Jere Knuuttila TerveTaas – kotiautomaatiota hyödyntävä kotona ...

4 Tulokset4.1 Järjestelmän toimivuus4.1.1 RolloPallorobotteja on tutkittu maailmalla varsin vähän, muita yliopistotasoisia projektejaon vain kaksi [Roball; Ballbot]. Lisäksi on kehitelty kaupallisia, lähinnäviihdekäyttöön tarkoitettuja laitteita. Rollo on tällä hetkellä kehittynein jamonikäyttöisin olemassa oleva pallorobotti. Rollo onkin saanut huomiotatiedotusvälineissä paitsi Suomessa, myös ulkomailla. Pallomainen muoto onherättänyt ihastusta niin lapsissa kuin aikuisissakin.LiikkuminenRollon ohjaaminen on osoittautunut vaativaksi sen muodosta johtuen. Tasaisellapinnalla oleva homogeeninen pallo on tasapainotilaltaan indifferentti, eli se eipoikkeutettaessa pyri palaamaan takaisin alkutilaan, muttei toisaalta lähdeetääntymäänkään siitä. Kaikki sen tilat ovat tasapainotiloja. Kun massajakauma onepähomogeeninen, kuten Rollossa, tasapainotilasta tulee stabiili. Poikkeutettaessatällaista kappaletta tasapainoasemastaan se pyrkii palaamaan siihen, muttamuodostaan johtuen jää värähtelemään eli keinumaan pituus- ja poikittaisakselinsaympäri. Värähtely vaimenee varsin hitaasti ja on hieman häiritsevää Rollon kamerankuvaa katseltaessa. Poikittaisakselin suhteen tapahtuvaa liikettä voitaisiin paitsiehkäistä, myös aktiivisesti vaimentaa ohjausalgoritmia parantamalla, muttapitkittäisakselin suunnassa tapahtuvaan liikkeeseen ei nykyisellä konstruktiollapystytä vaikuttamaan. Tätä varten tarvittaisiin esimerkiksi poikittaissuunnassaliikuteltava massa, jonka avulla voitaisiin paitsi ohjata suoraan ajettaessa, myösvaimentaa keinumista. Kuitenkin tällainen esimerkiksi akkua liikutteleva konstruktiovie lisää tilaa ja saattaa olla hankala toteuttaa. Aiemmassa Rollon versiossa oli pienierillinen tasapainotusmassa, jota voitiin liikutella sivusuunnassa matoruuvilla, muttaratkaisu jäi kokeilun asteelle. Rollon liikkumista, erityisesti heilumista, on tutkittu jayritetty parantaa projektityössä (Halinen ym. 2001). Kokonaan uudenlaistakonstruktiota, jossa kuori on ohjausyksikössä kiinni kahden tangon avulla, on myösehdotettu. Se mahdollistaisi paitsi ohjaamisen suoraan ajettaessa, myös paikallaankääntymisen.Nykyisellä konstruktiolla, kun pallon painopiste viritetään Rollon pystyakselille,pystytään tasaisella alustalla kulkemaan suoraan. Kuitenkin pienetkin epätasaisuudet,kuten maton reunat, kynnykset tai sähköjohdot saattavat saada sen kääntymäänsuunnastaan tai heilahtelemaan. Mikäli Rollo liikkuu esteen yli kohtisuoraan, eiongelmaa yleensä ole, mutta lähestyttäessä estettä viistosti saa se aikaansuunnanmuutoksen. Sisäisen kompassin ja gyroskoopin antamaa tietoa voitaisiinkäyttää suunnanmuutosten ja törmäyksien havaitsemiseen ohjelmoida Rollokorjaamaan suuntaansa, mutta heilunta hankaloittaa asennon ja suunnan mittaamista.Verraten matala este voi myös estää Rollon täysin vapaan liikkumisen. EsimerkiksiAutomaatiotekniikan laboratorion korkeat kynnykset ovat osoittautuneet esteiksi,joiden ylittäminen vaatii kohtisuoraa lähestymistä ja riittävää nopeutta.66