Bot Swarm: Perhimpunan dan Pengangkutan Koperasi: 13 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Hai semua, Petunjuk ini adalah mengenai 'Swarm Bots: Assembly and Co-operative Transport' di mana kita boleh membina robot master dan slave kita sendiri, hamba akan mengikuti robot master dan kita akan mengawal robot master dengan telefon pintar kita. Ini adalah projek yang menyeronokkan, cubalah geek elektronik di dalam diri anda dan bermain dengan robotik. Saya akan mencuba banyak gambar, video, penjelasan ringkas mengenai projek ini untuk mendapatkan idea yang jelas.

Kenapa COBOT berbeza dari Swarm dan bot biasa yang anda dapati di sini

1. PENGENALAN

1.1 Apa sebenarnya robotika Swarm

1. Robot kawanan adalah pendekatan baru untuk penyelarasan sistem multi-robot yang terdiri daripada sebilangan besar robot fizikal yang sederhana.

2. Pendekatan ini muncul di bidang kecerdasan kawanan buatan serta kajian biologi serangga, semut dan bidang lain di alam, di mana berlaku perilaku kawanan.

3. Swarm Robotics adalah kawasan yang muncul dalam robotik kolektif yang menggunakan paradigma kawalan yang diedarkan sepenuhnya dan robot yang agak sederhana untuk mencapai tingkah laku yang terkoordinasi di peringkat kumpulan.

4. Sistem robotik kawanan mengatur diri sendiri, yang bermaksud bahawa perilaku kolektif konstruktif (atau makroskopik) muncul dari keputusan individu (atau mikroskopik) yang dibuat oleh robot.

Langkah 1: Asal Pergerakan & Rujukan dalam Filem

1.2 Asal dari kawanan 1. Sebilangan besar penyelidikan kecerdasan kawanan diilhamkan dari bagaimana sifat kawanan alam, seperti serangga sosial, ikan atau mamalia, saling berinteraksi di kawanan dalam kehidupan nyata.

2. Kumpulan kawanan ini berukuran dari beberapa individu yang tinggal di kawasan semula jadi kecil hingga jajahan yang sangat teratur yang mungkin menduduki wilayah besar dan terdiri daripada lebih daripada berjuta-juta individu.

3. Perilaku kumpulan yang muncul di kawanan menunjukkan fleksibiliti dan ketahanan yang hebat, seperti perancangan jalan, pembinaan sarang, peruntukan tugas dan banyak tingkah laku kolektif yang kompleks dalam pelbagai kawanan alam.

4. Orang-orang di kawanan alam menunjukkan kemampuan yang sangat buruk, namun tingkah laku kelompok yang kompleks dapat muncul di seluruh kawanan, seperti migrasi kumpulan burung dan sekolah ikan, dan mencari makan koloni semut dan lebah seperti yang ditunjukkan pada Gambar. membina jajahan, burung berkerumun untuk mencari makanan, mengerumuni lebah untuk mengumpulkan madu.

Langkah 2: DEFINISI MASALAH

1. Pengenalan

Dalam bab ini kita akan membahas dua objektif utama projek kita iaitu pemasangan sendiri dan pengangkutan koperasi. Dalam pemasangan sendiri dua robot akan berkumpul dalam formasi garis dan dalam pengangkutan koperasi kedua bot ini akan mengangkut blok dari satu tempat ke tempat lain.

1..1 Perhimpunan Sendiri robot kawanan

Kami bertujuan mengawal sekumpulan s-bot secara autonomi sepenuhnya sedemikian rupa sehingga mereka dapat mencari, mendekati dan berhubung dengan objek.

1.2 Pengangkutan Koperasi

Dalam karya ini menangani masalah

a) bagaimana mengawal s-bot yang terpisah untuk berhubung secara autonomi dengan objek dan / atau antara satu sama lain, dan

b) bagaimana mengendalikan bot kawanan atau kumpulan bot kawanan untuk mengangkut objek ke arah tujuan.

Reka bentuk dan utiliti seni bina kawalan hibrid untuk mengendalikan sekumpulan s-bot pemasangan diri yang terlibat dalam tugas pengangkutan koperasi telah dipelajari dalam simulasi. Masalahnya telah diuraikan menjadi sub-masalah pengendalian tindakan.

1. S-bot yang boleh dipasang sendiri. S-bot berkumpul yang mampu mencari sasaran semasa pengangkutan.

2. Berkumpul s-bot yang tidak dapat mencari sasaran semasa pengangkutan. Gunakan satu mikrokontroler master dan slave.

3. Menghadapi sensor avoider optik dengan robot kawanan.

4. Mengembangkan komunikasi SPI antara robot kawanan.

5. Penyegerakan antara dua robot kawanan. Pengangkutan objek yang terhad hanyalah batasan projek kami.

Langkah 3: METODOLOGI

Lima blok utama kumpulan kawanan terdiri daripada

A) Arduino Master & Slave: Tuan dan hamba adalah dua bot berasaskan arduino, yang bekerjasama untuk melaksanakan tugas yang diinginkan - dalam kes kita pengangkutan objek berat. Tuan menguasai pergerakan dan tindakan hamba melalui modul RF yang dijelaskan di bahagian seterusnya.

B) Modul RF (nrf24l01): Komunikasi antara tuan dan hamba berlaku melalui modul RF. Master menghantar arahan yang diinginkan melalui modul pemancar, yang diterima dan diikuti oleh Slave melalui modul penerima yang dilampirkan padanya.

C) Obstacle Avoider: Ini adalah mata bot. Penghalang halangan membantu bot untuk mengelakkan halangan yang tidak diingini dan juga mencegah perlanggaran antara satu sama lain. Ini terdiri dari sistem fotodioda dan LED, yang masing-masing diletakkan pada tuan dan hamba

D) One Sheeld: Bahagian pertama adalah pelindung yang secara fizikal disambungkan ke papan Arduino anda dan bertindak sebagai orang tengah tanpa wayar, menyalurkan data antara Arduino dan mana-mana telefon pintar Android melalui Bluetooth. Ini adalah platform dan aplikasi perisian pada telefon pintar Android yang menguruskan komunikasi antara perisai kami dan telefon pintar anda dan membiarkan anda memilih antara perisai yang tersedia.

E) LV-MaxSonar: Sensor ultrasonik kami berada di udara, pengesanan objek tidak bersentuhan dan sensor jarak yang mengesan objek dalam suatu kawasan. Sensor ini tidak dipengaruhi oleh warna atau ciri visual lain dari objek yang dikesan. Sensor ultrasonik menggunakan suara frekuensi tinggi untuk mengesan dan melokalisasi objek dalam pelbagai persekitaran.

Langkah 4: MENARIK KOMPONEN

Bot Berkumpulan: Huraian Pin pengangkutan Perhimpunan dan Koperasi

Huraian pin A. nrf24L01

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! BUKAN 5V

3 - CE ke pin Arduino 9

4 - CSN ke pin Arduino 10

5 - SCK ke pin Arduino 13

6 - MOSI ke pin Arduino 11

7 - MISO ke pin Arduino 12

8 - TIDAK DIGUNAKAN

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Pin data - A5

C. L293D Pemandu Motor IC

LeftMotorForward - D7 (Pin digital 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. Fotodiod (Pilihan)

VCC-5V

GND

Pin data - D0

Anda boleh menyambungkan pin mengikut reka bentuk PCB anda tetapi perubahan yang diperlukan dalam kod mesti dilakukan.

Catatan: Orang akan menghadapi beberapa masalah semasa melakukan interface dan menjalankan program pada percubaan pertama, sila melalui semua sambungan dan kod dengan betul dan kemudian mencubanya sekali lagi.

Langkah 5: PROGRAM

Hackster.io

Catatan: Berikut fail txt yang dilampirkan mengandungi program Master.ino dan Slave.ino. Ambil rujukan dari kod, fahami kerja dan kemudian muat naik ke master arduino dan slave arduino masing-masing:)

Langkah 6: CASING & PCB & PROTOTYPING

Anda boleh mengambil sebarang kes untuk robot anda

PCB mengandungi nrF, sensor penghalang halangan, bateri, L293D IC. Anda tidak perlu membuat PCB, hanya di papan purf menghubungkan setiap komponen dan soldernya

Langkah 7: MENGUJI SENSOR PENGHINDARAN OBJEK

Langkah 8: MENGUJI NRF24L01 TRANSRECEIVER

Nota: Maaf Tanda Air dalam video;)

Langkah 9: MENGUJI SINGLE BOT & 1SHEELD BEKERJA

Langkah 10: PERTANDINGAN PENYERANG UNTUK UJIAN AKHIR

Langkah 11: UJIAN AKHIR

Langkah 12: KESIMPULAN

1. Projek kami pada asasnya berdasarkan tingkah laku semula jadi kawanan lebah atau kawanan semut yang secara efektif dan efisien melaksanakan tugas yang telah diberikan kepada mereka.

2. Koordinasi antara Master dan bot Slave berkesan dalam melaksanakan tugas iaitu Object Transportation

3. Di sini hanya 1 Master dan 1 Slave bot digunakan yang membuat kekangan pada ukuran objek yang dapat diangkut dari Sumber ke Destinasi.

4. Setelah Pemasangan Diri dilakukan Pengangkutan Objek adalah proses yang mudah dan boleh dipercayai.

5. Penggunaan Bot Tanpa Wayar menjadikan pasangan Master dan Slave Bot berguna untuk digunakan.

SKOP MASA DEPAN

1. Dengan meningkatkan jumlah hamba, Pengangkutan objek Lebih Besar dan Berat dapat dilakukan.

2. Robot Berkumpulan ini boleh digunakan untuk pelbagai Operasi Penyelamatan di mana situasi tidak menguntungkan Manusia untuk Campur Tangan.

3. Penggunaan Robot Swarm dapat diperluas untuk melayani Bangsa melalui Perkhidmatan Ketenteraan. Ini akan mengurangkan jumlah korban akibat perang.

Langkah 13: TERIMA KASIH:)

Terima kasih banyak kerana meluangkan masa untuk melihat arahan ini

Saya harap saya membuat penjelasan ringkas untuk projek ini supaya semua orang dapat memahami projek dengan mudah dan membuat sendiri. Oleh kerana projeknya agak rumit, anda mungkin menghadapi masalah pada awalnya semasa melakukan antaramuka, pengekodan dan pengujian. Cukup ikuti langkah satu demi satu dan hapuskan garis kesalahan, jangan hanya memuat naik kod secara langsung dan mula berjalan. Kod juga merupakan kod umum, orang mungkin harus membuat perubahan sesuai dengan keperluan anda.

Apa yang saya cadangkan adalah antara muka satu kod komponen dan mengujinya, kemudian tambahkan satu lagi kodnya dan mengujinya. Ini akan membantu dengan lebih baik. Ikuti rujukan dari google kerana kod saya juga tidak 100% betul. Akhirnya saya juga pemula dalam arduino dan pengaturcaraan, oleh itu saya berusaha sebaik mungkin.

Semoga anda MENYUKAI:)

Silakan Kegemaran ini

Sila VOTE untuk saya dalam Peraduan ROBOT

Bersorak