Genel Stabilite%99.8Nominal limitler içinde
Çalışan Aksamlar7 / 7Tüm alt sistemler devrede
Açısal Takip Sapması±0.38°Ölü bant: 1.16° (3 tick)
Enkoder Ticks142 tickSinyal akıyor (50 Hz)
Kontrol Döngüsü50 Hz19.98 ms periyot
Donanımsal Watchdog32 msEşik: 500 ms · E-Stop Hazır
Sensör & Algı30 Hz
Stereo Derinlik Kamerası
Luxonis OAK-D Lite (Intel Myriad X VPU)Kafayla birlikte dönen stereo derinlik kamerası. Yüz tespiti ve uzaysal 3B konumlandırma doğrudan kameranın kendi VPU çipinde işlenir; ana bilgisayara yalnızca filtrelenmiş koordinatlar aktarılır.
- Görüş Alanı
- 72° Yatay / 53° Dikey
- İşlem Gecikmesi
- ~13 ms (33 ms bütçe)
Kaynak: ros2_ws/src/astro_base/config/calibration_params.yaml
Sensör & Algı16 kHz / 50 Hz DoA
Akıllı Mikrofon Dizisi
Seeed ReSpeaker 4-Mic Circular Array (XMOS)Dairesel 4 mikrofonlu dizi. Sesin geliş yönü (DoA), ses aktivitesi (VAD) ve donanımsal akustik yankı engelleme (AEC) kartın kendi işlemcisinde gerçek zamanlı hesaplanır.
- Sohbet Konisi
- ±38° (75° anında kabul)
- Erişilebilir Açı
- ±121° sınır
Kaynak: ros2_ws/src/astro_audio & calibrate_respeaker_doa.py
Tahrik & Motor50 Hz Kapalı Çevrim
Kafa Boyun Yaw Tahriki
Enkoderli DC Motor + BTS7960 H-KöprüsüSosyal bakış yönlendirmesini sağlayan tek eksenli kafa dönüş mekanizması. Yüksek çözünürlüklü artımlı enkoderle kapalı çevrim 50 Hz PID konum kontrolü yapılır.
- Dönüş Sınırı
- ±85° (Firmware korumalı)
- Enkoder Çözünürlüğü
- 2.59 tick/° (~0.38°/tick)
Kaynak: arduino/astro_firmware & 440 tick / 170° ölçümü
Sensör & Algı10 Hz Tarama (8000 nokta/s)
2D Lazer Alan Tarayıcı (LiDAR)
Slamtec RPLiDAR 360° Lazer RadarıGövde üzerinde 360° düzlemsel engel algılama ve haritalama birimi. Dinamik güvenlik tamponu oluşturarak robota yaklaşan insanları ve nesneleri milimetrik doğrulukla izler.
- Tarama Menzili
- 0.15 m – 12.0 m
- Açısal Çözünürlük
- 0.9° adım
Kaynak: ros2_ws/src/astro_lidar & LidarHarita bileşeni
Tahrik & Motor50 Hz Hız PID'i
Diferansiyel Mobil Taban
Çift BTS7960 43A + Optik EnkoderlerDiferansiyel sürüş tabanı. 2048 tick/tur enkoder geri beslemesiyle hassas odometri ve tekerlek hız kontrolü sağlar; donanımsal ivmelenme rampası mekanik sarsıntıları engeller.
- Tekerlek Yarıçapı
- 60 mm (120 mm çap)
- Enkoder Hassasiyeti
- 2048 CPR x 4 = 8192 darb/tur
Kaynak: arduino/astro_firmware/src/main.cpp
Bilişsel ÇekirdekROS 2 Humble Çekirdeği
Ana Hesaplama & Karar Katmanı
NVIDIA Jetson / 6-Çekirdek ARM64 SoCSosyal Bakış Durum Makinesi (SocialGazeFSM), çok modlu füzyon (görüntü + ses) ve yerel bilişsel diyalog motorunun çalıştığı merkez birim.
- Bilişsel Tepki
- < 18 ms füzyon kararı
- Termal Durum
- 41°C / Nominal yük %22
Kaynak: ros2_ws/src/astro_ai & scripts/astro_web_agent.py
Güvenlik & WatchdogDonanım WDT Kesmesi
Donanımsal Güvenlik & Watchdog
Mikrodenetleyici Katmanı (ATmega2560)Yazılımdan bağımsız çalışan donanım zamanlayıcısı. Üst katman bağlantısı koptuğunda 500 ms içinde motor akımlarını sıfırlar; aşırı akım ve açı aşımı durumlarında ani durdurma uygular.
- Heartbeat Penceresi
- 500 ms zaman aşımı
- Acil Kesici (E-Stop)
- 0 ms gecikmesiz donanım hattı
Kaynak: arduino/astro_firmware/src/main.cpp §Watchdog
Ölçülmüş Stabilite ve Hata Toleransları
Bu platformda hiçbir stabilite iddiası tahmini değildir; fiziksel tezgahta ve ROS 2 test koşullarında doğrulanmış gerçek çalışma sınırlarıdır.
Stabilite ve Güvenlik Metrikleri| Parametre | Ölçüm | Tolerans / Durum |
|---|
| Kafa Açısal Takip SapmasıKarakterize edilmiş 440 tick / 170° testi | ±0.38° | Maksimum 1.16° (Ölü Bant Sınırı) |
|---|
| Mekanik Dişli Boşluğu (Backlash)Fiziksel tezgah ölçümü (ros2_ws/src/astro_base) | 0.85° | < 1.0° kabul edilebilir |
|---|
| Kontrol Döngüsü Kararlılığı (Jitter)Arduino Mega2560 50 Hz Timer çevrimi | 50.0 Hz (20 ms periyot) | < 0.25 ms zaman kayması |
|---|
| Firmware Watchdog Güvenlik Zamanlayıcısıarduino/astro_firmware/src/main.cpp | 35 ms ortalama yenileme | 500 ms kritik eşik |
|---|
| Algı Döngüsü Bütçe KullanımıOAK-D Lite VPU profil analizi | 13 ms / 33 ms | %39 bütçe kullanımı (güvenli aralık) |
|---|
| Akustik Yankı & Gürültü İzolasyonuaudit_respeaker_aec.py ölçümü | -32 dB | Motor dip gürültüsünün altında |
|---|
Güvenlik ve Kesici Mimarisi
Robotun hareket ve güç hatları çok katmanlı donanımsal korumayla güvenceye alınmıştır. Herhangi bir katmanda iletişim kopsa dahi mekanik güvenlik korunur:
- 01
Donanımsal Watchdog (500 ms)Bağlantı koptuğunda Mega2560 WDT zamanlayıcısı motor çıkışlarını kendiliğinden sıfırlar.
- 02
Ölü Bant & Dişli Histerezisi1.16° (3 tick) ölü bant filtresi sayesinde mekanik boşluk motor rezonansına yol açmaz.
- 03
Acil Durdurma (E-Stop) HattıYerel ağ veya konsoldan tetiklenen kesici komutu yazılım kuyruklarını atlayarak uygulanır.
- 04
Firmware Açı Kırpması (±85°)Üst katman taşsa dahi motor sürücüsü kalibre edilmemiş sınırın ötesine geçişi fiziksel olarak reddeder.
Güvenlik İlkesiGüvenliği sağlayan katman en alttaki katmandır; üst yazılımların çalışıyor olması şart koşulmaz.