Алыстан башкарылуучу Arduino Self Balancing роботун түзүү: B-робот EVO: 8 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Автордун көбүрөөк маалыматын караңыз:

Жөнүндө: Биз роботторду, DIYди жана күлкүлүү илимди жакшы көрөбүз. JJROBOTS жабдыктарды, жакшы документтерди, курулуш инструкцияларын+кодун, "кантип иштейт" маалыматын берүү менен Open роботтук долбоорлорун элге жакындатууну көздөйт … jjrobots жөнүндө кененирээк »

------------------------------------------------

UPDATE: бул жерде бул роботтун жаңы жана жакшыртылган версиясы бар: B-робот EVO, жаңы мүмкүнчүлүктөр менен

------------------------------------------------

Бул кантип иштейт?

B-ROBOT EVO-бул 3D басылган бөлүктөрү менен түзүлгөн алыстан башкарылуучу өзүн-өзү теңдештирүүчү ардуино роботу. Болгону эки дөңгөлөк менен B-ROBOT өзүнүн ички сенсорлорун колдонуп, моторлорун айдап өзүнүн тең салмактуулугун дайыма сактай алат. Сиз Роботту башкара аласыз, аны кыймылга келтирет же айландырат, смартфон, планшет же компьютер аркылуу буйруктарды жөнөтүп, тең салмактуулукту сактайт.

Бул өзүн -өзү теңдештирүүчү робот секундасына 200 жолу анын инерциялык сенсорлорун (акселерометрлер жана гироскоптор MPU6000 чипине интеграцияланган) окуйт. Ал өзүнүн мамилесин эсептейт (горизонтко карата бурч) жана бул бурчту максаттуу бурч менен салыштырат (эгерде ал кыймылдабай туруп тең салмактуулукту сактагысы келсе 0º, же алдыга же артка жылууну кааласа оң же терс бурч). Максаттуу бурч (айталы 0º) менен чыныгы бурчтун (айталы 3º) ортосундагы айырманы колдонуп, ал тең салмактуулукту сактоо үчүн моторлорго туура буйруктарды жөнөтүү үчүн Башкаруу системасын айдайт. Моторлорго буйруктар ылдамдатуу болуп саналат. Мисалы, эгер робот алдыга кыйшайса (роботтун бурчу 3º), анда тең салмактуулукту сактоо үчүн моторлорго бул бурч нөлгө түшүрүлгөнгө чейин ылдамдатуу буйругун жөнөтөт.

1 -кадам: Тереңдикте дагы бир аз…

B-ROBOT чечкен физикалык маселе Инверттелген маятник деп аталат. Бул колуңуздун үстүндөгү кол чатырды тең салмактоо үчүн керек болгон механизм. Бурулуш чекити объектинин массасынын борборунун астында. Инверттелген маятник жөнүндө көбүрөөк маалымат бул жерде. Маселени математикалык жол менен чечүү оңой эмес, бирок биздин роботтун баланс маселесин чечүү үчүн аны түшүнүүнүн кажети жок. Биз билишибиз керек, роботтун балансын кантип калыбына келтирүү керек, ошондо биз маселени чечүү үчүн Башкаруу Алгоритмин ишке ашыра алабыз.

Башкаруу системасы робототехникада (өндүрүштүк автоматташтыруу) абдан пайдалуу. Негизинен бул сенсорлордон жана максаттуу буйруктардан маалыматты кабыл алган жана демек, системаны жөнгө салуу үчүн роботтун кыймылдаткычтарын (биздин мисалда моторлорду) айдап чыгуу үчүн сигналдарды жаратуучу код. Биз PID контроллерин колдонуп жатабыз (пропорционалдуу + туунду + интегралдык). Башкаруунун бул түрү КП, кД, кИди тууралоо үчүн 3 константага ээ. Википедиядан: "PID контролери" ката "маанисин ченелген [Киргизүү] менен керектүү чекит ортосундагы айырма катары эсептейт. Контроллер [Чыгууну] тууралоо менен катаны азайтууга аракет кылат. Ошентип, сиз PIDге эмне өлчөө керектигин айтасыз ("Киргизүү"), бул жерде сиз каалаган өлчөөнү ("Орнотуу пункту") жана муну ишке ашыруу үчүн тууралоону каалаган өзгөрмөнү ("Чыгуу").

PID андан кийин кирүүнү белгиленген чекке барабар кылууга аракет кылып, чыгымды тууралайт. Маалымат үчүн, биз каалаган деңгээлге чейин толтургубуз келген суу кампасы, Киргизүү, Орнотуу жана Чыгуу суунун деңгээлинин сенсоруна, керектүү суунун деңгээлине жана танкка куюлган сууга жараша болот. КП пропорционалдуу бөлүгү жана контролдун негизги бөлүгү, бул бөлүгү катага пропорционалдуу. kD - туунду бөлүгү жана катанын туундусуна колдонулат. Бул бөлүк системанын динамикасына жараша болот (роботко, анын моторлоруна, инерциясына көз каранды …). Акыркы, kI катанын интегралына колдонулат жана туруктуу каталарды азайтуу үчүн колдонулат, бул акыркы өндүрүштөгү кыркууга окшош (машинаны толугу менен түз жүрүү үчүн RC машинасынын рулундагы кыркуу баскычтарын ойлонуп көрүңүз, kI талап кылынган максат менен чыныгы баалуулуктун ортосундагы эсептешүүнү жок кылат).

B-ROBOTто колдонуучунун башкаруу буйругу мотордун чыгышына кошулат (бир мотор оң белгиси менен, экинчиси терс белгиси менен). Мисалы, эгер колдонуучу рулду башкарууну 6 оңго бурууга жөнөтсө (-10дон 10го чейин), биз мотордун сол жагына 6 кошуп, оң мотордон 6 алып салуубуз керек. Эгерде робот алдыга же артка жылбаса, рулду башкаруунун натыйжасы роботтун айлануусу болуп саналат

2 -кадам: Алыстан башкаруу жөнүндө эмне айтууга болот?

"loading =" жалкоо"