Өөрөө алхах робот: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Би юу хийсэн бэ?

● Янз бүрийн гадаргуу дээр алхах (урагшлах) дасгал хийх боломжтой бот. Бот урагшаа урагшлах гэж тэмцэж буй 4 ‘өвдөггүй’ хөлтэй энгийн амьтныг дүрсэлжээ. Энэ нь хөл тус бүрийг зөвхөн 3 аргаар чиглүүлж чадна гэдгийг мэддэг. Одоо тэр үргэлжлүүлэн хөдөлж болох хамгийн сайн алхамуудыг олох ёстой. Түүний хөдөлгөөн нь гадаргуугийн үрэлтээс хамаардаг тул түүний алхаж буй гадаргуу бүрийн хувьд урагшлах хүчин чармайлтаа нэмэгдүүлэхийн тулд өөр өөр (заавал давтагдашгүй, гэхдээ ижил төстэй байж магадгүй) алхамууд байх болно гэдэгт бид итгэдэг.

Үүнийг юунд ашигладаг вэ?

● Энэ нь AI ROBOT -ийн алхах хэв маягийг дүрслэхэд хамгийн тохиромжтой.

Алхам 1: Урсгалын диаграм

Төслийн бүхэл бүтэн хэсгийг энд харуулав. Төсөл нь ерөнхийдөө роботын механик бүтэцтэй электроникийн 2 хэсгээс бүрдэх бөгөөд нөгөө хэсэг нь компьютер дээр ажилладаг алгоритм, arduino дээр ажилладаг код юм.

Алхам 2: Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

Электроник

Arduino UNO (!)

Хэт авианы мэдрэгч

Servo мотор

Bluetooth модуль

Кодлох

Arduino IDE

Тератерм

Jupyter дэвтэр

Q- сургалтын алгоритм

Алхам 3: MODULE V1:

Арматурын сургалт: ANN (хиймэл мэдрэлийн сүлжээ) ашиглан бид роботыг сургахаар төлөвлөж, хоёр боломжит аргыг гаргаж ирэв.

Хязгаарлалт: Хөл бүр (servo мотор) нь 60, 90 ба 120 градусын 3 боломжит байрлалыг авахаар хязгаарлагддаг. Таамаглал: Ботын хөдөлгөөн нь 4 төлөвийг бүрдүүлнэ (төлөв бол бүх дөрвөн servo -ийн тодорхой чиг баримжаа юм), өөрөөр хэлбэл роботын 4 өөр төлөв байх бөгөөд үүнийг 4 алхам гэж үзэн бидэнд нэг мөчлөгийн хөдөлгөөнийг өгөх болно. бот урагшаа тодорхой зайд урагшлах болно. Энэ мөчлөгийг эцэс төгсгөлгүй давтаж, ботийг хөдөлгөөнгүй байлгах болно.

Ганц асуудал бол давталтын тоог үнэлэх явдал байв - Бид мотор тус бүрт 3 чиглэл өгөх боломжтой бөгөөд 4 өөр мотор байдаг бөгөөд үүнийг 3^4 = 81 төлөвт оруулдаг. Нэг цогц хөдөлгөөнийг хийхийн тулд бид 4 өөр алхам хийх ёстой бөгөөд энэ нь 81^4 = 43, 046, 721 боломжит хослолуудыг нэг мөчлөгийн хамгийн их үр ашигтай эсэхийг шалгах ёстой гэсэн үг юм. Нэг мужийг сургахад 5 секундын хугацаа шаардагдана гэж бодъё.

Алхам 4: MODULE V2:

Q-сургалтын алгоритм

Хязгаарлагдмал төлөв байдалд байгаа зүйлийг сургах, хамгийн богино замыг олох зорилгоор боловсруулсан эрт арматурын сургалтын алгоритм. эх сурвалж:

Алгоритмын математик: Ботын алхам бүрт 81 боломжит төлөв байдгаас бид эдгээр мужуудыг 1 -ээс 81 хүртэлх тоонууд гэж нэрлэдэг бөгөөд одоо бидний мэдэхийг хүсч байгаа зүйл бол шилжилтийн утга бөгөөд энэ нь роботын байрлалын өөрчлөлт юм.) Энэ нь s1 санамсаргүй төлөвөөс s2 бусад төлөв рүү шилжих үед (эдгээр 81 төлөвөөс s1, s2). Үүнийг бид 81 мөр, 81 багана бүхий матриц гэж үзэж болно, энд матрицын элемент нь түүний мөр, баганын дугаартай харгалзах зайнаас шилжүүлсэн зайны утгатай тэнцүү байх болно. Эдгээр утгууд нь роботын бодит үйлдлээс хамааран эерэг эсвэл сөрөг байж болно. Одоо бид туулж буй зай нь үргэлж эерэг байдаг мужуудын хаалттай хүрдийг олж, 81^2 = 6561 гэсэн 81x81 матрицын утгыг үнэлэх болно, хэрэв эдгээр утгыг матрицад хадгалахын тулд 5 секунд зарцуулбал энэ нь болно. Бүхэл бүтэн матриц хийхэд 9.1125 цаг зарцуулж, дараа нь хөдөлгөөний үр ашгийг дээшлүүлэх алхамуудыг хялбархан олох боломжтой болно.

Алхам 5: АСУУДАЛ ОРОЛЦСОН -

1. Зарим мужид ботын хөдөлгөөн маш жигд бус байсан бөгөөд хэт авианы мэдрэгчийн үнэ цэнэд нөлөөлж байсан бол боть хазайж, алс холын хананаас зай авах болно.
2. Зөөврийн компьютерээс салж, arduino -г дахин эхлүүлэх асуудал нь 0 -ээс эхлэн бэлтгэл хийх болсон нь маш их бухимдуулж байв.
3. Роботын галт тэрэгийг 5 цаг тасралтгүй ажиглах нь маш бүрэн дүүрэн байв.

Алхам 6: А1 ба А2 МОДУЛЬ:

• Механик хэсэг нь дөрвөн servos бүхий явах эд ангиудын хавтанг агуулдаг бөгөөд бид хөл хийхдээ зайрмагны мод ашигласан.
• Бидний зарчим бол ботын анхны байрлалаас хол зайг хянах явдал юм.
• Бидний анхны арга бол гироскоп мэдрэгчийг ашиглах, bot -ийн хурдыг, дараа нь түүний байрлалыг олж авахын тулд хурдатгалыг ашиглах явдал байв.
• Асуудал - Үүнийг хэрэгжүүлэхэд хэтэрхий төвөгтэй болсон! Альтернатив - Бид ботын хөдөлгөөнийг зөвхөн 1 хэмжээстээр хязгаарлаж, хэт авианы мэдрэгч ашиглан урд талын хананаас зайг хэмждэг.
• HC05-Bluetooth модулийг сургалтын үеэр хоёр алхам хоорондын зайны шилжилтийн хурдыг компьютерт дамжуулахад ашигладаг байсан бөгөөд өгөгдлийг матрицад хадгалдаг байв.

Алхам 7: Видео бичлэгийн линк:

Хүүхдийн алхам:

Сургалтын зураг авалт:

Бараг шулуун:

Бүжиглэж буй робот видео:

Эцсийн видео0: