEU – zestaw z układem sterowania BotBoarduino;
PHOE-BLK – czarna konstrukcja mechaniczna bez serwomechanizmów i elektroniki.

Specyfikacja Phoenix 3 DoF
Liczba nóg: 6.
Liczba stopni swobody na nogę: 3.
Łączna liczba stopni swobody: 18.
Serwomechanizmy: 18 × Hitec HS-645MG.
Kierowanie: wielokierunkowe – omnidirectional.
Deklarowana prędkość ruchu: około 10 cali na sekundę, czyli około 254 mm/s.
Długość całkowita: około 368 mm.
Szerokość całkowita: około 432 mm.
Maksymalna wysokość całkowita: około 133 mm.
Długość korpusu: około 191 mm.
Szerokość korpusu: około 149 mm.
Wysokość korpusu: około 51 mm.
Maksymalny prześwit: około 140 mm.
Masa bez akumulatora: około 1,64 kg.
Sterowanie serwomechanizmów: lokalna zamknięta pętla położenia wewnątrz każdego serwomechanizmu.
Zalecane zasilanie: akumulator NiMH 6 V.
Producent wskazuje kompatybilność z akumulatorami o pojemności 1600 mAh lub 2800 mAh.
Akumulator i ładowarka nie są standardowo dołączane do wszystkich konfiguracji.

T-Hex 3 DoF Hexapod
T-Hex 3 DoF to sześcionożny robot o konstrukcji inspirowanej robotami typu Mech.
Każda noga ma trzy stopnie swobody.
Robot ma łącznie 18 aktywnych osi ruchu.
Napęd stanowi 18 serwomechanizmów Hitec HS-645MG.
Przesunięte względem siebie uchwyty nóg zwiększają dostępny zakres ruchu.
Robot może chodzić w dowolnym kierunku, obracać się w miejscu oraz wykonywać jednocześnie ruch postępowy i obrotowy.
Konstrukcja centralnego korpusu oraz nóg jest wykonana z aluminiowych elementów systemu Servo Erector Set.
Dostępne konfiguracje katalogowe:
THEX3-NE – zestaw z serwomechanizmami, bez elektroniki sterującej;
THEX3 – zestaw mechaniczny bez serwomechanizmów i elektroniki;
THEX3U – zestaw z elektroniką BotBoarduino.

Specyfikacja T-Hex 3 DoF
Liczba nóg: 6.
Liczba stopni swobody na nogę: 3.
Łączna liczba stopni swobody: 18.
Serwomechanizmy: 18 × Hitec HS-645MG.
Kierowanie: wielokierunkowe – omnidirectional.
Deklarowana prędkość ruchu: około 10 cali na sekundę, czyli około 254 mm/s.
Maksymalna wysokość całkowita: około 175 mm.
Wysokość korpusu: około 51 mm.
Szerokość korpusu: około 216 mm.
Szerokość całkowita: około 457 mm.
Maksymalny prześwit: około 118 mm.
Masa bez akumulatora: około 1,73 kg.
Zalecane zasilanie: akumulator NiMH 6 V o pojemności około 2800 mAh.
Akumulator i ładowarka są sprzedawane oddzielnie.

T-Hex 4 DoF Hexapod
T-Hex 4 DoF jest bardziej rozbudowaną wersją robota T-Hex.
Każda z sześciu nóg ma cztery niezależnie sterowane osie ruchu.
Robot ma łącznie 24 stopnie swobody.
Napęd stanowią 24 serwomechanizmy Hitec HS-645MG.
Dodatkowa czwarta oś zwiększa zakres możliwych ruchów nogi i pozwala tworzyć bardziej złożone pozy, chody oraz ruchy korpusu.
Robot może poruszać się w dowolnym kierunku, obracać się w miejscu i łączyć ruch postępowy z obrotem.
Konstrukcja jest wykonana z aluminiowych elementów systemu SES-V1.
Dostępne konfiguracje katalogowe:
THEX4-NE – konstrukcja z 24 serwomechanizmami, bez mikrokontrolera i sterownika serw;
THEX4 – zestaw mechaniczny bez serwomechanizmów i elektroniki.

Specyfikacja T-Hex 4 DoF
Liczba nóg: 6.
Liczba stopni swobody na nogę: 4.
Łączna liczba stopni swobody: 24.
Serwomechanizmy: 24 × Hitec HS-645MG.
Konstrukcja: aluminiowe uchwyty i elementy systemu Servo Erector Set.
Kierowanie: wielokierunkowe.
Zalecane zasilanie: akumulator 6 V o pojemności przynajmniej około 2500–2800 mAh.
W wersji THEX4-NE należy oddzielnie dokupić mikrokontroler, sterownik serwomechanizmów, akumulator, ładowarkę oraz opcjonalny kontroler PS2.

Oprogramowanie wymagane do działania

Nie istnieje jeden program wymagany dla wszystkich robotów SES-V1. Wymagane oprogramowanie zależy od zastosowanej elektroniki oraz wybranego sposobu sterowania.

Arduino IDE
Arduino IDE jest wymagane do edytowania, kompilowania i wgrywania programów do mikrokontrolera BotBoarduino.
W starszej dokumentacji BotBoarduino należy w Arduino IDE wybrać płytkę „Arduino Duemilanove w/ ATmega328”.
Po wgraniu programu Arduino IDE nie musi pozostawać uruchomione.
Robot może wykonywać program autonomicznie z pamięci mikrokontrolera.
Arduino IDE jest potrzebne dla wersji wykorzystujących BotBoarduino, ale nie jest konieczne dla zestawów sterowanych wyłącznie z komputera przez FlowBotics Studio.

Phoenix Code
Phoenix Code to przykładowy program sterujący robotami wielonożnymi Lynxmotion.
Oprogramowanie zostało pierwotnie przygotowane dla robota Phoenix, ale dostosowano je również do innych hexapodów i robotów czworonożnych.
Program obsługuje kinematykę odwrotną, różne style chodu, zmianę wysokości korpusu, wysokości unoszenia nóg, prędkości ruchu i obrotu.
Kod współpracuje przede wszystkim z mikrokontrolerem BotBoarduino i sterownikiem SSC-32 lub SSC-32U.
Obsługiwane sposoby sterowania obejmują kontroler PS2 oraz komunikację szeregową.
Kod stanowi punkt wyjścia do własnych eksperymentów i może wymagać dostosowania do konkretnej konstrukcji, rozmieszczenia serwomechanizmów i konfiguracji elektroniki.

FlowBotics Studio
FlowBotics Studio to graficzne środowisko tworzenia i uruchamiania aplikacji sterujących robotami.
Program działa na komputerze i komunikuje się ze sterownikiem SSC-32 lub SSC-32U w czasie rzeczywistym przez port COM, USB lub Bluetooth.
Umożliwia tworzenie sekwencji ruchów, interfejsów sterujących i aplikacji dla robotów takich jak BRAT oraz SQ3.
Kod FlowBotics nie jest wgrywany do mikrokontrolera – komputer musi pozostawać uruchomiony i połączony z robotem.
Oficjalna dokumentacja wymienia zgodność z systemami Windows 7, Windows 8 i Windows 10.
Producent nie potwierdza oficjalnie pełnej zgodności z Windows 11, Linux ani macOS.

Visual Sequencer i narzędzia SSC-32
Starsze wersje BRAT mogły korzystać z programu Visual Sequencer do przygotowywania i odtwarzania sekwencji ruchów.
Do ustawiania środkowych pozycji, testowania kanałów i kalibracji serwomechanizmów można używać narzędzi komunikujących się bezpośrednio ze sterownikiem SSC-32 lub SSC-32U.
Wspomniane programy należą do starszego ekosystemu Lynxmotion i przed wdrożeniem należy sprawdzić ich zgodność z aktualnie używanym systemem operacyjnym.

Zalety

Modułowa konstrukcja pozwalająca przebudowywać korpus, nogi i elektronikę.
Możliwość wyboru robotów dwunożnych, czworonożnych i sześcionożnych.
Dostępność konstrukcji z dwoma, trzema lub czterema stopniami swobody na nogę.
Możliwość wielokierunkowego poruszania się w modelach z trzema i czterema osiami na nogę.
Obsługa kinematyki odwrotnej i różnych algorytmów chodu.
Regulowana prędkość, wysokość korpusu i wysokość unoszenia nóg.
Możliwość sterowania kontrolerem PS2, przez interfejs szeregowy lub z poziomu komputera.
Możliwość pracy autonomicznej po zastosowaniu BotBoarduino.
Dostępność przykładowego kodu Arduino.
Możliwość rozbudowy o czujniki odległości, kontaktu, orientacji lub inne moduły elektroniczne.
Aluminiowa konstrukcja zapewniająca rozsądny kompromis pomiędzy masą i wytrzymałością.
Zastosowanie powszechnie dostępnych serwomechanizmów RC firmy Hitec.
Sterownik SSC-32U może obsługiwać do 32 osi, co pozwala sterować nawet rozbudowanymi robotami wielonożnymi.
Duża liczba instrukcji montażowych, przykładów programów i materiałów edukacyjnych.
Seria nadaje się do nauki robotyki, programowania mikrokontrolerów, mechaniki i algorytmów chodu.

Wady i ograniczenia

Jest to starsza generacja systemu Lynxmotion oparta na klasycznych serwomechanizmach RC.
Dostępność niektórych modeli, części, sterowników i zestawów może być ograniczona.
Wiele konstrukcji opisanych w Wiki nie występuje już w aktualnym katalogu sprzedażowym.
Nazwy wariantów „Hardware Only”, „No Electronics” i „BotBoarduino” mogą być mylące, ponieważ poszczególne zestawy różnią się obecnością serwomechanizmów, sterowników i mikrokontrolera.
Przed zakupem konieczne jest dokładne sprawdzenie zawartości konkretnego numeru katalogowego.
Zestawy zazwyczaj nie zawierają akumulatora, ładowarki ani bezprzewodowego kontrolera PS2.
Roboty wymagają samodzielnego montażu, wycentrowania i kalibracji wielu serwomechanizmów.
Modele Phoenix i T-Hex wykorzystują od 18 do 24 serwomechanizmów, co zwiększa koszt, pobór energii, masę oraz liczbę potencjalnych punktów awarii.
Duża liczba serwomechanizmów powoduje wysoki chwilowy pobór prądu.
Zastosowanie nieodpowiedniego akumulatora lub przewodów może powodować spadki napięcia, resetowanie elektroniki i niestabilny chód.
Klasyczne serwomechanizmy RC nie przekazują do sterownika informacji o temperaturze, napięciu, pobieranym prądzie ani rzeczywistym położeniu osi.
Zamknięta pętla położenia działa wewnątrz pojedynczego serwomechanizmu, ale nadrzędny sterownik nie otrzymuje pełnej informacji diagnostycznej.
Dokładność ruchu zależy od luzów przekładni, kalibracji, masy robota, stanu serwomechanizmów i sztywności konstrukcji.
Roboty nie mają przemysłowych zabezpieczeń, systemów bezpieczeństwa ani deklarowanej odporności na pył i wodę.
Nie są przeznaczone do profesjonalnej pracy przemysłowej ani długotrwałej pracy pod dużym obciążeniem.
Starsze oprogramowanie FlowBotics i Visual Sequencer może wymagać starszego systemu Windows lub dodatkowej konfiguracji.
Producent nie potwierdza oficjalnej zgodności FlowBotics Studio z Windows 11.
Przykładowy kod Phoenix jest rozwiązaniem starszej generacji i może wymagać aktualizacji lub modyfikacji przy użyciu nowych wersji Arduino IDE.
Kontrolery PS2 i część starszych modułów komunikacyjnych mogą być trudniejsze do pozyskania niż współczesne sterowniki Bluetooth lub Wi-Fi.
Dokumentacja T-Hex 4 DoF zawiera niespójne informacje dotyczące liczby osi, wymiarów i masy.
Dla T-Hex 4 DoF producent nie podaje obecnie jednoznacznie potwierdzonej masy i wymiarów kompletnego robota.
Udźwig robotów nie został jednoznacznie określony w oficjalnej dokumentacji.
Phoenix ma według producenta niższą zdolność przenoszenia dodatkowego obciążenia niż niektóre pozostałe hexapody Lynxmotion.