NAO

NAO Roboter
Höhe	57,3 cm
Gewicht	5,2kg
Akku-Laufzeit	ca. 60 bis 90 Minuten
Freiheitsgrade	36
Betriebssystem	Linux
Prozessor	Intel ATOM Z530 (1.6GHZ)
RAM	1 GB
Speicher	8 GB
Verbindungen	Ethernet / WiFi (b/g/n)
Bildsensoren	zwei HD 1280x960 Kameras
Sensoren	4 Ultraschall-sensoren, ein Trägheitssensor, Drucksensoren in den Füßen
Programmiersprachen (Embedded)	Python / C++
Programmiersprachen (Remote)	C / C++ / Python / .NET / Java / MatLab / Urbi
Mögliche Sprachen (Ausgabe und Spracherkennung)	Arabisch, Brasilianisch (Portugiesisch), Chinesisch, Dänisch, Deutsch, Englisch, Finnisch, Französisch, Italienisch, Japanisch, Koreanisch, Niederländisch, Polnisch, Portugiesisch, Spanisch, Schwedisch, Russisch, Tschechisch, Türkisch
Mehr Informationen: Datenblatt(eng).pdf

NAO ist ein humanoider Roboter des französischen Roboterherstellers Aldebaran Robotics. Der Nao wurde im Jahr 2006 zum ersten Mal vorgestellt. Im Oktober 2012 wurde das URBI-Steuerungssystem und die Programmiersprache Urbiscript unter der BSD-Lizenz freigegeben. Diese Ausführungsplattform kam durch eine Übernahme von Gostai im Juli 2012 in den Besitz von Aldebaran, URBI selbst läuft auch auf Produkten anderer Hersteller (etwa Lego Mindstorms NXT).

Es gibt verschiedene Versionen des Roboters mit unterschiedlichen Freiheitsgraden und verschiedenen verbauten Sensoren. Seit 2013 besitzt die Hochschule Hamm-Lippstadt einen NAO des Typs H25 (V40).

Sicherheit

Vor der Arbeit mit dem NAO müssen die Sicherheitshinweise ausgedruckt, gelesen und unterschrieben werden.

Sie finden das Dokument unter folgendem Link:

NAO_-_Sicherheitshinweise.pdf

Der Roboter

In dem NAO Roboter befinden sich eine Vielzahl an Sensoren und Aktoren. Auf dem folgenden Bild wird dargestellt wo die einzelnen Sensoren und Aktoren verbaut worden sind. In den Gelenken befinden sich Servomotoren die den Roboter bewegen können.

Übersicht der einzelnen Sensoren und Aktoren

Die Gelenke wurden den menschlichen Gelenken nach empfunden. Daher haben die Gelenke unterschiedlich Freiheitsgrade wie im folgenden Bild zu sehen ist. Zudem haben die Gelenke auch nur einen bestimmten Ausschlag. Es ist also nicht möglich dass sich einzelne Gelenke auskugeln können.

Übersicht der Freiheitsgrade der einzelnen Gelenke

Orientierung

Der NAO verwendet ein kartesisches Koordinatensystem, um zu bestimmten Punkten zu gelangen. die Abbildungen unten zeigen den Koordinatenrahmen des NAOs. die Abbildung links zeigt die (x, y)-koordinatenebene, wenn man den NAO von oben betrachtet. die Abbildung rechts zeigt denselben koordinatenrahmen in 3 Dimensionen.

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  2D Koordinaten

• 

  3D Koordinaten

Die x-Achse des NAOs zeigt nach vorn, die y-Achse zeigt zur linken Seite des Roboters. Die z-Achse, die senkrecht zur x- sowie zur y-Achse steht, zeigt nach oben. Die Einheiten der (x, y)-koordinatenebene des NAOs betragen Meter. So bezeichnen zum Beispiel die Koordinaten (1, 2) einen Punkt, der 1 Meter vor dem NAO und 2 Meter links des NAOs liegt.

Zusätzlich zu den Punkten in der (x, y)-Koordinatenebene werden Winkel definiert. Ein Winkel wird von der x-Achse ausgehend gegen den Uhrzeigersinn gemessen, wie in der Abbildung oben links durch Ѳ angezeigt.

Durch das Wissen von x,y und Ѳ kann der NAO seine Position von seinem Anfangspunkt bestimmen. Diese Bestimmung unterliegt durch äußere Einflüsse immer Fehlern und deshalb weicht der berechnete Punkt immer leicht von realen Punkt ab. Man nennt diese Schätzung der Position durch Berechnung des Weges und des Winkelns auch Odometrie

 

Programmierung (in Bearbeitung)

Stellen Sie zunächst sicher, dass die Internet Verbindung des NAO eingerichtet wurde. Sollte dies nicht der Fall sein, finden Sie mehr Informationen unter:

NAO Einrichtung der Internetverbindung

Der Router welcher das W-LAN "SmartLiving" bereitstellt ist nach dem Verbinden duch ein Kabel oder W-LAN unter http://192.168.199.1 erreichbar.

Die wichtigsten Programme sind:

	1. NAOqi * Betriebssystem des NAO-Roboters * ermöglich das einbinden eigener Programme
	2. Choregraphe * Hauptprogramm für grafische und quellcode-basierte Programmierung * anfängerfreundlich, da es viele vorgefertigte Module gibt die in einem Flussdiagramm eigebunden werden * akzeptiert C++ und Python Skripte (für zusätzliche Module)
	3. Monitor * gibt Feedback über die Sensoren * überträgt die Bilder der Kamera im Kopf des NAO * bietet die Möglichkeit Bilder und Videos während des Testes Ihres Algorithmus aufzunehmen
	4. Webots * Ermöglicht eine Simulation des NAO-Roboters * bietet vorgefertigte virtuelle Welt mit realistische physikalische Effekte * viele Objekte können in der virtuellen Welt eingebunden werden

Projekte

Es gibt bis jetzt noch keine offiziellen Projekte in kürze beginnt eine Roboter AG.

Häufige Probleme

Der NAO wird von Choregraphe nicht erkannt

• Firmware-Version (NAO) und Software-Version (Choregraphe) müssen übereinstimmen.

Der NAO startet nicht, oder bricht beim Startvorgang ab.

• Laden Sie die Batterie für mindestens 2 Stunden
• Update your NAO (Sollte nur von einem WHK durchgeführt werden)

(in Choregraphe, unter „Connection“ > „Advanced“ > „Flash your NAO”).

• Factory Reset (Sollte nur von einem WHK durchgeführt werden)

Der NAO lässt sich nicht herunter fahren

Stellen Sie den NAO in eine Stabile Position und drücken Sie den Knopf an seiner Brust für mehr als 8 Sekunden. (führt zu einem „force shutdown“)

Der NAO sagt, dass er sich nicht mit dem Netzwerk verbinden kann

• Überprüfen Sie ob der Router funktionstüchtig ist
• Schalten sie den NAO aus und erneut wieder an
• Richten Sie das Netzwerk erneut ein (Siehe {Link})

Ich kenne die IP-Adresse meines NAO nicht

• Drücken Sie die Taste an der Brust des NAO für eine Sekunde

Wenn ich nach dem vollständen Laden den Stecker des NAO ziehe und den Stecker wieder einstecke, dann leuchtet die Lade-LED Rot oder Orange.

• Das ist normal, sobald Sie den Stecker ziehen wird der Akku langsam entladen. Das Charger erkennt, dass der Akku nicht vollständig geladen ist und beginnt daher mit einem neuen Ladezyklus.

Mein Ladegerät verweigert das Laden des Akkus

• Dies passiert wenn die Temperatur des Akkus 50°C übersteigt. Lassen sie den Akku mindestens 20 Minuten abkühlen.

Verweise

In der NAO Community finden Sie mehr Informationen zu häufigen Problemen. community.aldebaran-robotics.com

Support-Kontakt: contact.aldebaran-robotics.com

Mehr Information über ALDEBARAN Robotics, finden Sie auf der Webseite aldebaran-robotics.com

Firmware Update

1. Naoflasher - USB Stick vorbereiten
2. Upgrading using NAOFlasher
3. Upgrading Nao