Өз алдынча басуучу робот: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мен эмне кылдым?

● Ар кандай беттерде басууга (алдыга жылууга) үйрөтүлө турган бот. Бот алдыга жылуу үчүн күрөшүп жаткан 4 "тизесиз" буту бар жөнөкөй жандыкты сүрөттөйт. Ал буттун ар бирин 3 мүмкүн болгон жол менен багыттай аларын билет. Эми ал алдыга жылуу үчүн эң жакшы кадамдарды ойлоп табышы керек. Анын кыймылы бети менен сүрүлүүдөн көз каранды болгондуктан, анын басып өткөн ар бир бети үчүн алдыга жылуу аракетин максималдаштыруу үчүн башка (сөзсүз түрдө уникалдуу эмес, бирок окшош) кадамдар болот деп ишенебиз.

Ал эмне үчүн колдонулат?

● Бул AI ROBOT үчүн басуу моделдерин элестетүү үчүн эң жакшы колдонулат.

1 -кадам: Агымдын диаграммасы

Бул жерде бүтүндөй долбоорду бөлүштүрүү. Көбүнчө долбоор роботтун механикалык түзүлүшүнө ээ болгон электрониканын 2 бөлүгүндө, экинчиси компьютерде иштеген алгоритм жана arduinoдо иштеген код.

2 -кадам: БАШКЫ КОМПОНЕНТТЕР КАТЫШАТ:

Электроника

Arduino UNO (!)

УЗИ сенсор

Серво моторлору

Bluetooth модулу

Coding

Arduino IDE

Teraterm

Jupyter дептери

Q- үйрөнүү алгоритми

3 -кадам: MODULE V1:

Арматураны үйрөнүү: ANNди (Жасалма Нейрон Тармагы) колдонуу менен биз роботубузду машыктырууну пландаштырдык жана биз эки мүмкүн болгон ыкманы ойлоп таптык.

Чектөөлөр: Ар бир буттун (servo мотор) 60, 90 жана 120 градуска мүмкүн болгон 3 гана позициясын алуу үчүн чектелген. Божомолдор: Биз боттун кыймылы 4 абалды түзөт деп ойлойбуз (абал - бул төрт сервонун тең белгилүү бир багыты), башкача айтканда, роботтун 4 башка абалы болот, аларды биз 4 кадам катары карап, бир кыймыл циклин беребиз. бот алдыда бир аз аралыкка жылат. Бул цикл ботту кыймылда кармап туруу үчүн чексиз кайталанат.

Бирок бир гана көйгөй - бул кайталоолордун саны бааланышы керек болчу - Бизде ар бир мотор үчүн 3 мүмкүн болгон багыт бар жана 4 түрдүү мотор бар, аны 3^4 = 81 абалында робот бир кадамда же абалда болушу мүмкүн. Бир комплекстүү кыймылды аягына чыгаруу үчүн 4 башка кадам жасашыбыз керек, бул 81^4 = 43, 046, 721 мүмкүн болгон айкалыштарды бир цикл үчүн максималдуу эффективдүүлүк үчүн текшерилет. Бир мамлекетти даярдоо үчүн 5 сек талап кылынат дейли, бул тренингди бүтүрүү үчүн 6.8250 жыл талап кылынат!

4 -кадам: MODULE V2:

Q-үйрөнүү алгоритми

Чектүү абалга ээ болгон нерселерди үйрөтүү жана эң кыска жолдорду табуу үчүн эрте күчөтүүчү окуу алгоритми иштелип чыккан. булак:

Алгоритмдин математикасы: Боттун ар бир кадамы үчүн 81 мүмкүн болгон шарттар бар, биз бул мамлекеттерди 1ден 81гө чейин сандар деп атайбыз, эми биз билгибиз келгени - бул өткөөл мааниси, роботтун абалынын өзгөрүшү) ал кокус s1 абалынан s2 башка абалга өтөт (s1, s2 ошол 81 абалдан). Биз муну 81 катар жана 81 мамычалары бар матрица катары көрө алабыз, анда матрицанын элементи анын катарына жана мамычасынын номерине туура келген жерден алыстатылган аралыктын маанисине барабар болот. Бул баалуулуктар роботтун реалдуу сөзүнө жараша оң же терс болушу мүмкүн. Эми биз басып өткөн аралык дайыма оң болгон штаттардын жабык укуругун табабыз, 81x81 матрицанын 81^2 = 6561 болгон баалуулуктарына баа беребиз, эгерде бул маанини матрицада сактоо үчүн 5 секунд алсак, анда бүтүндөй бир матрицаны жасоо үчүн 9.1125 саат талап кылынат, андан кийин кыймылдын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн бир нече кадамдарды оңой эле табууга болот.

5 -кадам: КАТЫШКАН МАСЕЛЕЛЕР -

1. Кээ бир штаттар үчүн боттун кыймылы өтө текши болгон жана УЗИдин сенсордук маанисине таасир эткенде, бот эңкейип, алыскы дубалдан алыстап кетет.
2. Ноутбуктан ажыратуу жана arduino -ны өчүрүп -күйгүзүү көйгөйү аны 0 мааниден машыктырууга мажбур кылды.
3. Үзгүлтүксүз 5 саат бою робот поездин карап туруу абдан чарчады.

6 -кадам: А1 жана А2 модулу:

• Механикалык бөлүктө шасси тактасы бар, ага бекитилген төрт сервосу бар. Биз буттарды жасоо үчүн балмуздак таякчаларын колдонгонбуз.
• Биздин негизги милдетибиз - боттун баштапкы абалынан алыстыгын көзөмөлдөө.
• Биздин биринчи ыкма гиро сенсорун колдонуу жана боттун ылдамдыгын жана анын позициясын алуу үчүн кыймылда болгон.
• Көйгөй - Бул ишке ашыруу үчүн өтө татаал болуп чыкты! Альтернатива - Биз боттун кыймылын 1 өлчөм менен гана чектеп, түздөн -түз дубалдан алыстыкты өлчөө үчүн УЗИ сенсорун колдондук.
• HC05-Bluetooth модулу машыгуу учурунда эки баскычтын ортосундагы аралыкка өтүү ылдамдыгын ЖКга өткөрүп берүү үчүн колдонулган жана ал жерде маалыматтар матрицада сакталган.

7 -кадам: Видеолорго шилтеме:

Баланын кадамдары:

Окутуу:

Дээрлик түз:

Бийлеп жаткан роботтун видеосу:

Акыркы видео0: