OAP vorgestellt: Offenes Referenzdesign für intelligente mobile Roboter

„Haben Sie jemals davon geträumt, Ihren eigenen Linux-basierten Droiden zu bauen, der autonom durch Ihr Zuhause streift und intelligent Ihren Befehlen gehorcht?“ fragt Dafydd Walters. „Sie können diesen Traum nun endlich verwirklichen.“ Walters gründete und leitet das Open Automaton Project (OAP), das Hobbyisten befähigt, einen intelligenten mobilen Roboter mit Stereovision und modernem PC-Grade-Mainboard zusammenzubauen – alles für den Preis eines High-End-PCs.

Während RETF- und OROCOS-Initiativen offene Standards für Roboter-Hardware-Software-Schnittstellen definieren, geht OAP den Implementierungsweg. Ziel ist ein Referenzdesign, das die Lücke zwischen anspruchsvollen Forschungsrobotern und den kleinen, teppichfahrenden Modellen schließt, die Enthusiasten typischerweise bauen.

Die auf SourceForge-gehostete Projektwebsite bietet Schaltpläne, Quellcode und umfassende Dokumentation unter Open-Source-Lizenz, sodass jeder seinen eigenen autonomen mobilen Roboter bauen kann.

Wesentliche Projektziele:

• Design eines kohärenten Satzes modularer Komponenten – sowohl Hardware als auch Software – die wo möglich Industriestandards einhalten.
• Gesamtkosten zwischen 1.500 $ und 2.000 $ halten, ungefähr Preis eines Premium-PCs.
• Kostengünstiges Echtzeit-Vision-System als primären räumlichen Sensor entwickeln.

Um im Hobbyisten-Budget zu bleiben, setzt OAP auf verfügbare Consumer-Hardware. Beispielsweise nutzt das Vision-System handelsübliche FireWire-Webcams auf einem Pan-Tilt-Kopf, angetrieben von Standard-RC-Hobby-Servos.

Dank der jüngsten Verbreitung von Consumer-Webcams und FireWire-fähigen Motherboards hat das Projekt kostengünstige Stereovision ermöglicht. Die gewählte Kamera ist die ADS Pyro 1394 WebCam, wobei jede IIDC-kompatible (DCAM) Digitalkamera funktioniert.

Das Vision-Array wird ergänzt durch zwölf Sonar-Detektoren (Devantech SRF04s), verwaltet vom oap-sonar-CLI-Tool. Ein Gerät sitzt auf dem Pan-Tilt-Kopf zur Augenbewegungs-Simulation, acht um die Basis für Hinderniserkennung, drei nach unten für Kanten-Erkennung.

Ein Infrarotsensor, abgestimmt auf menschliche Körperemissivität, ist am Kopf montiert und hilft dem Roboter, Menschen zu erkennen.

Der Pan-Tilt-Kopf wird via I2C-Interface und oap-head-Utility gesteuert. Mobilität liefern zwei Haupt-DC-Antriebsmotoren, gemanagt von oap-motor. Radencoder liefern Odometrie, während ein Power-Management-Modul Batteriestände überwacht und via Infrarot mit Docking-/Ladestation kommunizieren kann.

OAPs Mensch-Roboter-Interface (HRI) umfasst:

• Sprachausgabe
• Minimalistisches roboter-montiertes LCD und Tastatur
• Kabellose und Infrarot-Fernbedienungen

Spracherkennung wird initial nicht angestrebt, so Walters.

Für Details siehe Artikel: Meet OAP — an open robot reference design project.