Санаа зовлонгоос зайлсхийх робот нь хувь хүний шинж чанартай: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Ихэнх роуминг 'ротуудаас ялгаатай нь энэ нь үнэхээр "бодож" байгаа юм шиг тэнүүчилж байна! BASIC Stamp микроконтроллер (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, гэх мэт), зарим төрлийн явах эд анги, цөөн хэдэн мэдрэгч, зарим нарийн кодтой болсноор та хэзээ ч хийж чадахгүй хөдөлгөөн хийх робот бүтээж чадна. Үүнд програмчилсан! Энд видео байна (энэ нь чанар муутай, гэхдээ би үүн дээр ажиллаж байна. (Би хэтэрхий удаан байгаа хэсгийг нь гаргахыг оролдсоор байна.)

Алхам 1: Мэдрэгч

(Нэр?)… За, үүнийг зүгээр л Боб гэж нэрлэе. Боб таван мэдрэгчтэй

• Хэт авианы хэмжигч ("sonar" гэж нэрлэдэг)
• 2 Sharp GP2D12 IR мэдрэгч
• 1 IR стандарт ассамблей (энэ тухай дараа дэлгэрэнгүй үзэх болно)
• 1 CdS (кадми сульфид) фотоцелл

Хэт авианы хэмжигч нь Бобын урд байгаа саад бэрхшээлийг харахад тусалдаг; Тэд мөн объект түүнээс ямар зайтай болохыг түүнд хэлдэг. Үүнийг олон эх сурвалжаас авах боломжтой. Та тэдгээрийг (Parallax; тэд үүнийг "Ping" гэж нэрлэдэг))) "), Acroname, HVW Technologies болон бусад олон сайтуудаас олж болно. Тэднийг олох гэж хаашаа ч явсан хамаагүй бүгд ижил үнэтэй (~ 30 доллар). Sharp -ийн хийсэн хоёр IR мэдрэгчийг энгийн объект илрүүлэхэд ашиглахад маш хялбар байдаг. Та тэдгээрийг дээр дурдсан дэлгүүрүүд гэх мэт 5 -р сарын онлайн дэлгүүрүүдээс авах боломжтой. Тэд Боб -д хэт авианы хүрээ хэмжигч хийж чадахгүй байгаа саад бэрхшээлийг харахад тусалдаг; ослын хажуу талд хэт ойртож буй саад бэрхшээлүүд. Хаанаас авахаасаа хамааран тэд ойролцоогоор 12-15 долларын үнэтэй байдаг. "IR чуулган" -ыг би өөрөө хийсэн; угсрах талаар 2 -р алхамыг үзнэ үү. CdS Photocell (эсвэл гэрлийн хувьсах эсэргүүцэл, таны сонголтоос үл хамааран) нь орчны гэрэлтүүлгийн өөрчлөлтийг илрүүлэх зориулалттай. Боб тэднийг харанхуй эсвэл гэрэлтэй өрөөнд байхдаа мэдэхэд ашигладаг. Хэрэв Sharp IR байгаль хамгаалагч, FYI -тэй урьд өмнө ажиллаж байсан туршлагатай бол энэ роботод бодит зайг хэмжихэд ашигладаггүй. Надад ADC (аналог-тоон хөрвүүлэгч) байхгүй, тэдгээрийг хэрхэн яаж ашиглахаа мэдэхгүй байна. Тэд зүгээр л BS2 микроконтроллерт HIGH эсвэл LOW дохиог өгч байна. Sharp IR болон Ping))) мэдрэгчийн мэдээллийн хүснэгтийг сүлжээнээс олж болно, гэхдээ хэрэв та над шиг залхуу байвал тэнд байгаа газраа жаахан доош гүйлгээд үзээрэй!

Алхам 2: Тоног төхөөрөмж, тархи болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Болж байна уу. Эхлэхийн тулд энэ роботыг ашиглаж байсан тоног төхөөрөмж нь надад авсан иж бүрдэл хэсэг байсан юм. Энэ бол Parallax-ийн "Boe-Bot" хэрэгсэл юм (https://www. Parallax.com), гэхдээ энэ загвар нь маш уян хатан юм; Та хүссэн ямар ч явах эд ангиудыг ашиглаж болно, 1) хэт авианы хэмжигч нь роботын хамгийн өндөр өндөрт байгаа тул хашлагын ёроолд цохиулдаггүй, 2) IR мэдрэгчийг өнцгөөр өнцгөөр байрлуулсан байх ёстой. Тэд роботоос ойролцоогоор 1 "зайтай объектыг илрүүлж чаддаг. Энэ нь дугуйнд цохиулж болзошгүй зүйлийн ирмэг дээр цохиулахаас хамгаалдаг. Явах эд анги дээр миний Boe-Bot хэрэгслээр ирсэн Parallax's Boe-Board байрладаг. ижил хүчдэлийн шаардлага, зүү байрлуулалттай Stamp микроконтроллертой ашиглах боломжтой хөгжлийн самбар BASIC Stamp 2 e) нь үндсэн санах ойтой (RAM ба EEPROM) бусад тохиолдолд BS2 -тэй ижил байдаг. EEPROM нь програмыг хадгалах зориулалттай бөгөөд RAM нь хувьсагчдыг хадгалах зориулалттай (мэдээж түр зуур). Боб байж болохгүй. Дэлхийн хамгийн хурдан сэтгэгч байх (~ 4000 заавар/сек), гэхдээ хөөе, энэ хангалттай сайн. Боб Параллаксаас тасралтгүй эргэдэг хоёр servo -ээр хөдөлдөг бөгөөд энэ нь олон servo -ийн адил маш их эргүүлэх хүчийг агуулдаг. Шүүсний хувьд тэрээр хөгжүүлэлтийн самбар дээрх 5V зохицуулагчтай холбогдсон 4 эсийн АА батерейны багцтай (нийт 6В хүчдэлтэй) бөгөөд энэ нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хуурахгүйн тулд 5В-ийн тогтмол гаралтыг өгдөг. Робот техникийн олон төхөөрөмж 5V эсвэл 6V тэжээлийн аль алинд нь ажилладаг; яагаад ч юм энэ бол стандарт. Та эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хуурахыг хүсэхгүй байна, тэд үнэтэй. BS2e нь дотоод зохицуулагчтай боловч хэрэв та хөгжүүлэлтийн самбар ашиглаагүй бол 9В -аас хэтрүүлж болохгүй! Хөгжлийн самбар (үргэлж зохицуулагчтай байдаг), дараа нь 5В -ийн зохицуулагчийг ашиглахаа мартуузай. ТАЙЛБАР: Цахилгаан зарцуулалтын хувьд Боб маш шуналтай. Үүнийг хийхийн тулд дахин цэнэглэдэг батерейг ашиглаарай, тэд удаан эдэлгээтэй байдаг. Би 4 ширхэг энергижүүлэгчийг 2500ma @ @ 2500ma ашигласан. Энэ нь амьдралыг уртасгах нь дамжиггүй.

Алхам 3: Гэрлийн мэдрэгчийн хэлхээг угсрах

Гэрлийн мэдрэгч нь BS2e -ийг зөв ашиглахын тулд хэлхээг шаарддаг. Би энэ хэлхээг Параллаксын нэг номноос авсан (үнэндээ миний иж бүрдэлтэй хамт ирсэн ном). ТАЙЛБАР: ПИН 6 нь үнэндээ ПИН 1; ЭНЭ нь кодыг тааруулах ёстой, эс бөгөөс та бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гэмтээж болзошгүй юм. МЭДЭХГҮЙ БОЛОХГҮЙ БОЛГОХЫГ АНХААР.

Алхам 4: Буулгах детекторыг угсрах

Үүнийг нүцгэн ПХБ дээр хийж болно. Би зүгээр л RadioShack руу гүйж очоод нэгийг нь авч, хэлхээг тааруулахын тулд самбарыг таслав. Энэ хэсэг нь ЧУХАЛ юм. Хэрэв та үүнийг замбараагүй болговол хөөрхий Боб үхэж магадгүй юм. IR мэдрэгч нь Panasonic PNA4601 боловч та тэдгээрийг RatShack, резистор болон IR LED -ээс авах боломжтой. Хэт улаан туяаны LED авах нь хамаагүй, гэхдээ энэ нь IR PHOTOTRANSISTOR биш эсэхийг шалгаарай. Энэ бол огт өөр төхөөрөмж юм. Түүнчлэн, хэт улаан туяаны гэрлийн цацрагийг нарийсгахын тулд та нарийсгах хоолой эсвэл ямар нэгэн сүрэл (хараар шүршиж болно) ашиглах ёстой, гэхдээ үүнийг бүрэн тохируулсан байх ёстой (LED-ийн төгсгөлөөс бусад), эсвэл мэдрэгч ажиллахгүй болно. Би Parallax -ийн хуванцар бүрхүүлийг ашигласан. Та LED болон бүрхүүлийг вэбсайтаас нь захиалж авах боломжтой.

Харамсалтай нь миний ашиглаж байсан IR мэдрэгч дээрх давтамжийн хүрээ маш өргөн байсан нь хөндлөнгийн оролцоонд илүү өртөмтгий гэсэн үг юм. Аз болоход, RadioShack нь зөвхөн 38 кГц давтамжтай төхөөрөмжүүдийг санал болгодог бөгөөд энэ нь Боб нь алсын удирдлага болон IR ашигладаг бусад төхөөрөмжүүдийн эргэн тойронд хачин үйлдэл хийх магадлал багатай гэсэн үг юм. DP2D12 нь маш сайн, учир нь дэвшилтэт оптик (линз) болон хэлхээний ачаар хөндлөнгийн оролцоо бараг байдаггүй. Ирээдүйн төслүүдэд би ердийн IR мэдрэгч ашиглахгүй. Sharp IR нь энгийн IR хүлээн авагчаас илүү дээр юм. ТАЙЛБАР: ПИН 8 нь ПИН ПИН 10. ПИН 9 ЗӨВ

Алхам 5: Бобд дуу хэрэгтэй байна

Пьезо чанга яригчийг PIN 5, ба - газард холбох. Боб өөрийгөө илэрхийлэх хэрэгтэй! Ашиглах хамгийн сайн пиезоспикер бол гадаргуу дээр суурилуулах төхөөрөмж юм. Тэд бараг үргэлж 5 вольт байдаг. Үгүй бол, хэрэв та 5В -аас доош үнэлгээтэй бол резистор хэрэгтэй болно.

Алхам 6: "Урд гэрэл" нэмэх

Бобыг харанхуйд сэрүүн харагдуулахын тулд харанхуй өрөөнд орохдоо гэрэл асаадаг. Үүний тулд ямар ч цагаан LED ажиллах болно. Хэлхээ нь маш энгийн тул би танд хэлэх болно: гүйдлийг хязгаарлахын тулд 220 Ом эсэргүүцэл ашиглана уу. Тэгээд эсвэл мэдээж, - газарт очдог.

Алхам 7: Бобын тархийг дүүргэ

Бобын код энд байна. Түүнийг тунхаглал (тогтмол ба хувьсагч), эхлүүлэх, 'үндсэн' давталт, дэд програм гэж хуваадаг. Миний ашигладаг програмчлалын төрөл бол Subsumption-based FSM (Finite State Machine) архитектур юм. Үндсэндээ энэ нь роботыг илүү хурдан ажиллуулж, кодыг илүү сайн зохион байгуулдаг. Хэрэв та харьцангуй нарийн төвөгтэй ертөнцөд орохыг хүсч байвал энэ хуудсан дээрх PDF файлыг уншина уу. Би кодын өөр өөр хэсгүүдийг тодорхойлоход туслах үүднээс тайлбар (ногоон өнгөөр бичсэн текст) нэмсэн. BS2e -ийн бүх холболтыг доор дахин жагсаав

• PIN 0 - CdS photocell руу 220 Ом эсэргүүцэл
• PIN 5 - пьезо чанга яригчийн эерэг хар тугалга
• PIN 6 - Зүүн талын GP2D12 -ийн SIG (дохио) шугам (роботыг дээрээс харахад зүүн талд)
• PIN 8 - баруун GP2D12 -ийн SIG шугам
• PIN 9 - IR мэдрэгчийн OUT (гаралт) шугам (унах мэдрэгч)
• PIN 10 - IR LED -ийн эерэг туяанд 1Км эсэргүүцэл
• ПИН 15 - Хэт авианы хүрээ хэмжигчийн SIG хар тугалга

Бобын кодыг ийм байдлаар бичсэн болно: 1) Тэр, эсвэл мэдээж объект, уналтаас зайлсхийдэг2) мэдрэгч тус бүрийг хэдэн удаа асаасныг тоолж, түүнийг маневр хийх боломжгүй газарт байгаа эсэхийг тодорхойлдог3) хуурамч дүрсийг үүсгэдэг. хөдөлгөөнийг санамсаргүй байдлаар тодорхойлох санамсаргүй тоонууд 4) таймер ашиглан харанхуй өрөөнд байгаа гэдгээ тодорхойлсны дараа "гэрэл" -ийг асаадаг бөгөөд хэрэв… Дараа нь би "хоцрогдол" хэсгийг боловсруулж байна. Энэ нь гэрлийн мэдрэгчийн конденсаторыг цэнэглэх хугацаа, түүнчлэн хэт ачаалалтай BS2e-тэй холбоотой юм.