사례 연구

수색 및 파괴: Moku:Go와의 전투를 위한 Bloodsport 준비

BattleBots 팀 구성원이 소프트웨어 정의 계측기를 사용하여 설계, 테스트 및 구성 요소 검증을 가속화한 방법

개요

Bloodsport 동등한 부품 파괴와 오락을 위해 설계된 중량급 전투 로봇입니다. 디스커버리 채널의 인기 프로그램 시즌 7의 경쟁자인 치열한 로봇 배틀 봇, 라이벌 로봇에게 최대 피해를 입히도록 설계된 46cm(117인치) 회전 팔을 가지고 있습니다.

Bloodsport(그림 1)의 무게는 무려 250kg(113lb)에 달하며 놀라운 14hp(10.4kW)의 구동력, 30개의 구동 모터, 22.4개의 무기 모터 및 최대 XNUMXhp(XNUMXkW)로 적을 공격합니다. 무기력의. 번역: 이 로봇은 강력한 펀치를 날립니다. 이렇게 광범위하고 복잡한 공격 및 방어 요구 사항을 고려하여 Bloodsport 팀은 로봇을 신중하게 구성해야 했습니다. XNUMX년에 걸친 구축 프로세스 동안 팀원들은 Moku:Go 필수 시스템 구성 요소를 설계, 테스트 및 검증합니다.

그림 1 : BattleBots 시즌 7의 전투 로봇인 Bloodsport

Moku:Go는 엔지니어링 교육 및 일반 산업을 위해 맞춤 제작된 Liquid Instruments의 유연하고 휴대 가능한 소프트웨어 정의 계측 솔루션입니다. 소프트웨어 정의 기능을 통해 Moku:Go는 전자 및 통신 연구실에서 일반적으로 사용되는 14가지 이상의 다양한 장비를 하나의 소형 장치로 제공할 수 있습니다. 최대 XNUMX개의 전원 공급 장치, 디지털 입력/출력 포트, XNUMX개의 아날로그 입력 및 XNUMX개의 아날로그 출력을 갖춘 Moku:Go를 통해 전체 엔드투엔드 로봇공학 테스트가 가능합니다.

난제

전투 로봇은 상호 연결된 여러 하위 시스템으로 구성됩니다. 그들은 개별적으로 일하고, 함께 일하고, 로봇이 뒤집히고, 찔리고, 자르고, 부서지는 상황에서도 가능한 한 계속해서 일해야 합니다. 인터페이스는 오류를 격리하도록 설계되었으며 구성 요소는 매우 광범위한 작동 체제에 맞게 지정됩니다. 그러나 앵글 그라인더 앞에서의 동작에 대한 설계를 지정하는 제조업체는 없으므로 성공적인 캠페인을 위해서는 시스템, 하위 시스템, 구성 요소 수준의 테스트 및 검증이 중요합니다.

Moku:Go를 사용하여 구성 요소를 확인하고 디자인의 모든 부분을 철저히 조사함으로써 팀은 전투 중에 Bloodsport가 고유한 위치를 유지하는지 확인할 수 있습니다. 대회가 진행되는 동안 팀원들은 로봇과 테스트 장비를 설정할 공간이 극히 제한되어 있습니다. 다양한 부품과 실험실 재료부터 로봇 자체와 지정된 직원까지 모든 것이 지정된 10피트 x 10피트(3mx 3m) 공간에 맞아야 합니다. 공간이 제한되어 있기 때문에 팀에는 작고 휴대할 수 있는 장비가 필요했습니다.

일단 링에 들어가면 대부분의 전투 로봇은 센서 입력을 받아들이거나 들어오고 나가는 신호를 변조하지 않습니다. 팀의 원격 측정 책임자이자 주요 소프트웨어 개발자인 Riko Balakit은 Bloodsport 드라이브를 비디오 게임처럼 만들기 위해 새로운 디자인 개선 사항을 도입하려고 했습니다.

해법

다양한 필수 전기 구성 요소와 하위 시스템을 테스트하기 위해 Bloodsport 팀은 Moku:Go를 사용했습니다. 오실로스코프, 기기에서 사용할 수 있는 14개 이상의 기기 중 하나입니다. Moku:Go를 설계 프로세스에 도입하기 전에 Riko는 직관적인 인터페이스가 부족하고 설계 평가를 완료하는 데 필요한 성능 사양이나 추가 기능을 제공하지 않는 작은 화면의 휴대용 오실로스코프에 의존했습니다. Moku:Go를 사용하면 텍사스 주 오스틴의 분주한 트래픽을 견디어 현지 실험실에서 측정을 수행하는 대신 Riko가 기존 오실로스코프를 위한 벤치 공간을 희생하지 않고도 원격으로 작업하고 집에서 테스트할 수 있었습니다(그림 2).

"Moku:Go의 인터페이스는 제가 좋아하는 부분입니다."라고 Riko는 말했습니다. “정말 컴팩트해요.”

Bloodsport의 구성 요소 테스트

그림 2: Moku:Go 오실로스코프, 파형 발생기 및 전원 공급 장치를 갖춘 Riko의 가정 구성 요소 테스트 설정

Riko는 나머지 팀원들과 2,000km(3,200마일) 떨어져 있었기 때문에 사용되는 모든 테스트 및 측정 장비에 대한 쉬운 데이터 공유는 중요한 요구 사항이었습니다. 그들은 Moku:Go 애플리케이션을 화면 공유하는 동안 그룹 디버깅 세션을 개최할 수 있는 옵션을 통해 오스틴에서 매사추세츠주 보스턴까지 스크린샷과 비디오 캡처를 쉽게 공유할 수 있었습니다.

임베디드를 사용하면서 파형 발생기 오실로스코프를 사용하여 Riko는 신호 충실도를 확인하고 결과를 나머지 팀원들에게 쉽게 내보낼 수 있었습니다. 팀이 전투를 위해 경기장에 모이면 Moku:Go는 마지막 순간의 테스트 및 검증을 위해 가져갈 수 있을 만큼 컴팩트했습니다.

결과

팀은 설계 프로세스 전반에 걸쳐 광범위한 구성 요소 테스트를 완료했습니다. 그들은 마이크로 컨트롤러 보호를 위한 필수 구성 요소를 식별하고, 하위 시스템 상호 연결을 입증하고, 추가 평가가 필요한 부품을 결정했습니다. Riko가 Moku:Go를 사용하기 시작한 후 팀은 선택한 광커플러가 내부 통신 버스를 안정적으로 지원하기에 충분한 슬루율을 갖지 않는다는 것을 발견했습니다.

광커플러를 검증함으로써 링에 있는 동안 제어 가능성과 견고성이 향상되었습니다(그림 3). 팀은 Moku:Go를 사용하여 프로세스 초기에 새로운 커플러를 테스트하여 최고의 성능을 제공할 수 없는 구성 요소를 제거할 계획입니다. 또한 팀원들은 30~60V 배터리의 전압 스파이크를 방지하기 위해 선택된 벌크 커패시터와 다이오드를 확인했습니다. 그들은 배터리 제거 회로의 작동을 확인하고 설계를 조정하여 시스템의 마이크로컨트롤러가 5V보다 높은 전압을 수신하지 못하도록 직접 보호했습니다.

오실로스코프를 사용하여 광커플러 작동 확인

그림 3: 오실로스코프를 사용하여 광커플러 작동 확인

앞으로 Riko는 Moku:Go를 사용할 계획입니다. 로직 분석기/패턴 생성기 마이크로 컨트롤러 통신을 확인합니다. 새로운 마이크로 컨트롤러 및 소형 구성 요소와 같은 설계 개선 사항을 테스트할 때 팀에서는 Moku:Go를 사용하여 기능과 성능도 확인합니다. 

Riko는 “사용하기가 너무 쉽습니다.”라고 말했습니다. "상자에서 꺼내어 설치하는 데 몇 분밖에 걸리지 않으며 제대로 작동합니다."

30월 XNUMX일 Discovery Channel에서 BattleBots를 시청하여 Rotator를 상대로 Bloodsport의 활약을 지켜보세요. 

에 대한 자세한 내용을 보려면 Moku:Go 또는 데모를 예약하려면 다음 주소로 문의하세요. info@liquidinstruments.com.