LEGO робот нь Maze -ээр хөтөлдөг: 9 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Энэ бол лабиринтээр гарц руу хөтлөх зориулалттай энгийн, бие даасан робот юм. Энэ нь LEGO Mindstorms EV3 ашиглан бүтээгдсэн. EV3 програм хангамж нь компьютер дээр ажилладаг бөгөөд програмыг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг EV3 тоосго гэж нэрлэдэг микроконтроллерт татаж авдаг. Програмчлалын арга нь дүрс дээр суурилсан бөгөөд өндөр түвшний арга юм. Энэ нь маш хялбар бөгөөд олон талт юм.

ХЭСЭГ

1. LEGO Mindstorms EV3 багц
2. LEGO Mindstorms EV3 хэт авианы мэдрэгч. Энэ нь EV3 багцад ороогүй болно.
3. Лабиринтэд зориулсан Атираат картон. Хоёр хайрцаг хангалттай байх ёстой.
4. Нимгэн картон жижиг хэсэг нь зарим булан, ханыг бэхжүүлэхэд тусалдаг.
5. Картон хэсгүүдийг хооронд нь холбох цавуу ба соронзон хальс.
6. Maze гарцыг тодорхойлох улаан мэндчилгээний картны дугтуй.

ХЭРЭГСЭЛ

1. Картонон хайчлах хэрэгсэл.
2. Зүсэх үйл явцад туслах ган захирагч.

ГАЗАР ШИЙДЭХ АРГА

Төөрөмдөөгөөр аялах хэд хэдэн арга байдаг. Хэрэв та тэдгээрийг судлах сонирхолтой байгаа бол тэдгээрийг Википедиагийн дараах нийтлэлд маш сайн тайлбарласан болно:

Би зүүн талын хана дагах дүрмийг сонгосон. Энэхүү робот нь лабиринт хийхдээ дараах шийдвэрүүдийг гаргаснаар зүүн талд хана барих болно гэсэн санаа юм.

1. Хэрэв зүүн тийш эргэх боломжтой бол үүнийг хий.
2. Үгүй бол боломжтой бол шууд яв.
3. Хэрэв энэ нь зүүн эсвэл шууд явж чадахгүй бол боломжтой бол баруун тийш эргэ.
4. Хэрэв дээр дурдсан зүйлсийн аль нь ч боломжгүй бол энэ нь мухардалд орох ёстой. Эргүүл.

Нэг болгоомжлох зүйл бол лабиринт дотор гогцоо байвал энэ арга нь бүтэлгүйтэх болно. Гогцоонуудын байршлаас хамааран робот тойрог болон тойрог замаа үргэлжлүүлж чадна. Энэ асуудлыг шийдэх боломжтой шийдэл бол робот нь гогцоонд явж байгааг ойлговол баруун талын хананд мөрдөх дүрэмд шилжих болно. Би энэ сайжруулалтыг төсөлдөө оруулаагүй болно.

Робот бүтээх алхамууд

LEGO Mindstorms EV3 нь маш уян хатан шинж чанартай боловч нэг тоосгоор холбогдсон мэдрэгч бүрийн төрлүүдээс нэгээс илүүгүй байхыг зөвшөөрдөг. Хоёр ба түүнээс дээш тоосго нь гинжтэй байж болно, гэхдээ би өөр тоосго худалдаж авахыг хүсээгүй тул би хэт улаан туяаны мэдрэгч, өнгө мэдрэгч, хэт авианы мэдрэгч гэсэн гурван мэдрэгчийн оронд дараах мэдрэгчийг ашигласан. Доорх хос зураг дээр роботыг хэрхэн бүтээхийг харуулжээ. Хос бүрийн эхний зураг дээр шаардлагатай хэсгүүдийг харуулсан бөгөөд хоёр дахь зураг нь хоорондоо холбогдсон хэсгүүдийг харуулсан болно.

Алхам 1: Роботын суурь

Эхний алхам бол роботын суурийг үзүүлсэн хэсгүүдийг ашиглан бүтээх явдал юм. Робот суурийг дээрээс нь доош нь харуулав. Роботын арын хэсэгт байрлах L хэлбэрийн жижиг хэсэг нь нурууны тулгуур юм. Робот хөдлөхөд энэ нь гулсдаг. Энэ зүгээр ажиллаж байна. EV3 хэрэгсэлд өнхрөх бөмбөг хэлбэртэй хэсэг байдаггүй.

Алхам 2: Суурийн орой

Дараагийн 3 алхам нь роботын суурийн дээд хэсэг, өнгөний мэдрэгч, кабелиуд бөгөөд эдгээр нь бүгд 10 инч (26 см) кабель юм.

Алхам 3: Хэт улаан туяаны болон хэт авианы мэдрэгч

Дараа нь хэт улаан туяаны мэдрэгч (роботын зүүн талд) ба хэт авианы мэдрэгч (баруун талд). Түүнчлэн, тоосгон дээр бэхлэх 4 голтой.

Хэт улаан туяаны болон хэт авианы мэдрэгч нь ердийн хэвтээ биш харин босоо байрлалтай байдаг. Энэ нь хананы булан эсвэл төгсгөлийг илүү сайн тодорхойлох боломжийг олгодог.

Алхам 4: Кабель

Тоосго хийж, кабелийг дараах байдлаар холбоно.

• В порт: зүүн том мотор.
• Порт С: баруун том мотор.
• Порт 2: хэт авианы мэдрэгч.
• Порт 3: өнгө мэдрэгч.
• Порт 4: хэт улаан туяаны мэдрэгч.

Алхам 5: Робот бүтээх эцсийн алхам: чимэглэл

Далавч, сэрвээ нь зөвхөн гоёл чимэглэлийн зориулалттай.

Алхам 6: Хөтөлбөрийн псевдокод

1. 3 секунд хүлээгээд "Яв" гэж хэлээрэй.
2. Роботыг шууд урагшлуулж эхэл.
3. Хэрэв зүүн тийш эргэх боломжтой бол (өөрөөр хэлбэл хэт улаан туяаны мэдрэгч ойролцоох объектыг мэдэрдэггүй бол) "Зүүн" гэж хэлээд зүүн тийш яв.
4. Зүүн тийш буруу эргэхээс зайлсхийхийн тулд ойролцоогоор 15 инч урттай урагшаа. Үүний шалтгаан нь роботыг эргүүлсний дараа мэдрэгч нь дөнгөж гарч ирсэн урт орон зайг харах бөгөөд робот зүүн тийш эргэх ёстой гэж бодсон нь зөв зүйл биш юм. 2 -р алхам руу буцна уу.
5. Хэрэв зүүн тийш эргэх боломжгүй бол өнгөний мэдрэгч роботын өмнө юу харж байгааг шалгаарай.
6. Хэрэв ямар ч өнгө байхгүй (өөрөөр хэлбэл объект байхгүй бол) 2 -р алхам руу буцна уу.
7. Хэрэв өнгө нь улаан байвал энэ бол гарах гарц юм. Роботыг зогсоож, фанат тоглож, хөтөлбөрийг зогсоо.

8. Хэрэв өнгө нь Браун байвал (өөрөөр хэлбэл хүрэн картон урд) роботыг зогсоо.

   1. Хэрэв баруун тийш эргэх боломжтой бол (өөрөөр хэлбэл хэт авианы мэдрэгч ойролцоох объектыг мэдэрдэггүй бол) "Зөв" гэж хэлээд баруун тийш яв. 2 -р алхам руу буцна уу.
   2. Хэрэв баруун тийш эргэх боломжгүй бол "Өө" гэж хэлээд ойролцоогоор 5 инч (12.5 см) нөөцлөөд эргүүлээрэй. 2 -р алхам руу буцна уу.

Алхам 7: Хөтөлбөр

LEGO Mindstorms EV3 нь дүрс дээр суурилсан програмчлалын маш тохиромжтой арга юм. Компьютер дээрх дэлгэцийн доод хэсэгт блокуудыг харуулсан бөгөөд програмыг бүтээхийн тулд програмын цонх руу чирж буулгаж болно. Дэлгэцийн зураг нь энэ төслийн хөтөлбөрийг харуулж байна. Блокуудыг дараагийн алхамд тайлбарласан болно.

Хүмүүс програмыг татаж авах ажлыг хэрхэн яаж хийхээ би олж чадаагүй тул блокуудыг дараагийн алхамд тайлбарласан болно. Блок бүрт сонголт, параметрүүд байдаг. Энэ нь маш хялбар бөгөөд олон талт юм. Хөтөлбөрийг боловсруулж, эсвэл өөрийн хэрэгцээнд нийцүүлэн өөрчлөхөд танд их цаг хугацаа шаардагдахгүй. Хөтөлбөрийг боловсруулахдаа үе үе хадгалах нь үргэлж сайн байдаг.

EV3 тоосго нь USB кабель, Wi-Fi эсвэл Bluetooth-ээр компьютерт холбогдсон байж болно. Үүнийг холбож асаахад үүнийг компьютер дээрх EV3 цонхны баруун доод буланд байрлах жижиг цонхонд харуулав. Баруун талын "EV3" улаан болж хувирна. Энэ дэлгэцийг Порт харах горимд тохируулах үед мэдрэгч бүр юу илрүүлж байгааг бодит цаг хугацаанд харуулдаг. Энэ нь туршилт хийхэд ашигтай байдаг.

Энэ програмыг бүтээхдээ би зүүнээс баруун тийш, дээрээс доошоо ажиллаж, бусад блокуудыг чирэхээсээ өмнө Loop болон Switch Blocks -ийг томруулж үзэхийг санал болгож байна. Томруулахаасаа өмнө дотор нь нэмэлт блок оруулахыг оролдоход би асуудалтай тулгарсан.

Алхам 8: Хөтөлбөрийн блокууд

1. Хөтөлбөрийн зүүн талаас эхлэн програмыг хөгжүүлж байх үед эхлүүлэх блок автоматаар гарч ирдэг.
2. Дараагийнх нь програмыг эхлүүлсний дараа роботыг лабиринтийн үүдэнд байрлуулахад бидэнд 3 секунд өгөх Wait Block юм.
3. Дууны блок нь роботыг "Яв" гэж хэлдэг.
4. Loop Block нь ихэнх програмыг агуулдаг. Блок оруулахаасаа өмнө дэлгэцийг 4 эсвэл 5 удаа томруулж, програмын зурагны баруун ирмэг хүртэл томруулах ёстой. Үүнийг дараа нь жижиг болгож болно.
5. Гогцоон доторх эхний блок бол Жолооны хүрдийг хөдөлгөж жолоодлогыг тэг болгож, хүчийг 20 болгож тохируулсан бөгөөд ингэснээр мотор бага хурдтай шууд урагшаа хөдөлдөг. Илүү хурдан хурд нь роботыг цааш үргэлжлүүлэхдээ цаашдын алхмуудыг хийх үед хэт хол явах болно.
6. Хэт улаан туяаны мэдрэгчийн ойролцоо горим дахь унтраалга блок нь 30 -аас илүү утгатай объект байгаа эсэхийг шалгадаг. Энэ нь хүрэн картонтой ойролцоогоор 9 инч (23 см) хэмжээтэй тэнцэнэ. Хэрэв утга нь 30 -аас дээш байвал 7, 8, 9 -р блокуудыг ажиллуулна, эс тэгвээс програм нь доорх 10 -р блок руу орно.
7. Дууны блок нь роботыг "Зүүн" гэж хэлдэг.
8. Жолоодлогыг -45, Эрчим хүчийг 20, Эргэлтийг 1.26, Тоормосны төгсгөлд Үнэн гэж тохируулсан A Move Steering Block. Энэ нь роботыг зүүн тийш эргүүлэхэд хүргэдэг.
9. A Move Steering Block нь жолооны хүрдийг тэг, хүчийг 20, эргэлтийг 1.2, төгсгөлд тоормосыг үнэн гэж тохируулсан байна. Энэ нь роботыг зүүн тийш буруу эргэхээс зайлсхийхийн тулд 15 см орчим урттай урагшлахад хүргэдэг.
10. Өнгө мэдрэгчийг хэмжих өнгөний горим дахь унтраалга блок нь роботын өмнө ямар өнгөтэй байгааг шалгадаг. Хэрэв ямар ч өнгө байхгүй (өөрөөр хэлбэл объект байхгүй бол) програм нь гогцооны төгсгөлд очно. Хэрэв өнгө нь улаан байвал 11, 12, 13 -р блокуудыг ажиллуулна. Хэрэв өнгө нь хүрэн байвал програм нь доорх 14 -р блок руу орно.
11. Хөдөлгүүрийг зогсоохын тулд унтраах горим дахь жолооны блокыг хөдөлгө.
12. A Sound Block нь шүтэн бишрэгчийн дүрд тоглодог.
13. Loop Interrupt Block нь Loop -ээс гардаг.
14. Хөдөлгүүрийг зогсоохын тулд унтраах горимд шилжих жолооны блок.
15. Хэт авианы мэдрэгчийн зайн инчийн харьцуулах горим дахь унтраалга блок нь 8 инч (20 см) -ээс хол объект байгаа эсэхийг шалгадаг. Хэрэв энэ нь 8 инчээс дээш байвал Blocks16, 17 -ийг гүйцэтгэсэн бол програм нь доорх 18 -р блок руу орно.
16. Дууны блок нь роботыг "Зөв" гэж хэлдэг.
17. Жолоодлогыг -55, Эрчим хүчийг -20, Эргэлтийг 1.1, Тоормосыг төгсгөлд нь Үнэн гэж тохируулсан A Move Steering Block. Энэ нь роботыг баруун тийш эргүүлэхэд хүргэдэг.
18. Дууны блок нь роботыг "Өө-өө" гэж хэлдэг.
19. A Power Tank Block -ийг Power Left -20, Power Right -20, Rotations 1, End Brake to End гэж тохируулсан. Энэ нь роботыг эргүүлэх зай гаргахын тулд ойролцоогоор 5 инч (12.5 см) зайтай болгодог.
20. A Power Tank Block -ийг Power Left -20, Power Power -ийг 20, Rotations -ийг 1.14, Brake in End -ийг True гэж тохируулсан. Энэ нь роботыг эргүүлэхэд хүргэдэг.
21. Loop -ийн гарц дээр Stop Program Block байна.

Алхам 9: MAZE барь

Атираат картон хайрцаг нь лабиринт хийхэд хангалттай байх ёстой. Би лабиринтийн ханыг 5 инч (12.5 см) өндөртэй болгосон боловч хэрэв танд Атираат картон дутагдаж байвал 4 инч (10 см) ажиллах ёстой.

Нэгдүгээрт, би хайрцагны ханыг ёроолоос нь 25 инч (25 см) зүссэн. Дараа нь би хананы доороос 5 инчийн зайд хайчилж авав. Энэ нь хэд хэдэн 5 инчийн ханыг хангаж өгдөг. Түүнчлэн, би хайрцгийн ёроолыг хайчилж, тогтвортой байдлыг хангах үүднээс хананд 1 инч (2.5 см) зайд үлдээсэн.

Янз бүрийн хэсгүүдийг хайчилж, нааж эсвэл лабиринт үүсгэхийн тулд хаана ч хамаагүй наалдуулж болно. Төгсгөлгүй зам бүхий хананы хооронд 12 инч (30 см) зай байх ёстой. Энэ зай нь роботыг эргүүлэхэд хэрэгтэй.

Лабиринтийн зарим буланг бэхжүүлэх шаардлагатай байж магадгүй, мөн шулуун картон булантай бол зарим шулуун ханыг гулзайлгахгүй байх шаардлагатай. Нимгэн картон жижиг хэсгүүдийг зурагт үзүүлсэн шиг доод хэсэгт нь наасан байх ёстой.

Гарах хэсэгт улаан хаалтны хагас улаан дугтуйтай дугтуй, 2 ширхэг нимгэн картоноор хийсэн суурийг харуулав.

Нэг анхааруулга бол лабиринт том хэмжээтэй байх ёсгүй. Хэрэв роботын эргэлтүүд зөв эргэлтээс арай бага өнцөгт байвал хэд хэдэн эргэлт хийсний дараа зөрүү гарч ирнэ. Жишээлбэл, хэрэв зүүн эргэх нь 3 градус унтраалттай байвал зүүн тийш 5 эргэлт хийсний дараа робот 15 градусаар унах болно. Том лабиринт нь жижиг эргэлтээс илүү эргэлт, урт замтай байх бөгөөд робот хана руу гүйж чаддаг байв. Миний хийсэн жижиг лабиринт хүртэл амжилттай жолоодохын тулд би эргэлтийн тохиргоог хэд хэдэн удаа хуурах хэрэгтэй болсон.

Ирээдүйн сайжруулалт

Дараагийн тодорхой төсөл бол роботыг лабиринтаар явж байхдаа шууд замыг тодорхойлж, дараа нь энэ шууд замыг (мухардлаас зайлсхийх) хийх явдал юм.

Энэ нь одоогийн төслөөс хамаагүй илүү төвөгтэй юм. Робот явсан замыг санаж, мухардсан замыг арилгаж, шинэ замыг хадгалж, дараа нь шинэ замаар явах ёстой. Би ойрын ирээдүйд энэ төсөл дээр ажиллахаар төлөвлөж байна. LEGO Mindstorms EV3-ийг Array Operations Blocks болон математиктай холбоотой зарим блок ашиглан хийх боломжтой гэж би бодож байна.

ДҮГНЭХ САНАЛ

Энэ бол хөгжилтэй төсөл байв. Танд бас сонирхолтой санагдсан гэж найдаж байна.