Takistusi vältiv robot isiksusega!: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Erinevalt enamikust rändlusbotidest rändab see tegelikult nii, et tundub, et see tegelikult mõtleb! Selle BASIC Stamp mikrokontrolleri (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp jne), teatud tüüpi šassii, mõne anduri ja mõne keeruka koodi abil saate luua roboti, mis teostab liigutusi, mida te isegi ei tee. siia programmeeritud! Siin on video (see on omamoodi ebakvaliteetne, kuid ma töötan selle kallal. (Proovin endiselt välja töötada selle osa, mis on liiga aeglane.)

Samm: andurid

(Nimi?)… Noh, nimetagem seda lihtsalt Bobiks. Bobil on viis andurit

• Ultraheli kaugusmõõtja (teise nimega "sonar")
• 2 Sharp GP2D12 IR -andurit
• 1 standardne IR -assamblee (sellest lähemalt hiljem)
• 1 CdS (kaadmiumsulfiid) fotoelement

Ultraheli kaugusmõõtur aitab Bobil näha takistusi, mis on tema ees; nad ütlevad talle ka, kui kaugel objekt temast asub. Seda on võimalik saada paljudest allikatest. Neid leiate aadressilt (Parallax; nad nimetavad seda "Pingiks")) "), Acroname, HVW Technologies ja paljudest muudest saitidest. Ükskõik, kuhu te neid otsima lähete, maksavad nad kõik umbes sama palju (~ 30 dollarit). Sharpi kahte IR -andurit on väga lihtne kasutada, kui neid kasutatakse objekti lihtsaks tuvastamiseks, nagu käesoleval juhul. Neid saab mai veebipoodidest, näiteks ülalnimetatutest. Need aitavad Bobil näha takistusi, mida ultraheli kaugusmõõtja ei suuda; takistused, mis jõuavad liialt haakeseadise külgedele. Need maksavad umbes 12–15 dollarit, sõltuvalt sellest, kust neid saate. "IR koost", mille ma ise tegin; vt monteerimiseks 2. sammu. CdS-fotoelement (või valgust muutuv takisti, olenemata teie eelistustest) on mõeldud ümbritseva valgustuse muutuste tuvastamiseks. Bob kasutab neid, et teada saada, millal ta on pimedas või heledas ruumis. Kui kellelgi on varasemaid kogemusi mõne Sharpi infrapunaseadme (FYI) kasutamisel, siis ei kasutata neid selles robotis tegeliku kauguse mõõtmiseks. Mul pole ADC-d (analoog-digitaalmuundur) ega ma ei tea, kuidas neid sel viisil kasutada. Nad lihtsalt edastavad BS2 mikrokontrollerile signaali HIGH või LOW. Teabelehed nii Sharpi infrapunakiirguse kui ka Ping))) anduri kohta leiate netist, kuid kui olete laisk nagu mina, võite kerida veidi allapoole ja seal nad on!

2. samm: riistvara, aju ja muud komponendid

Okei. Alustuseks oli selle roboti jaoks kasutatud riistvara osa komplektist, mille ma sain. See on "Boe-Bot" komplekt firmalt Parallax (https://www. Parallax.com), kuid see disain on väga paindlik; saate kasutada mis tahes šassii, mida soovite, vaid veenduge, et 1) ultraheli kaugusmõõtur oleks roboti kõrgeimal kõrgusel, nii et see ei põrkaks piirete põhja jne, ja 2) infrapunaandurid on nurga all nii, et nad suudavad tuvastada isegi objekte, mis on robotist umbes 1 tolli kaugusel. See hoiab ära selle, et see ei lööks ratastega kokku puutuvate asjade servi. Šassiile on paigaldatud Parallaxi Boe-Board, mis oli kaasas minu Boe-Boti komplektiga, mis on lihtsalt arendusplaat, mida saab kasutada mis tahes Stamp mikrokontrolleriga, millel on samad pingenõuded ja tihvtide paigutus. Internetis on palju erinevaid Stamp arendusplaate. See on Parallaxilt 65 dollarit. Arendusplaadil, nagu Bobi aju, on BS2e (BASIC Stamp 2 e), mis on põhimõtteliselt sama mis BS2, välja arvatud suurema mäluga (RAM ja EEPROM). EEPROM on programmide salvestamiseks ja RAM on muutujate salvestamiseks (muidugi ajutiselt). Bob ei pruugi olge maailma kiireim mõtleja (~ 4 000 juhist sekundis), aga hei, sellest piisab. Bob liigub Parallaxist kahe pideva pöörlemisega servo kaudu, millel, nagu paljudel servodel, on PALJU pöördemomenti. Mahla jaoks on tal arendusplaadil 5 V regulaatoriga ühendatud 4-elemendiline AA patareipakett (kokku 6 V), mis annab stabiilse väljundi, nagu arvate, 5 V, et komponente mitte praadida. Paljud robootikaseadmed töötavad kas 5 V või 6 V toitel; millegipärast on see standard. Ja te EI taha neid komponente praadida; need on kallid. BS2e -l on sisemine regulaator, kuid ärge andke sellele rohkem kui 9 V, kui te ei kasuta arendusplaati! Samuti, kui te ei kasuta arendusplaadile (millel on alati regulaatorid), siis KINDLASTI kasutage 5 V regulaatorit. MÄRKUS. Mis puutub energiatarbimisse, siis Bob on väga ahne. Kasutage selleks LAETAVAID patareisid; need kestavad PALJU kauem. Kasutasin 4 Energizeri laetavat aku, igaüks 2500 mA, mis kindlasti pikendab eluiga.

3. samm: valgusanduri vooluahela kokkupanek

Valgusandur vajab vooluringi, et BS2e seda õigesti kasutada. Ma sain selle vooluringi ühest Parallaxi raamatust (tegelikult sellest, mis minu komplektiga kaasas oli). MÄRKUS. PIN 6 ON TEGELIKULT PIN 1; SEE PEAB KOODILE VASTU VÕTMA, VÕI VÕITE KAHJUTADA TEISI KOMPONENTE. TÄHELEPANU, ET MITTE SEDA MÄRGIDA.

Samm 4: Väljumisdetektori kokkupanek

Seda saab kokku panna mõnele paljale PCB -le. Ma jooksin lihtsalt RadioShacki juurde ja sain ühe ning lõikasin tahvli vooluringi sobivaks. See osa on ülioluline. Kui selle segamini ajada, võib vaene Bob surra. IR -detektor on Panasonicu PNA4601, kuid neid saate hankida RatShackist, samuti takistid ja IR -LED. Pole tähtis, millise suurusega IR -LED -i saate, veenduge, et see pole IR -FOTOTRANSISTOR. See on TÄIESTI erinev seade. Samuti peate infrapuna-LED-valgusvihu kitsendamiseks kasutama termokahanevat toru või mõnda kõrre (võite selle mustaks pihustada), kuid see peab olema täielikult kaetud (välja arvatud LED-i ots) või andur ei tööta. Kasutasin Parallaxi plastkorpust. LED -i ja korpust saate tellida nende veebisaidilt.

Kahjuks oli minu kasutataval IR -detektoril sagedusvahemik väga lai, mis tähendab, et see on häiretele palju vastuvõtlikum. Õnneks pakub RadioShack neid, mis on häälestatud ainult 38 Khz -ile, mis tähendab, et Bob käitub kaugjuhtimispuldide ja muude IR -d kasutavate seadmete ümber ebatavaliselt. DP2D12 on suurepärased, kuna täiustatud optika (läätsed) ja vooluringi tõttu on need praktiliselt häireteta. Tulevastes projektides ei kasuta ma tavalisi IR -detektoreid. Sharp IR -d on eelistatud lihtsatele IR -vastuvõtjatele. MÄRKUS. PIN 8 ON TEGELIKULT PIN -kood 10. PIN 9 ON ÕIGE

5. samm: Bob vajab heli

Ühendage piesokõlar PIN 5 -ga ja - maandusega. Bob peab ennast väljendama! Parim kasutatav piesokõlar oleks pinnapealne. Need on peaaegu alati 5 volti. Vastasel juhul, kui kasutate alla 5V nimiväärtust, vajate takistit.

6. samm: esilaterna lisamine

Et Bob pimedas jahedam välja näeks, lülitab ta pimedasse ruumi sisenedes esituled sisse. Selleks sobib iga valge LED. Kuna vooluahel on nii lihtne, ütlen teile lihtsalt: kasutage voolu piiramiseks lihtsalt 220 oomi takistit. Ja või muidugi, - läheb maapinnale.

7. samm: täitke Bobi aju

Siin on Bobi kood. See on jagatud osadeks: deklaratsioonid (konstandid ja muutujad), initsialiseerimine, põhisilmus ja alamprogrammid. Programmeerimistüüp, mida ma kasutasin, on Subsumption-Based FSM (Finite State Machine) arhitektuur. Põhimõtteliselt paneb see roboti kiiremini tööle ja korraldab koodi paremini. Kui soovite sellesse suhteliselt keerulisse valdkonda minna, lugege sellel lehel olevat PDF -faili. Olen lisanud kommentaare (roheline tekst), mis aitavad tuvastada koodi erinevaid osi. Kõik ühendused BS2e -ga on allpool uuesti loetletud

• PIN 0 - 220 oomi takisti CdS fotoelemendile
• PIN 5 - piesokõlari positiivne juhe
• PIN 6 - SIG (signaal) rida vasakul GP2D12 (vasakult, kui robotit ülevalt vaadata)
• PIN 8 - parempoolse GP2D12 rida SIG
• PIN 9 - IR -detektori OUT (väljund) rida (väljalangemisandur)
• PIN 10 - 1Kohm takisti IR LED -i positiivsele juhtmele
• PIN 15 - ultraheli kaugusmõõturi SIG -juhe

Bobi kood on kirjutatud nii, et 1) ta või kursus väldib esemeid ja väljalangemist2) loendab, mitu korda iga andur käivitati, ja otsustab, kas ta on kohas, kus ei saa manööverdada3) genereerib pseudo- juhuslikud numbrid liikumise randomiseerimiseks See on seotud valgusanduri kondensaatori tühjenemisajaga, samuti ülekoormatud BS2e-ga.