Хяналтын алгоритмыг заах шугамын дагалдагч робот: 3 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Би хэдэн жилийн өмнө робот техникийн багш байхдаа энэхүү мөр дагагч роботыг зохион бүтээсэн. Энэхүү төслийн зорилго нь оюутнуудад тэмцээнд оролцохын тулд роботыг дагаж мөрдөх кодыг зааж сургах, мөн If/Else болон PID хяналтыг хооронд нь харьцуулах явдал байв. Хамгийн гол нь механик ба роботын урт нь энэхүү хяналтын алгоритмд хэрхэн нөлөөлдөг. Зорилго нь үүнийг илүү хурдан, найдвартай болгох явдал байв.

Би үүнийг Arduino IDE програмчлахаар хийсэн боловч таны хүссэн IDE хөгжүүлэлтийг ашиглах боломжтой. Энэ нь USB ачаалагчтай хүчирхэг PIC32 -тэй тул танд програмист хэрэггүй. Мөн асаах/унтраах, дахин тохируулах, эхлүүлэх/програм товчлууртай. LED нь хөдөлгүүрийн ХОУХ -ны дохиогоор холбогдсон тул та ашиглаж буй хүчийг хялбархан харж чадна.

Робот нь туршилтын зориулалттай модульчлагдсан бөгөөд осолд орсон тохиолдолд засахад хялбар байдаг. Энэ нь энэ роботыг програмчлалыг маш хөгжилтэй байдлаар сурах төгс хэрэгсэл болгодог. Миний оюутнууд үүнийг удаан хугацаанд ашиглаж байсан бөгөөд PID хяналтыг хүртэл шинэ зүйл сурч байсан. Мэдрэгчийн баар нь бүхэл тоог буцаах алгоритмыг ашигладаг бөгөөд робот нь зүүн талд, баруун талд эерэг, cero нь шугамын төвд байдаг.

Хангамж

Өргөтгөсөн бэхэлгээний хаалт бүхий 2х 6В бичил металлын ротор (Аливаа арааны харьцаа сайн, минийх 10: 1)

1х шугам мэдрэгчийн самбар

1х Үндсэн хяналтын хэсэг

1х20 хавтгай утсаар, 1мм -ийн зайтай. Минийх 20 см урт.

1х нийлэг холбогч (3мм тунгалаг нийлэг болгон хайчилж авсан)

1х 1/8 кастер бөмбөг (минийх бол металл)

2х Резин дугуй, 3 см диаметртэй.

1х Lipo батерей. Та роботыг 10 в хүртэл хүчээр тэжээж болно, гэхдээ мотор нь 6 вольтоор үнэлэгддэг гэдгийг санаарай.

Зарим M2 эрэг, самар нь бүгдийг хооронд нь холбодог.

Хэрэв та дизайны файлууд, схемүүд, түүнийг бүтээх бүх зүйлийг өөрөө хийхийг хүсч байвал дараагийн алхамд хавсаргасан болно.

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж

Зураг дээрээс харахад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь SMD бөгөөд энэ нь гагнуурын ур чадвараа хөгжүүлэх төгс боломж юм. Энэ роботыг миний 3 оюутан гагнасан тул та үүнийг төвөггүй хийх боломжтой. Бүх дизайны файлуудыг хавсаргасан тул та EAGLE файлуудыг харах боломжтой. Хэрэв та дуртай ПХБ -ийн үйлдвэрлэгчдийн самбарыг авахыг хүсч байвал Гербер мөн багтсан болно.

Хоёр самбарыг нийлэг хавтангаар холбосон бөгөөд лазераар огтлох загварыг оруулсан болно. Үүнийг байрлуулахын тулд би М2 шураг, самар ашигласан. Бөмбөгийг мөн энд байрлуулна. Хэрэв та роботыг унагавал нийлэг нь хавтанг эвдэж, гэмтэхээс хамгаална. Хавтгай утсыг CPU болон мэдрэгчийн самбар хооронд холболт хийхэд ашигладаг. Моторууд нь CPU -ийн самбартай утсаар амархан холбогддог.

Анхаарна уу: PIC нь өөрчлөн тохируулсан програмыг ашигладаг бөгөөд энэ нь DP32 анхны програм хангамжийн өөрчлөгдсөн хувилбар юм. Та эндээс програм хангамжийг авах боломжтой. ICSP холболтыг CPU -ийн самбарын доод хэсэгт оруулсан болно.

Алхам 2: Програм хангамж

Би роботыг програмчлахад Arduino IDE -ийг ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ мөрийг дагагч нь PIC32MX250 дээр суурилсан бөгөөд үүнийг chipKIT DP32 -тэй нийцтэй болгодог гэж би өмнө нь хэлсэн. Та зөвхөн chipduKIT багцыг Arduino IDE дээрх багцын менежер дээр суулгах хэрэгтэй бөгөөд бэлэн боллоо. Та үүнийг MPLAB эсвэл хүссэн IDE дээр програмчилж болно, гэхдээ та Arduino дээр үндэсийг нь сурч болно.

Үлдсэн хэсэг нь бусад Arduino самбарыг програмчлахтай адил юм. Роботыг микро USB кабелиар компьютерт холбож, дахин тохируулсны дараа програмын товчлуурыг дарна уу. Дараа нь IDE дээр байршуулах товчийг ашиглан ноорогоо илгээнэ үү.

Би энэ хичээл дээр 3 ноорог оруулсан. Эхнийх нь мэдрэгчийн массивыг шалгадаг, хоёр дахь нь If/Else мөр дагалдагч бөгөөд сүүлийнх нь PID шугамын дагалдагч юм. Бүх зүйл аль хэдийн ажиллаж байгаа боловч хэрэв та дизайныг өөрчлөх юм бол зарим утгыг өөрчлөх шаардлагатай болно. Мөн өөрийн гараар хийх эрх чөлөөтэй болно! Шугам дагагчийн алгоритмыг хийх илүү сайн арга байдаг, туршилт бол амжилтын түлхүүр юм.

Алхам 3: Туршилт хийх

Энэ бол үнэхээр хамгийн чухал хэсэг бөгөөд та бүх боломжуудыг туршиж үзээд өөрт тохирсон хувилбарыг олох хэрэгтэй.

Янз бүрийн диаметртэй дугуй, материалаар туршилт хийх боломжтой. Нийлэг холболтыг өөрчилдөг роботын уртыг өөрчлөх. Өөр хүчдэлтэй байсан ч өөр батерей ашиглаарай. Энэ нь бас жижиг эсвэл том байж болно. Моторын өөр арааны харьцаа байж магадгүй юм.

Бага мэдрэгч ашиглах эсвэл өөр алгоритмыг туршиж үзэхийн тулд програм хангамжийг өөрчилснөөр гүйцэтгэл хэр зэрэг өөрчлөгдөж болохыг та гайхаж магадгүй юм. Эсвэл яагаад болохгүй гэж, хэрэв та дэвшилтэт хэрэглэгч бол үүнийг MPLAB -тэй хий.

Тэнгэр бол хязгаар юм!

Нэмэлт зөвлөмж болгон … PID -ийн ололтыг тааруулах нь Kp, Kd, Ki -ийн өөр өөр утгыг дагаж мөрдөхдөө роботын үр нөлөөг сурах гайхалтай аялал юм. Сурах цаг, цаг нь баталгаатай !!! Хүүхдүүд шаардлагатай бүх ажлыг гүйцэтгэхийн тулд математик ашиглаж байгааг анзаардаггүй.

Энэ заавар танд таалагдсан гэж найдаж байна, хэрэв танд ямар нэгэн зүйл хэрэгтэй бол коммент хэсэгт надаас асуугаарай. Уншсанд баярлалаа:)