Nasıl çalışıyor
Algıdan harekete kadar her katman — ve her sayının nereden geldiği.
Derinlik kamerası kafanın önünde durur ve kafayla birlikte döner. Yüz tespiti kameranın kendi işlemcisinde çalışır; ana bilgisayara yalnızca sonuç ulaşır.
Dört mikrofon dairesel bir dizi oluşturur ve sesin geliş yönü mikrofon kartının kendi işlemcisinde hesaplanır. Yön, kafanın o anki açısıyla birleştirilerek gövde çerçevesine taşınır.
ÖlçümAlgı 30 Hz, kontrol 50 Hz. Yüklü karenin işlenmesi ~13 ms; 30 Hz bütçesi 33 ms.
Kafa nereye bakacağına görüntü ile sesi birlikte değerlendirerek karar verir. Yüz görünürken kerteriz yalnızca görüntüden gelir.
Füzyon iki kaynağı ortalamıyor: ortalama alındığında ses yönündeki gürültü hedefi ölü bandın ötesine itiyor ve kafa boşuna oynuyordu. Ses kime bakılacağına karar verir, nereye bakılacağına değil.
ÖlçümOrtalama alan füzyonun ürettiği sapma ölçüldü: 5,1°. Hedef edinme eşiği 0,75, kilidi koruma eşiği 0,40.
Hareket sınırları firmware katmanında zorlanır. Üst katmanların hepsi aynı sınırı ayrıca uygular ama güvenliği sağlayan katman en alttakidir.
Bağlantı koptuğunda motor çıkışları donanım zamanlayıcısıyla durur; bunun için üst katmanın çalışıyor olması gerekmez.
ÖlçümFirmware heartbeat penceresi 500 ms. Kafa ölü bandı 3 tick (1,16°), dişli boşluğu 0,85°.
ROS 2 üzerine kurulu modüler yapı; bileşenler tek tek değiştirilebilir ve yeni yetenekler eklenebilir.
Kalibrasyon değerleri, ölçüm yöntemleri ve kaynak kodun tamamı genel depoda açık olarak yayımlanır.
ÖlçümTelemetri sözleşmesi tek bir modülde tanımlı ve sürümlü.
| Değer | Ölçüm | Kaynak |
|---|---|---|
| Kafa dönüş aralığı | ±85° | Encoder 440 tick / 170° ile karakterize edildi; ölçülmemiş aralığa çıkılmaz. |
| Encoder çözünürlüğü | 2,5882 tick/° | 440 tick / 170° ölçümünden. |
| Kafa ölü bandı | 1,16° | Firmware'de 3 tick; dişli boşluğu 0,85° olduğu için altına inilmez. |
| Kamera yatay görüş açısı | 72° | OAK-D Lite derinlik kamerası. |
| Kamera dikey görüş açısı | 53° | OAK-D Lite derinlik kamerası. |
| Sohbet konisi | 75° | Bu açı içindeki ses anında kabul edilir; dışı ısrar ister. |
| Ulaşılabilir ses açısı | 121° | Kafa limiti 85° + kamera yarı-FOV 36°; ötesi kadraja giremez. |
| Etkileşim mesafesi | 0,4 – 2,5 m | Derinlik ölçümünün güvenilir olduğu aralık. |
Çalışan donanım aksamları, 50 Hz kapalı çevrim kontrol kararlılığı, firmware güvenlik mekanizmaları ve anlık operasyonel sağlık göstergeleri.
Kafayla birlikte dönen stereo derinlik kamerası. Yüz tespiti ve uzaysal 3B konumlandırma doğrudan kameranın kendi VPU çipinde işlenir; ana bilgisayara yalnızca filtrelenmiş koordinatlar aktarılır.
Dairesel 4 mikrofonlu dizi. Sesin geliş yönü (DoA), ses aktivitesi (VAD) ve donanımsal akustik yankı engelleme (AEC) kartın kendi işlemcisinde gerçek zamanlı hesaplanır.
Sosyal bakış yönlendirmesini sağlayan tek eksenli kafa dönüş mekanizması. Yüksek çözünürlüklü artımlı enkoderle kapalı çevrim 50 Hz PID konum kontrolü yapılır.
Gövde üzerinde 360° düzlemsel engel algılama ve haritalama birimi. Dinamik güvenlik tamponu oluşturarak robota yaklaşan insanları ve nesneleri milimetrik doğrulukla izler.
Diferansiyel sürüş tabanı. 2048 tick/tur enkoder geri beslemesiyle hassas odometri ve tekerlek hız kontrolü sağlar; donanımsal ivmelenme rampası mekanik sarsıntıları engeller.
Sosyal Bakış Durum Makinesi (SocialGazeFSM), çok modlu füzyon (görüntü + ses) ve yerel bilişsel diyalog motorunun çalıştığı merkez birim.
Yazılımdan bağımsız çalışan donanım zamanlayıcısı. Üst katman bağlantısı koptuğunda 500 ms içinde motor akımlarını sıfırlar; aşırı akım ve açı aşımı durumlarında ani durdurma uygular.
Bu platformda hiçbir stabilite iddiası tahmini değildir; fiziksel tezgahta ve ROS 2 test koşullarında doğrulanmış gerçek çalışma sınırlarıdır.
| 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 |
Robotun hareket ve güç hatları çok katmanlı donanımsal korumayla güvenceye alınmıştır. Herhangi bir katmanda iletişim kopsa dahi mekanik güvenlik korunur: