Maze Runner робот хий: 3 алхам (зурагтай)

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

Maze шийдвэрлэх роботууд 1970-аад оноос үүсэлтэй. Тэр цагаас хойш IEEE нь бичил хулганы уралдаан гэж нэрлэгддэг лабиринт уралдаан зохион байгуулдаг болсон. Уралдааны зорилго бол төөрдөг газрын дунд цэгийг олох роботыг аль болох хурдан бүтээх явдал юм. Лабиринтыг хурдан шийдвэрлэхэд ашигладаг алгоритмууд нь ихэвчлэн гурван төрөлд хуваагддаг; санамсаргүй хайлт, лабиринтийн зураглал, баруун эсвэл зүүн ханыг дагаж мөрдөх аргууд.

Эдгээр аргуудаас хамгийн үр дүнтэй нь ханыг дагаж мөрдөх арга юм. Энэ аргаар робот лабиринт дээр баруун эсвэл зүүн талын ханыг дагаж явдаг. Хэрэв гарах цэгийг лабиринтийн гаднах хананд холбосон бол робот гарцыг олох болно. Энэхүү програмын тэмдэглэл нь баруун хананы дараах аргыг ашигладаг.

Техник хангамж

Энэ аппликешнд дараахь зүйлийг ашигладаг.

• 2 Хурц аналог зайны мэдрэгч
• Tracker мэдрэгч
• Кодлогч
• Мотор ба мотор жолооч
• Silego GreenPAK SLG46531V
• Хүчдэл зохицуулагч, робот явах эд анги.

Бид аналог зайны мэдрэгчийг ашиглан баруун ба урд талын хананд хүрэх зайг тодорхойлох болно. Sharp зайн мэдрэгч нь зайг нарийн хэмжих шаардлагатай олон төслийн хувьд түгээмэл сонголт юм. Энэхүү хэт улаан туяаны мэдрэгч нь хэт авианы хэмжигчээс илүү хэмнэлттэй боловч бусад хэт улаан туяаны хувилбаруудаас хамаагүй илүү сайн гүйцэтгэлийг хангадаг бөгөөд мэдрэгчийн гаралтын хүчдэл ба хэмжсэн зай хоорондын шугаман бус урвуу хамаарал байдаг. Мэдрэгчийн гаралт ба хэмжсэн зай хоорондын хамаарлыг харуулсан схемийг 1 -р зурагт үзүүлэв.

Хар өнгөт газрын эсрэг цагаан шугамыг зорилт болгон тавьсан болно. Бид цагаан шугамыг илрүүлэхийн тулд tracker мэдрэгчийг ашиглах болно. Трекер мэдрэгч нь таван аналог гаралттай бөгөөд гарсан өгөгдөл нь зай болон илрүүлсэн объектын өнгөт нөлөөлдөг. Илүүдэл туяаны тусгал өндөртэй (цагаан) илэрсэн цэгүүд нь гаралтын өндөр утгыг, хэт улаан туяаны тусгал багатай (хар) гаралтын утгыг бууруулна.

Бид роботын явах зайг тооцоолохын тулд дугуйны кодлогч пололуг ашиглах болно. Энэхүү дөрвөлжин кодлогч самбар нь пололу бичил металл хурдны хөдөлгүүртэй ажиллах зориулалттай. Энэ нь 42 × 19 мм хэмжээтэй Пололу дугуйны төвд хэт ягаан туяаны хоёр мэдрэгчийг барьж, дугуйны ирмэг дээрх арван хоёр шүдний хөдөлгөөнийг хэмжих замаар ажилладаг.

Мотор жолоодох хэлхээний самбар (L298N) нь моторыг хянахад ашиглагддаг. INx тээглүүрийг хөдөлгүүрийг чиглүүлэхэд ашигладаг бөгөөд ENx тээглүүрийг хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулахад ашигладаг.

Мөн батерейгаас 5 В хүртэл хүчдэлийг бууруулахын тулд хүчдэлийн зохицуулагч ашигладаг.

Алхам 1: Алгоритмын тодорхойлолт

Энэхүү зааварчилгаа нь зөв ханыг дагаж мөрдөх аргыг багтаасан болно. Энэ нь хамгийн зөв чиглэлийг сонгох замаар чиглэлийн тэргүүлэх чиглэлийг зохион байгуулахад үндэслэдэг. Хэрэв робот баруун талын ханыг илрүүлж чадахгүй бол баруун тийш эргэдэг. Хэрэв робот баруун ханыг илрүүлж, урд нь хана байхгүй бол урагшаа явдаг. Хэрэв роботын баруун талд, урд талд хана байгаа бол зүүн тийш эргэдэг.

Робот баруун тийш эргэж харсны дараа лавлах хана байхгүй болно гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Тиймээс "баруун тийш эргэх" нь гурван алхамаар хийгддэг. Урагшаа, баруун тийш, урагшаа яв.

Үүнээс гадна робот урагшлахдаа хананаас зайгаа барих ёстой. Үүнийг нэг хөдөлгүүрийг нөгөөгөөсөө илүү хурдан эсвэл удаан болгох замаар хийж болно. Урсгалын хүснэгтийн эцсийн төлөвийг 10 -р зурагт үзүүлэв.

Maze Runner роботыг нэг GreenPAK тохируулгатай холимог дохионы IC (CMIC) ашиглан маш амархан хэрэгжүүлж болно. GreenPAK чипийг Maze Runner Robot -ийг удирдахын тулд хэрхэн програмчлагдсан болохыг ойлгохын тулд та бүх алхамыг даван туулж чадна. Гэсэн хэдий ч хэрэв та бүх дотоод хэлхээг ойлголгүйгээр Maze Runner роботыг хялбархан бүтээхийг хүсч байвал GreenPAK програмыг татаж аваад аль хэдийн дууссан Maze Runner робот GreenPAK дизайны файлыг үзнэ үү. Компьютерээ GreenPAK Development Kit -д залгаад Maze Runner роботыг удирдах тусгай IC үүсгэхийн тулд програмыг дарна уу. Дараагийн алхам бол Maze Runner Robot GreenPAK дизайны файл доторх логикийг хэлэлцэх бөгөөд хэлхээ хэрхэн яаж ажилладагийг ойлгох сонирхолтой хүмүүст зориулагдсан болно.

Алхам 2: GreenPAK дизайн

GreenPAK загвар нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Эдгээр нь:

• Зайн мэдрэгчийн өгөгдлийг тайлбарлах / боловсруулах
• ASM төлөв ба моторын гаралт

Зайн мэдрэгчийн өгөгдлийг тайлбарлах / боловсруулах

Зайны мэдрэгчээс авсан өгөгдлийг тайлбарлах нь чухал юм. Роботын хөдөлгөөнийг зайны мэдрэгчийн гаралтын дагуу хийдэг. Зайны мэдрэгч нь аналог тул бид ACMP -ийг ашиглах болно. Роботын хананд харьцангуй байрлалыг мэдрэгчийн хүчдэлийг урьдчилан тогтоосон босго хүчдэлтэй харьцуулж тодорхойлно.

Бид 3 ACMP ашиглах болно;

• Урд талын ханыг илрүүлэх (ACMP2)
• Баруун ханыг илрүүлэх (ACMP0)
• Баруун хананы зайг хамгаалахын тулд (ACMP1)

ACMP0 ба ACMP1 нь ижил зайн мэдрэгчээс хамаардаг тул бид харьцуулагчдын хувьд ижил IN+ эх үүсвэрийг ашигласан. ACMP1 25mv гистерезис өгөх замаар дохионы тогтмол өөрчлөлтөөс урьдчилан сэргийлэх боломжтой.

Бид ACMP -ийн гаралт дээр үндэслэн чиглэлийн дохиог тодорхойлох боломжтой. 12 -р зурагт үзүүлсэн хэлхээ нь 7 -р зурагт заасан урсгалын диаграммыг дүрсэлсэн болно.

Үүнтэй адилаар роботын баруун талын хананы байрлалыг харуулсан хэлхээг 13 -р зурагт үзүүлэв.

Бичил уурхайн төлөв байдал ба моторын гаралт

Энэхүү програм нь роботыг хянахын тулд асинхрон төлөв байдлын машин буюу ASM -ийг ашигладаг. Бичил уурхайн системд 8 муж, муж бүрт 8 гаралт байдаг. Гаралтын RAM -ийг эдгээр гаралтыг тохируулахад ашиглаж болно. Мужуудыг доор жагсаав.

• Эхлэх
• Хяналт
• Баруун хананаас холдох
• Баруун хананд ойрхон
• Зүүн тийш эргэ
• Урагшаа урагшлах-1
• Баруун тийш эргэ
• Урагшаа урагшлах-2

Эдгээр мужууд нь мотор жолоочийн гаралтыг тодорхойлж, роботыг чиглүүлдэг. Мотор тус бүрт GreenPAK -аас 3 гаралт байдаг. Хоёр нь хөдөлгүүрийн чиглэлийг, нөгөө гаралт нь хөдөлгүүрийн хурдыг тодорхойлдог. Эдгээр гаралтын дагуу хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнийг дараах хүснэгтэд үзүүлэв.

ASM гаралтын RAM нь эдгээр хүснэгтээс гаралтай. Үүнийг зураг 14 -т үзүүлэв. Мотор жолооч нараас гадна өөр хоёр гаралт байдаг. Эдгээр гаралтууд нь роботыг тодорхой зайд явах боломжийг олгохын тулд харгалзах саатал блок руу ордог. Эдгээр хоцрогдлын блокуудын гаралт нь мөн бичил уурхайн оролтуудтай холбогддог.

Хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулахын тулд ХОУХ -ийг ашигласан. ХБХ -ийг ашиглан хөдөлгүүр нь ХОУХ -ийг ажиллуулах болно. PWMA-S ба PWMB-S дохиог mux сонгох битүүдэд тохируулдаг.

Алхам 3:

Энэ төсөлд бид лабиринт шийддэг роботыг бүтээсэн. Бид олон мэдрэгчийн өгөгдлийг тайлбарлаж, роботын төлөв байдлыг GreenPAK -ийн ASM -ээр хянаж, мотор жолоочтой хамт мотор жолоодож байв. Ерөнхийдөө ийм төсөлд микропроцессор ашигладаг боловч GreenPAK нь MCU -аас хэд хэдэн давуу талтай байдаг: энэ нь жижиг хэмжээтэй, хямд бөгөөд мэдрэгчийн гаралтыг MCU -аас хурдан боловсруулж чаддаг.