Алсын удирдлагатай Arduino өөрөө тэнцвэржүүлэх робот бүтээх: B-робот EVO: 8 алхам

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

Зохиогчийн бусад зүйлийг дагах:

Тухай: Бид робот, DIY, хөгжилтэй шинжлэх ухаанд дуртай. JJROBOTS нь нээлттэй роботын төслүүдийг техник хангамж, сайн бичиг баримт, барилгын зааварчилгаа+код, "энэ хэрхэн ажилладаг талаар" мэдээлэл өгөх замаар хүмүүст ойртуулах зорилготой … jjrobots -ийн тухай дэлгэрэнгүй »

------------------------------------------------

UPDATE: энд энэ роботын шинэ, сайжруулсан хувилбар бий: B-робот EVO, шинэ боломжуудтай

------------------------------------------------

Энэ яаж ажилдаг вэ?

B-ROBOT EVO бол 3D хэвлэсэн эд ангиар бүтээгдсэн алсын удирдлагатай өөрийгөө тэнцвэржүүлэх ардуино робот юм. Зөвхөн хоёр дугуйтай B-ROBOT нь дотоод мэдрэгчээ ашиглан мотороо жолоодох замаар тэнцвэрээ хадгалах чадвартай. Та өөрийн роботыг ухаалаг гар утас, таблет эсвэл компьютерээр дамжуулан тэнцвэрээ хадгалахын тулд команд илгээх замаар түүнийг хөдөлгөж, эргүүлж болно.

Энэхүү өөрийгөө тэнцүүлэгч робот нь инерцийн мэдрэгчээ (MPU6000 чип дээр нэгтгэсэн акселерометр ба гироскоп) секундэд 200 удаа уншдаг. Тэрээр өөрийн хандлагаа (тэнгэрийн хаяаны өнцгийн өнцөг) тооцоолж, энэ өнцгийг зорилтот өнцөгтэй харьцуулж үздэг (хэрэв хөдөлгөөнгүй тэнцвэрээ хадгалахыг хүсвэл 0º, урагш эсвэл хойшоо явахыг хүсвэл эерэг эсвэл сөрөг өнцөг). Зорилтот өнцөг (0º гэж бодъё) ба бодит өнцөг (3º гэж хэлье) хоорондын ялгааг ашиглан тэрээр тэнцвэрээ хадгалахын тулд моторуудад зөв команд дамжуулахын тулд Хяналтын системийг удирддаг. Хөдөлгүүрт өгөх тушаал бол хурдатгал юм. Жишээлбэл, хэрэв робот урагш хазайсан бол (роботын өнцөг 3º) тэнцвэрийг хадгалахын тулд мотор руу урагш хурдасгахыг тушаана.

Алхам 1: арай илүү гүнд…

B-ROBOT-ийн шийддэг физик асуудлыг урвуу дүүжин гэж нэрлэдэг. Энэ бол таны гар дээрх шүхрийг тэнцвэржүүлэхэд хэрэгтэй механизм юм. Пивот цэг нь объектын массын төвийн доор байрладаг. Урвуу дүүжингийн тухай дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс үзнэ үү. Асуудлын математик шийдэл нь тийм ч хялбар биш боловч роботын тэнцвэрийн асуудлыг шийдэхийн тулд үүнийг ойлгох шаардлагагүй юм. Асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд хяналтын алгоритмыг хэрэгжүүлэхийн тулд роботын тэнцвэрийг хэрхэн яаж сэргээх ёстойг бид мэдэх ёстой.

Хяналтын систем нь робот техникт (үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт) маш хэрэгтэй байдаг. Үндсэндээ энэ нь мэдрэгч, зорилтот командуудаас мэдээллийг оролт болгон хүлээн авч, улмаар системийг зохицуулах зорилгоор роботын идэвхжүүлэгчийг (бидний жишээнд дурдсан мотор) жолоодох гаралтын дохиог үүсгэдэг код юм. Бид PID хянагч (пропорциональ + дериватив + интеграл) ашиглаж байна. Энэ төрлийн хяналт нь kP, kD, kI -ийг тохируулах 3 тогтмолтой байдаг. Википедиагаас: "PID хянагч нь" алдаа "утгыг хэмжсэн [Оролт] ба хүссэн тогтоосон цэгийн зөрүүгээр тооцдог. Хянагч нь [гаралтыг] тохируулах замаар алдааг багасгахыг оролдож байна.” Тиймээс та PID -д юу хэмжих ёстойг ("Оролт"), хаана хэмжилт хийхийг хүсч байгаагаа ("Тодорхой цэг"), үүнийг хийхийн тулд тохируулахыг хүссэн хувьсагчаа ("Гаралт") хэлнэ үү.

Дараа нь PID нь оролтыг тогтоосон цэгтэй тэнцүү болгохын тулд гаралтыг тохируулдаг. Лавлахын тулд бид усны түвшинг дүүргэхийг хүсч буй усны сав, оролт, тохируулгын цэг, гаралт нь усны түвшин мэдрэгч, хүссэн усны түвшин, сав руу шахсан ус зэрэг болно. kP бол пропорциональ хэсэг бөгөөд хяналтын үндсэн хэсэг бөгөөд энэ хэсэг нь алдаатай пропорциональ байна. kD нь үүсмэл хэсэг бөгөөд алдааны деривативт хэрэглэгддэг. Энэ хэсэг нь системийн динамикаас хамаарна (робот, жингийн мотор, инерцээс хамаарна). Сүүлийнх нь kI нь алдааны интегралд хэрэглэгддэг бөгөөд тогтвортой алдааг багасгахад ашиглагддаг бөгөөд энэ нь эцсийн гаралт дээрх обудтай адил юм (машиныг бүхэлд нь шулуун болгохын тулд RC машины жолооны хүрдний обудны товчлууруудыг бодоорой. kI нь шаардлагатай зорилт ба бодит утгын хоорондох зөрүүг арилгадаг).

B-ROBOT дээр хэрэглэгчийн удирдах командыг моторын гаралт дээр нэмдэг (нэг нь эерэг тэмдэгтэй, нөгөө нь сөрөг тэмдэгтэй). Жишээлбэл, хэрэв хэрэглэгч 6 -р жолооны тушаалыг баруун тийш эргүүлэхээр илгээвэл (-10 -аас 10 хүртэл) бид зүүн хөдөлгүүрийн утгад 6 -г нэмж, баруун мотороос 6 -г хасах хэрэгтэй. Хэрэв робот урагш эсвэл хойшоо хөдөлдөггүй бол жолоодлогын командын үр дүн нь роботын эргэлт юм

Алхам 2: Алсын удирдлагын талаар юу хэлэх вэ?

"loading =" залхуу"