Robot Mengelakkan Halangan Dengan Keperibadian !: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Tidak seperti kebanyakan bot perayauan, yang ini sebenarnya berkeliaran sehingga nampaknya 'berfikir'! Dengan mikrokontroler BASIC Stamp (Basic Atom, Parallax Basic Stamp, Coridium Stamp, etc.), casis dari beberapa jenis, beberapa sensor, dan beberapa kod canggih dari arahan ini, anda boleh membuat robot yang akan melakukan pergerakan yang tidak pernah anda lakukan diprogramkan ke dalamnya! Inilah video (jenisnya berkualiti rendah, tetapi saya mengusahakannya. (Saya masih mencuba bahagian yang terlalu perlahan.)

Langkah 1: Sensor

(Nama?) … Baiklah, sebut saja Bob. Bob mempunyai lima sensor

• Ultrasonik Rangefinder (aka "sonar")
• 2 Sensor IR Sharp GP2D12
• 1 Standard IR Assembly (lebih lanjut mengenai ini kemudian)
• 1 CdS (Kadmium Sulphide) Photocell

Pencari jarak ultrasonik membantu Bob melihat halangan yang berada tepat di hadapannya; mereka juga memberitahunya jarak objek dari dia. Ini dapat diperoleh dari banyak sumber. Anda boleh mencarinya dari (Parallax; mereka menyebutnya "Ping)))"), Nama Akron, HVW Technologies, dan banyak lagi laman web. Tidak kira di mana anda pergi untuk mencari mereka, semuanya berharga sama (~ $ 30). Dua sensor IR yang dibuat oleh Sharp sangat mudah digunakan ketika digunakan untuk pengesanan objek sederhana seperti dalam kes ini. Anda boleh mendapatkannya di kedai dalam talian Mei, seperti yang disenaraikan di atas. Mereka membantu Bob melihat halangan yang tidak dapat dilakukan oleh pengintai ultrasonik; rintangan yang terlalu dekat dengan sisi chasis. Harganya sekitar $ 12 hingga $ 15 bergantung pada tempat anda mendapatkannya. "Perhimpunan IR" yang saya buat sendiri; lihat langkah 2 untuk pemasangan. CdS Photocell (atau perintang berubah-ubah cahaya, apa sahaja pilihan anda) adalah untuk mengesan perubahan pencahayaan persekitaran. Bob menggunakannya untuk mengetahui ketika dia berada di bilik gelap atau terang. Sekiranya ada yang mempunyai pengalaman sebelumnya dengan salah satu ranger Sharp IR, FYI, mereka tidak digunakan untuk pengukuran jarak sebenar dalam robot ini. Saya tidak mempunyai ADC (Analog-to-Digital Converter), saya juga tidak tahu menggunakannya. Mereka hanya memberikan isyarat TINGGI atau RENDAH kepada mikrokontroler BS2. Lembar data untuk sensor Sharp IR dan juga Ping))) boleh didapati di internet, tetapi jika anda malas seperti saya, anda boleh menatal ke bawah sedikit di sana!

Langkah 2: Perkakasan, Otak, dan Komponen Lain

Okey. Sebagai permulaan, perkakasan yang digunakan untuk robot ini adalah sebahagian daripada kit yang saya dapat. Ia adalah kit "Boe-Bot" dari Parallax (https://www. Parallax.com), tetapi reka bentuk ini sangat fleksibel; anda boleh menggunakan casis yang anda mahukan, pastikan bahawa 1) pengintai jarak ultrasonik berada pada ketinggian tertinggi pada robot sehingga tidak menyentuh bahagian bawah pagar, dll, dan 2) sensor IR bersudut sedemikian rupa sehingga mereka bahkan dapat mengesan objek yang berjarak sekitar 1 "dari robot. Ini menjauhkannya dari memukul benda-benda yang mungkin memukul roda. Yang terpasang di casis adalah Parallax's Boe-Board yang disertakan dengan kit Boe-Bot saya, yang hanya papan pengembangan yang boleh digunakan dengan mikrokontroler Stamp dengan keperluan voltan yang sama dan susun atur pin. Terdapat banyak papan pengembangan Setem yang berbeza di internet. Ia adalah $ 65 dari Parallax. Pada papan pengembangan, seperti otak Bob, adalah BS2e (BASIC Stamp 2 e), yang pada dasarnya sama dengan BS2, kecuali dengan lebih banyak memori (RAM dan EEPROM). EEPROM adalah untuk penyimpanan program, dan RAM adalah untuk menyimpan pemboleh ubah (sementara, tentu saja). Bob mungkin tidak jadilah pemikir terpantas di dunia (~ 4, 000 arahan / saat), tapi hei, itu cukup baik. Bob bergerak melalui dua servo putaran berterusan dari Parallax yang, seperti kebanyakan servo, mempunyai BANYAK tork. Untuk jusnya, dia mempunyai pek bateri AA 4 sel (untuk total 6V) yang disambungkan ke pengatur 5V di papan pengembangan, yang memberikan output yang stabil, anda dapat meneka, 5V agar tidak menggoreng komponen. Banyak alat untuk robotik menggunakan bekalan 5V atau 6V; atas sebab tertentu, itu adalah standard. Dan anda TIDAK "Goreng komponen ini; harganya mahal. BS2e mempunyai pengatur dalaman, tetapi jangan berikan lebih dari 9V jika anda tidak menggunakan papan pengembangan! Juga, jika anda tidak menggunakan papan pengembangan (yang selalu mempunyai pengawal selia), kemudian PASTIKAN menggunakan pengatur 5V. CATATAN: Bagi penggunaan kuasa, Bob sangat tamak. Gunakan bateri RECHARGEABLE untuk ini; mereka tahan BANYAK lebih lama. Saya menggunakan 4 pengecas semula Energizer @ 2500ma setiap satu, yang pasti memanjangkan hidup.

Langkah 3: Memasang Litar Sensor Cahaya

Sensor cahaya memerlukan litar untuk BS2e menggunakannya dengan betul. Saya mendapat litar ini dari salah satu buku Parallax (sebenarnya, yang disertakan dengan kit saya). CATATAN: PIN 6 SEBENARNYA PIN 1; INI HARUS MENGATASI KOD ATAU ANDA MUNGKIN MENYEBABKAN KOMPONEN LAIN. HATI-HATI TIDAK MENGEJUTKAN YANG MENGHADAPI.

Langkah 4: Menyusun Pengesan Dropoff

Ini dapat disatukan pada beberapa PCB yang telanjang. Saya hanya berlari ke RadioShack dan mendapatkannya, dan menyelinap papan agar sesuai dengan litar. Bahagian ini adalah CRUCIAL. Sekiranya anda mengacaukannya, Bob miskin mungkin akan mati. Pengesan IR adalah Panasonic PNA4601, tetapi anda boleh mendapatkannya dari RatShack, serta perintang dan LED IR. Tidak kira berapa saiz LED IR yang anda dapat, jurus pastikan ia bukan IR PHOTOTRANSISTOR. Itu adalah alat yang BANYAK berbeza. Anda juga mesti menggunakan tiub penyusut panas atau jerami semacam (anda boleh menyemburkannya dengan hitam) untuk menyempitkan pancaran LED IR, tetapi ia mesti dilambung sepenuhnya (kecuali hujung LED), atau sensor TIDAK akan berfungsi. Saya menggunakan sarung plastik dari Parallax. Anda boleh memesan LED dan selongsong di laman web mereka.

Malangnya, julat frekuensi pada alat pengesan IR yang saya gunakan sangat luas, yang bermaksud ia lebih cenderung kepada gangguan. Nasib baik, RadioShack menawarkan yang hanya diselaraskan hingga 38Khz, yang bermaksud Bob cenderung bertindak aneh di sekitar alat kawalan jauh dan peranti lain yang menggunakan IR. DP2D12 sangat bagus kerana hampir bebas gangguan kerana optik canggih (lensa) dan litar. Dalam projek yang akan datang, saya tidak akan menggunakan pengesan IR biasa. Sharp IR lebih disukai daripada penerima IR sederhana. CATATAN: PIN 8 SEBENARNYA PIN 10. PIN 9 ADALAH BETUL

Langkah 5: Bob Memerlukan Bunyi

Sambungkan pembesar suara piezo ke PIN 5, dan - ke tanah. Bob perlu menyatakan dirinya! Jenis piezospeaker terbaik untuk digunakan adalah permukaan yang dipasang. Mereka hampir selalu 5 volt. Jika tidak, jika anda menggunakan nilai yang di bawah 5V, anda memerlukan perintang.

Langkah 6: Menambah 'Lampu Depan'

Untuk menjadikan Bob kelihatan lebih sejuk dalam gelap, dia menyalakan lampu depan ketika memasuki bilik yang gelap. Mana-mana LED putih akan berfungsi untuk ini. Oleh kerana litarnya sangat mudah, saya hanya akan memberitahu anda: gunakan perintang 220ohm untuk menghadkan arus. Dan atau tentu saja, - menuju ke tanah.

Langkah 7: Isi Otak Bob

Inilah kod untuk Bob. Ia dipecah menjadi beberapa bahagian: deklarasi (pemalar dan pemboleh ubah), inisialisasi, gelung 'utama', dan subrutin. Jenis pengaturcaraan yang saya gunakan adalah Senibina FSM Berasaskan Pengambilan (Mesin Keadaan Terhingga). Pada dasarnya, ia menjadikan robot berjalan lebih pantas, dan mengatur kodnya dengan lebih baik. Sekiranya anda ingin menceburi bidang yang agak kompleks, baca PDF di halaman ini. Saya telah menambah komen (teks berwarna hijau) untuk membantu mengenal pasti bahagian kod yang berbeza. Semua sambungan ke BS2e disenaraikan sekali lagi di bawah

• PIN 0 - 220ohm perintang ke photocell CdS
• PIN 5 - petunjuk positif pembesar suara piezo
• PIN 6 - Garis SIG (isyarat) GP2D12 kiri (kiri ketika melihat robot dari atas)
• PIN 8 - Garis SIG GP2D12 kanan
• PIN 9 - Garis OUT (output) pengesan IR (sensor penurunan)
• PIN 10 - 1Kohm perintang ke plumbum positif LED IR
• PIN 15 - SIG memimpin pengintai jarak jauh ultrasonik

Kod Bob ditulis sedemikian rupa sehingga 1) Dia, atau tentu saja, menghindari objek dan penurunan 2) mengira berapa kali setiap sensor itu dipicu, dan menentukan apakah dia berada di tempat yang tidak dapat digerakkan dalam3) menghasilkan pseudo- nombor rawak untuk menggerakkan pergerakan secara rawak4) menyalakan "lampu depan" setelah menentukan bahawa dia berada di bilik gelap dengan menggunakan pemasa dan JIKA … KENAPA pernyataanSaya masih mengusahakan bahagian 'lag'. Ini berkaitan dengan masa pelepasan kapasitor untuk sensor cahaya, dan juga BS2e yang terbebani.