Мөргөлдөхөөс урьдчилан сэргийлж эхлэгч өөрөө жолооддог робот машин: 7 алхам

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

Сайн уу? Мөргөлдөөнөөс урьдчилан сэргийлэх, GPS навигацийн тусламжтайгаар өөрөө жолооддог робот машиныг хэрхэн яаж хийх талаар миний сурагчдад ээлтэй зааварчилгаанд тавтай морилно уу. Дээрх роботыг харуулсан YouTube видео байна. Энэ бол жинхэнэ бие даасан тээврийн хэрэгсэл хэрхэн ажилладагийг харуулах загвар юм. Миний робот таны эцсийн бүтээгдэхүүнээс огт өөр харагдах болно гэдгийг анхаарна уу.

Энэхүү бүтцийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

- OSEPP робот функциональ иж бүрдэл (боолт, халив, кабель гэх мэт орно) (98.98 доллар)

- Arduino Mega 2560 Rev3 ($ 40.30)

- HMC5883L дижитал луужин ($ 6.99)

- HC-SR04 хэт авианы мэдрэгч ($ 3.95)

- NEO-6M GPS ба антен ($ 12.99)

- HC-05 Bluetooth модуль ($ 7.99)

- USB Mini B кабель (танд ингэж хэвтэж байж магадгүй) (5.02 доллар)

- Андройд ухаалаг гар утас

- Зургаан ширхэг АА батерей тус бүр 1.5 вольт

-Та дахин боловсруулахыг хүсч буй соронзон бус соронзон материал (хөнгөн цагаан гэх мэт)

- Хоёр талт соронзон хальс

- Гар өрөм

Алхам 1: Роботын явах эд анги, хөдөлгөөнийг угсрах

Тайлбар: Хэрэв хөдлөхгүй бол энэ нь тээврийн хэрэгсэл биш юм! Хамгийн энгийн робот машинд дугуй, мотор, явах эд анги (эсвэл роботын "бие") хэрэгтэй. Эдгээр эд анги тус бүрийг тусад нь худалдаж авахын оронд би гарааны робот машинд зориулсан иж бүрдэл худалдаж авахыг санал болгож байна. Миний төслийн хувьд би олон тооны эд анги, боломжтой багаж хэрэгсэлтэй тул OSEPP роботын функциональ иж бүрдлийг ашигласан бөгөөд танкийн тохиргоо нь роботын тогтвортой байдалд хамгийн тохиромжтой, мөн зөвхөн хоёр мотор шаардагдсанаар бидний програмчлалыг хялбаршуулсан юм шиг санагдсан.

Журам: Хэрэв та эндээс олж болох угсралтын гарын авлагыг давтан хэлвэл танд тус болохгүй. Бүх кабелийг роботтой аль болох ойрхон, газар, дугуйнаас хол байлгахыг зөвлөж байна, ялангуяа мотороос авсан кабелийг.

Хэрэв та үнэтэй иж бүрдэл худалдаж авахаас илүү төсвийн сонголтыг хүсч байвал хуучин RC машиныг дахин боловсруулж, мотор, дугуй, явах эд ангиудыг ашиглаж болно, гэхдээ Arduino болон түүний код нь тэдгээртэй хэр нийцэж байгааг би мэдэхгүй байна. тодорхой хэсгүүд. Энэ хэрэгслийг OSEPP -ээр сонгох нь дээр.

Алхам 2: Arduino -ийг нэгтгэх

Тайлбар: Энэ бол эхлэгчдэд зориулсан гарын авлага тул электроникийн хэрэглээг сайн мэдэхгүй байгаа уншигчдад Arduino гэж юу болохыг хурдан тайлбарлахыг хүсч байна. Arduino бол микроконтроллерийн нэг төрөл бөгөөд энэ нь яг л үүнийг хийдэг гэсэн үг юм - роботыг хянах. Та компьютер дээрээ заавар бичиж, Arduino -ийн ойлгомжтой хэл рүү орчуулж болно, дараа нь та эдгээр зааврыг Arduino -д байршуулж болно, мөн Arduino асаалттай байхдаа эдгээр зааврыг гүйцэтгэх оролдлогыг шууд эхлүүлэх болно. Хамгийн түгээмэл Arduino бол OSEPP иж бүрдэлд багтсан Arduino Uno юм, гэхдээ энэ төсөлд Arduino Mega хэрэгтэй болно, учир нь энэ нь Arduino Uno -ийн хийж чадахаас илүү том төсөл юм. Та иж бүрдэл Arduino Uno -г бусад хөгжилтэй төслүүдэд ашиглаж болно.

Журам: Arduino-ийг роботын сууринд бэхэлгээ эсвэл шураг ашиглан шургуулж бэхлэх боломжтой.

Бид Arduino -г манай роботын моторыг хянахыг хүсч байна, гэхдээ моторууд Arduino -той шууд холбогдох боломжгүй байна. Тиймээс мотор кабель болон Arduino -той холболт хийх боломжтой байхын тулд бид моторын бамбайгаа (манай иж бүрдэлээс ирсэн) Arduino -ийн орой дээр бэхлэх хэрэгтэй. Мотор бамбайны ёроолоос гарч буй тээглүүр нь Arduino Mega -ийн "нүхнүүд" -тэй яг таарах ёстой. Мотороос гарах кабель нь дээрх зураг шиг моторын бамбай дээрх үүрэнд багтдаг. Эдгээр үүрийг халивыг үүрний дээд хэсэгт + хэлбэрийн хонхорхой болгон эргүүлж нээдэг.

Дараа нь Arduino ажиллахын тулд хүчдэл хэрэгтэй. OSEPP робот функциональ иж бүрдэл нь зургаан батерейнд тохирох батерейны багтаамжтай байх ёстой. Зургаан батерейг залгуурт оруулсны дараа батерейны зайнаас сунгасан утсыг хүчдэлд зориулагдсан хөдөлгүүрийн бамбай дээрх үүрэнд оруулна.

Алхам 3: Bluetooth хяналтыг нэмэх

Журам: Arduino-г олж мэдсэний дараа Bluetooth модулийг нэмэх нь дээр дурдсанчлан Bluetooth модулийн дөрвөн хавчаарыг моторны бамбай дээрх дөрвөн нүхтэй үүрэнд оруулахад хялбар юм.

Гайхалтай энгийн! Гэхдээ бид дуусаагүй байна. Bluetooth модуль нь жинхэнэ Bluetooth удирдлагын зөвхөн тал хувь нь юм. Нөгөө тал нь манай Андройд төхөөрөмж дээр алсын програмыг тохируулж байна. Бид роботын функциональ иж бүрдлээс угсарсан роботод зориулагдсан OSEPP програмыг ашиглах болно. Та төхөөрөмж дээрээ өөр алсын програм ашиглаж болно, эсвэл өөрөө хийх боломжтой ч бидний зорилгын үүднээс бид дугуйг дахин бүтээхийг хүсэхгүй байна. OSEPP нь Google Play дэлгүүрээс суулгах боломжгүй апп -аа хэрхэн суулгах тухай заавартай байдаг. Та эдгээр зааврыг эндээс олж болно. Таны суулгаж буй алсын удирдлагын зохион байгуулалт нь хичээлээс өөр харагдаж магадгүй, энэ бол зүгээр.

Алхам 4: Мөргөлдөхөөс зайлсхийх аргыг нэмж оруулах

Тайлбар: Робот хөдөлгөөнт болсон тул одоо хана, том объект руу гүйх чадвартай болсон нь бидний техник хангамжийг гэмтээж болзошгүй юм. Тиймээс бид хэт авианы мэдрэгчээ роботын хамгийн урд талд байрлуулсан бөгөөд яг дээрх зураг дээр харагдаж байна.

Процедур: OSEPP робот функциональ иж бүрдэл нь хэт авианы мэдрэгчээс бусад бүх хэсгүүдийг агуулдаг. Миний холбосон гарын авлагыг дагаж явах эд ангиудыг угсрахдаа та хэт авианы мэдрэгчийн хувьд уг эзэмшигчийг аль хэдийн бүтээсэн байх ёстой. Мэдрэгчийг эзэмшигчийн хоёр цооног руу оруулах боломжтой боловч мэдрэгчийг резинэн туузаар бэхлэх хэрэгтэй бөгөөд энэ нь эзэмшигчээс унахаас сэргийлнэ. Мэдрэгч дээр бүх дөрвөн залгуурт тохирсон кабелийг оруулаад кабелийн нөгөө үзүүрийг хөдөлгүүрийн бамбай дээрх 2 -р баганатай холбоно уу.

Та тэдгээрийг байрлуулах тоног төхөөрөмжтэй бол олон хэт авианы мэдрэгчийг оруулж болно.

Алхам 5: GPS болон луужин нэмэх

Тайлбар: Бид роботыгоо бараг дуусгасан! Энэ бол манай роботыг угсрах хамгийн хэцүү хэсэг юм. Би эхлээд GPS болон дижитал луужингийн талаар тайлбарлахыг хүсч байна. Arduino нь роботын одоогийн байршлын хиймэл дагуулын мэдээллийг өргөрөг, уртрагийн дагуу цуглуулах GPS -ийг хэлдэг. Энэхүү өргөрөг ба уртрагийг дижитал луужингийн уншуулгатай хослуулан ашиглах бөгөөд эдгээр тоонуудыг Arduino -д математикийн томъёололд оруулж, робот зорьсон газартаа хүрэхийн тулд ямар хөдөлгөөн хийх ёстойг тооцоолох болно. Гэсэн хэдий ч луужинг төмрийн материал, эсвэл төмөр агуулсан материал байлцуулан хаядаг тул соронзон чанартай байдаг.

Журам: Манай роботын төмрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн аливаа хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд бид саваа шиг хөнгөн цагааныг аваад дээрх зурган дээрх шиг урт V хэлбэртэй хэлбэртэй болгоно. Энэ нь робот дээрх төмрийн материалаас тодорхой зайг бий болгох зорилготой юм.

Хөнгөн цагааныг гараар нугалж эсвэл үндсэн гар багаж ашиглан нугалж болно. Таны хөнгөн цагааны урт нь хамаагүй, гэхдээ V хэлбэрийн хөнгөн цагаан нь хэтэрхий хүнд биш эсэхийг шалгаарай.

Хоёр талт соронзон хальсны тусламжтайгаар GPS модуль, GPS антенн, дижитал луужинг хөнгөн цагаан бэхэлгээнд наана. МАШ ЧУХАЛ: Дижитал луужин, GPS антенныг дээрх зурагт үзүүлсэн шиг хөнгөн цагаан бэхэлгээний хамгийн орой хэсэгт байрлуулах ёстой. Түүнчлэн дижитал луужин нь L хэлбэртэй хоёр сумтай байх ёстой. X сум нь роботын урд хэсгийг зааж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Хөнгөн цагааны хоёр үзүүр дээр цооног өрөмдөхийн тулд самарыг хөнгөн цагаан, роботын явах эд анги дээр боож болно.

Луужингийн дижитал кабелийг хөдөлгүүрийн бамбай дээрх хүчдэлийн үүрний доор байрлах жижиг "гаралтын" хэсэгт Arduino Mega руу залгаарай. Кабелийг GPS дээр "RX" гэж бичсэн газраас Arduino Mega дээрх TX314 зүү (моторын бамбай дээр биш), өөр кабелийг "TX" гэж тэмдэглэсэн цэгээс RX315 зүү, нөгөө "VIN" кабелийг холбоно уу. Мотор бамбай дээрх 3V3 зүү рүү GPS, GPS дээрх "GND" -ээс хөдөлгүүрийн бамбай дээрх GND зүү хүртэлх эцсийн кабель.

Алхам 6: Бүгдийг кодтой хамт авчрах

Журам: Манай Arduino Mega -д миний танд зориулж бэлтгэсэн кодыг өгөх цаг болжээ. Та эндээс Arduino програмыг үнэгүй татаж авах боломжтой. Дараа нь доор байгаа файл бүрийг татаж аваарай (энэ нь маш их юм шиг санагддаг, гэхдээ ихэнх нь маш жижиг файлууд байдаг). Одоо MyCode.ino -ийг нээнэ үү, Arduino програм нээгдэх ёстой, дараа нь дээд хэсэгт Tools, дараа нь Board, эцэст нь Arduino Mega эсвэл Mega 2560 дээр дарна уу. Үүний дараа дээд талд нь Sketch, дараа нь ноорог хавтасыг харуулна уу. Энэ нь таны компьютер дээр MyCode.ino файлын байршлыг нээх болно. Энэхүү зааварчилгаанаас татаж авсан бусад бүх файлуудаа дараад MyCode.ino файл руу чирнэ үү. Arduino програм руу буцаж очоод баруун дээд буланд байгаа тэмдэг дээр дарна уу, ингэснээр програм кодыг Arduino -ийн ойлгох боломжтой машин хэл рүү хөрвүүлэх боломжтой болно.

Бүх код бэлэн болсон тул USB Mini B кабелиар компьютераа Arduino Mega -тай холбоно уу. MyCode.ino нээгдсэн Arduino програм руу буцаж очоод кодыг Arduino руу оруулахын тулд дэлгэцийн баруун дээд буланд байгаа баруун талын сумны товчлуур дээр дарна уу. Аппликешн нь байршуулалт дууссан гэж хэлэх хүртэл хүлээнэ үү. Энэ үед таны робот дууссан! Одоо бид үүнийг туршиж үзэх хэрэгтэй.

Мотор бамбай дээрх унтраалгыг ашиглан Arduino -г асаагаад Android төхөөрөмж дээрээ OSEPP алсын програмыг нээнэ үү. Робот дээрх Bluetooth модуль нь цэнхэр гэрэл асаж байгаа эсэхийг шалгаарай, програмыг нээхэд Bluetooth холболтыг сонгоно уу. Апп нь таны роботтой холбогдсон гэж хэлэхийг хүлээнэ үү. Алсын удирдлага дээр зүүн талд баруун-дээш доош стандарт удирдлага, баруун талд A-B-X-Y товчлуурууд байх ёстой. Миний кодын тусламжтайгаар X ба Y товчлуурууд юу ч хийхгүй, харин А товчлуур нь роботын одоогийн өргөрөг, уртрагийг хадгалах бөгөөд B товчлуур нь робот хадгалсан байршил руу шилжиж эхлэх болно. А ба В товчлуурыг ашиглах үед улаан гэрэл анивчдаг. Энэ нь GPS хиймэл дагуултай холбогдсон бөгөөд мэдээлэл цуглуулж байгаа гэсэн үг боловч хэрэв гэрэл анивчихгүй бол роботыг тэнгэр рүү шууд харуулаад тэвчээртэй хүлээгээрэй. Доод талын дугуйлан нь джойстик зориулалттай боловч энэ төсөлд ашиглагддаггүй. Дэлгэцийн дунд хэсэгт роботын хөдөлгөөний талаархи мэдээлэл бүртгэгдэх бөгөөд энэ нь миний туршилтын явцад хэрэгтэй байсан.

Энэхүү төслийн код бичих үндэс суурийг тавьж өгсөн OSEPP, YouTube дээрх lombarobot id болон EZTech -т маш их баярлалаа. Эдгээр намуудыг дэмжээрэй

OSEPP

EZTech суваг

lombarobot id суваг

Алхам 7: Нэмэлт өргөтгөл: Объект илрүүлэх

Энэхүү зааварчилгааны эхэнд би таны хамгийн эхэнд харсан миний робот машины дүрс таны бэлэн бүтээгдэхүүнээс өөр харагдах болно гэж би хэлсэн. Ялангуяа би таны дээр харж байгаа Raspberry Pi болон камерыг хэлж байна.

Эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь роботын замд зогсох тэмдэг эсвэл улаан гэрлэн дохиог илрүүлж, түр зогсоход тусалдаг бөгөөд энэ нь роботыг жинхэнэ бие даасан тээврийн хэрэгсэлд илүү ойртуулдаг. Raspberry Pi -ийн хэд хэдэн ялгаатай програмууд байдаг бөгөөд энэ нь таны машинд хамаарна. Хэрэв та Raspberry Pi-ийг ашиглан робот машин дээрээ ажиллахыг хүсч байвал өөрөө жолооддог, объект илрүүлдэг машин бүтээх талаар Ражандип Сингхийн сургалтыг худалдаж авахыг зөвлөж байна. Та түүний Udemy дээрх бүрэн курсийг эндээс олж болно. Ражандип надаас хичээлээ хашгирахыг шаардсангүй; Түүнийг бие даасан тээврийн хэрэгсэлд оролцуулах гайхалтай багш гэдгийг би зүгээр л мэдэрч байна.