Робот - пилот мотоцикла

[bondkim137]

Недавно натолкнулся на этот ролик Робот на мотоцикле. И, честно говоря, был разочарован. Тяжелые и спортивные мотоциклы и без роботов давно весьма неплохо ездят сами Мотоцикл едет сам (всмысле не падают). Все мотоциклисты с этим впринципе хорошо знакомы.

Для примитивного, но крайне эффективного рулевого управления, на ненулевой скорости достаточно добавить нежесткое давление на руль, например через пружину. Тогда для поворота направо достаточно приложить избыточный фиксированный внешний момент сил, прокручивающий рулевое колесо влево и наоборот (техника контрруления). При правильной развесовке, которой обладают современные мотоциклы, держать равновесие интеллекту робота совершенно не нужно - управление мотоцикла в этом смысле проще, чем управление велосипедом.

Вождение робота Yamaha (в видео выше) почему-то выглядит очень грубым, вероятно из-за попытки жесткого контроля положения руля, а не просто контроля приложенного внешнего момента вращения на него. Но с другой стороны, специалисты в Yamaha должны это понимать лучше меня.

Вопрос - в чем я ошибаюсь? И, может быть, кто-нибудь из участников Форума имеет возможность поделиться опытом/ссылками, касающимися вопроса роботизированного управления тяжелым двухколесным транспортом?

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Механика и Техника» в форум «Карантин»
Причина переноса:
Не сформулирован предмет обсуждения.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27358 писал(а):

Начальные сообщения любой темы должны четко и внятно формулировать предмет или вопрос, который предполагается обсудить. В противном случае тема будет закрыта или перемещена в карантин до уточнения предмета.

Оформите тему в соответствии с правилами форума и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено. Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: вернул.

[Eimrine]

Не углубляясь в поиск, мне кажется, что тут идея - перенести управление мотоциклом на ноутбук методом навесного дрона-водителя. Лично мне бросилось в глаза управление ручкой газа, как будто там всего лишь 16 степеней свободы, выбор положения из которых управляется чем-то вроде echo "10" > throttle
Равновесием управлять не нужно до тех пор, пока цель управления - сделать видеоролик в контролируемых условиях. Если же они хотят сделать услугу "трезвый водитель" или что-нибудь другое, подразумевающее езду по дорогам общего назначения, то наверное, они всё правильно делают. Осталось оптимизировать чувака с ноутбуком до полной автономности и доработать возможность быстрой доставки робота в любой бар города

[bondkim137]

Жесткий способ руления нужен роботам-велосипедистам, вот нашел забавный экземпляр: Робот на велосипеде

Мотоцикл хорош тем, что уже на небольшой скорости начинает сам себе подруливать. У велосипедистов этот эффект тоже появляется, но на относительно больших скоростях.

Насколько я понимаю механизм самостабилизации, при заваливании двухколесного транспортного средства, переднее колесо-гироскоп стремится повернуться в сторону завала, тем самым подруливая и поднимая падающего. У велосипедов переднее колесо сильно легче, соответственно гироскопический эффект значительно слабее, и самостабилизация хуже.

На небольших скоростях механизм не работает, потому надо подруливать вручную - все велосипедисты делают это машинально.

[bondkim137]

Накопал еще немного материала про руление: Контрруление
Смысл в том, что двухколесное средство, что б повернуть направо, поворачивает руль сначала налево, что бы наклониться, а потом уже направо, что бы не упасть. Разница между велосипедом и тяжелым мотоциклом в том, что последний поворачивает в таком случае направо самостоятельно (если ему сильно не мешать), тем самым рулится значительно легче.

В общем, возвращаясь к первому сообщению - непонятно, зачем мучать электронику, если проще и эффективнее довериться механике.

-- 07.10.2016, 00:31 --

Eimrine в сообщении #1157847 писал(а):

Лично мне бросилось в глаза управление ручкой газа, как будто там всего лишь 16 степеней свободы

Вы, наверное, имели в виду количество уровней, а не степеней свободы?

-- 07.10.2016, 00:33 --

Eimrine в сообщении #1157847 писал(а):

Равновесием управлять не нужно до тех пор, пока цель управления - сделать видеоролик в контролируемых условиях. Если же они хотят сделать услугу "трезвый водитель" или что-нибудь другое

Зачем трезвый водитель? Меня, например, заинтересовала идея возможности сделать роботизированный мотоцикл, который побьет на гонках человека =)

[amon]

bondkim137 в сообщении #1157906 писал(а):

мысл в том, что двухколесное средство, что б повернуть направо, поворачивает руль сначала налево, что бы наклониться, а потом уже направо, что бы не упасть.

Почему устойчив велосипед?

[bondkim137]

amon в сообщении #1157908 писал(а):

Почему устойчив велосипед?

А он разве устойчив? =)
На небольшой скорости за его устойчивость отвечает велосипедист, виляя рулем в правильном направлении (определенное время занимает научить этому детей). На все более большой скорости постепенно начинает работать переднее колесо-гироскоп. Велосипедист, который едет, отпустив руль, едет достаточно быстро. Есть конечно и иные способы поддерживать баланс, используя смещение собственного тела - на велосипеде они работают на порядок лучше, чем на мотоцикле, т.к. отношение массы наездника к общей массе отличается в разы, но руление значительно эффективнее.

-- 07.10.2016, 00:54 --

Извиняюсь, только сейчас заметил, что у вас ссылка. Читаю

-- 07.10.2016, 01:17 --

amon, забавная статья =)
Резюме в том, что двухколесная геометрия настолько устойчива, что ее искуственно ухудшают, смещая переднее колесо вперед - как на велосипедах, так и на мотоциклах. Иначе естественная устойчивость аппарата просто мешала бы поворачивать.

Тем более - не очень понятно, почему не доверить стабилизацую поворота механике, а роботу не цепляться жестко в руль. Хочется увидеть робота, который умеет наклоняться на углы от 45 до 70 градусов, как это умеют делать люди =)

[amon]

bondkim137 в сообщении #1157909 писал(а):

не очень понятно, почему не доверить стабилизацию поворота механике

Осмелюсь предположить, что механики не очень сильны в программировании и наоборот.

[Eimrine]

(Оффтоп)

bondkim137 в сообщении #1157906 писал(а):

Вы, наверное, имели в виду количество уровней, а не степеней свободы?

Естественно, спасибо за поправку.

bondkim137 в сообщении #1157906 писал(а):

Зачем трезвый водитель? Меня, например, заинтересовала идея возможности сделать роботизированный мотоцикл, который побьет на гонках человека =)

Любителям downhill определённо нужен водитель, чтобы спускал транспорт вниз во время спуска на спортивном снаряде (транспорт нужен чтобы подниматься со снарядом наверх). Человека побить на гонке в эпоху электротранспорта будет, имхо, более чем просто, белок просто физически не вытянет тот fps, который умеет кремний, и зрелищности тут будет не больше, чем на 1 раз. Да и вообще, рулить это каменный век: я бы предпочёл читать в момент езды на мотоцикле, или хотя бы спать.

(Оффтоп)

Наверное, единственный вид соревнования карбон vs кремний, которое было бы зрелищным - американские гонки на выживание на старых автомобилях.

[bondkim137]

amon в сообщении #1157922 писал(а):

Осмелюсь предположить, что механики не очень сильны в программировании и наоборот

Ну делает же кто-то в той же ямахе 'гоночные мозги', которые стоят 20 тыс. евро. Ставятся на место штатных для участия, например, в шоссейно-кольцевых гонках Супер-спорт и Супер-байк. Мозги эти умеют обучаться, запоминают все повороты на кольце и довольно успешно контролируют тягу на гране срыва колеса. А что там ставят в каком-нить MotoGP - вообще никто и не скажет.
Должны, теоретически, программисты этих 'мозгов' и механику неплохо знать.

Кстати, робот-наездник и не нужен, заменить его легкими приводами органов управления, развесовку подкорректировать - что б болиды были примерно как в Терминатор-4 =) Было б интересно на гонку таких роботов посмотреть К тому же, проще с безопасностью пилотов.

[bondkim137]

Пока что не впечатляет, натолкнулся на очередное видео про Ямаховского робота: Rossi vs Motobot
Робот довольно жестко управляет рулем (например на 1:30 видно), грубо говоря, совершает распространенныю ошибку - слишком крепко держит руль. Страховочные ролики по бокам говорят о том, что значительно наклоняться (а значит и эффективно поворачивать) он не может. Ну и конструкция робота, судя по всему, свешивания в сторону поворота осуществлять не может.

[Barabas]

bondkim137,
С рулением мотоциклом не все так просто.
На видео пример исключительно прямолинейного движения (с минимальным изменением направления в виде легкого виражирования).
Робомот стартует "с рук".
Очень много вопросов по торможению. То, что он способен притормаживать - это одно. Но ведь есть еще различные виды интенсивного торможения, включая экстренное...
Ну и повороты. Техник - много. Многие связаны с балансированием пилота на мотоцикле, с переносом центра тяжести.
Отдельная песня - движение на черепашьих скоростях.
Это очень тонкая механика со стороны человека. Сложный многогранный навык.

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Механика и Техника» в форум «Карантин»
Причина переноса:
Не оформлена ссылка.

(Подробно)

Forum Administration в сообщении #27358 писал(а):

III. Дополнения и разъяснения; нормы поведения на форуме
5. Внешние ссылки
5.0. Внешние ссылки должны содержательным образом дополнять обсуждения, проводимые на страницах форума, а не подменять их; тем более ссылки не должны являться самоцелью.
5.1. По возможности следует избегать использования внешних ссылок, а включать всю необходимую информацию в текст сообщений. Безусловно запрещены (без явного согласования с администрацией) ссылки рекламного характера, в том числе реклама себя и своих достижений. Не допускаются ссылки, не относящиеся к обсуждаемому вопросу.
5.2. Любая внешняя ссылка должна быть снабжена достаточно подробной аннотацией того, куда она ведет и каким образом относится к вопросу. Описание должно быть достаточным для того, чтобы читатели могли принять решение, стоит ли им переходить по данной ссылке.

Оформите внешнюю ссылку в соответствии с правилами форума и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено. Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: вернул.