Инсандык менен тоскоолдуктардан качуучу робот !: 7 кадам (сүрөттөр менен)

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

Көпчүлүк роумингдеги 'боттордон айырмаланып, бул чындыгында "ойлонгон" көрүнгөндөй жүрөт! BASIC Stamp микроконтроллери (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, ж. Б.), Кандайдыр бир шасси, бир нече сенсор жана кээ бир татаал код менен, сиз эч качан кыймылдарды аткара турган роботту түзө аласыз. Бул жерде видео бар (бул сапаты начар, бирок мен бул боюнча иштеп жатам. (Мен дагы өтө жай болгон бөлүгүн иштеп чыгууга аракет кылып жатам)

1 -кадам: сенсорлор

(Аты?) … Мейли, аны Боб деп атайлы. Бобдо беш сенсор бар

• УЗИ диапазону ("sonar" деп аталат)
• 2 Sharp GP2D12 IR сенсорлору
• 1 Стандарттык IR Ассамблеясы (бул тууралуу кийинчерээк)
• 1 CdS (кадмий сульфиди) фотоэлемент

УЗИ диапазону Бобго анын алдында турган тоскоолдуктарды көрүүгө жардам берет; алар андан объектинин андан канча аралыкта экенин айтышат. Муну көптөгөн булактардан алууга болот. Аларды (Parallax; алар "Пинг" деп аташат))))), Acroname, HVW Technologies жана башка көптөгөн сайттардан таба аласыз. Аларды табуу үчүн кайда барбаңыз, бардыгы бирдей (~ 30 доллар). Sharp тарабынан жасалган эки IR сенсорлору, бул учурда объектилерди аныктоо үчүн колдонулганда абдан оңой. Сиз аларды май айында интернет дүкөндөрүнөн, мисалы, жогоруда көрсөтүлгөндөрдөн алсаңыз болот. Алар Бобго УЗИ диапазону кыла албаган тоскоолдуктарды көрүүгө жардам берет; чаздын капталдарына өтө жакын келе жаткан тоскоолдуктар. Аларды кайдан аласыз, болжол менен 12-15 доллар турат. "IR жыйынды" мен өзүм жасадым; чогултуу үчүн 2 -кадамды караңыз. CdS Photocell (же жарыктын өзгөрмөлүү каршылыгы, сиздин каалооңузга карабастан) айланадагы жарыктын өзгөрүшүн аныктоо үчүн. Боб аларды караңгы же жарык бөлмөдө жүргөнүн билүү үчүн колдонот. Эгерде кимдир бирөө Sharp IR рангерлери, FYI менен тажрыйбасы бар болсо, анда алар бул роботто расстояние өлчөө үчүн колдонулбайт. Менде ADC (Analog-to-Digital Converter) жок, мен аларды кантип колдонууну билбейм. Алар жөн гана BS2 микроконтроллерине ЖОГОРУ же ТӨМӨН сигнал беришет. Sharp IR'дин, ошондой эле Ping))) сенсорунун маалымат баракчасын тармактан тапса болот, бирок эгер мен сыяктуу жалкоо болсоң, анда дагы бир аз ылдый жылдыра аласың!

2 -кадам: Аппараттык, мээ жана башка компоненттер

Макул. Баштоо үчүн, бул робот үчүн колдонулган жабдыктар мен алган комплектин бир бөлүгү болчу. Бул Parallaxтан алынган "Бое-Бот" комплект (https://www. Parallax.com), бирок бул дизайн абдан ийкемдүү; Сиз каалаган шассиди колдоно аласыз, 1) УЗИ диапазону роботтун эң бийик чокусунда тургандыктан, тосмолордун түбүнө урунбасын, жана 2) IR сенсорлору бурчтуу алар роботтон болжол менен 1 "алыстыкта жайгашкан объекттерди да аныктай алышат. Бул аны дөңгөлөктөргө тийиши мүмкүн болгон нерселердин четине тийгизүүдөн сактайт. Шассиге орнотулган Parallax's Boe-Board менин Boe-Bot комплим менен келген, ал жөн эле Ошол эле чыңалуу талаптарына жана пин жайгашуусуна ээ болгон каалаган штамп микроконтроллери менен колдонууга боло турган өнүктүрүү тактасы. Интернетте көптөгөн штамптарды иштеп чыгуу такталары бар. Параллакстын баасы 65 доллар. Бобдун мээси катары, тактанын үстүндө BS2e (Негизги штамп 2 e), негизинен BS2 менен бирдей, бирок эс тутуму көбүрөөк (RAM жана EEPROM). EEPROM программаны сактоо үчүн, ал эми RAM өзгөрмөлөрдү сактоо үчүн (албетте убактылуу). Боб мүмкүн эмес дүйнөнүн эң ылдам ойчулу бол (~ 4000 көрсөтмө/сек), бирок эй, бул жетиштүү жакшы. Боб Параллакстын эки үзгүлтүксүз айлануу сервосу аркылуу жылат, алар көптөгөн серволор сыяктуу эле көп моментке ээ. Шире үчүн, ал иштеп чыгуу тактасындагы 5V регуляторуна туташкан 4 клеткалуу АА батарейкасы бар (бардыгы 6В үчүн), бул сиз ойлогонсуз, компоненттерди кууруп албоо үчүн 5В. Робототехника үчүн көптөгөн түзмөктөр 5V же 6V менен иштейт; эмнегедир бул стандарт. Жана сиз бул компоненттерди куурууну каалабайсыз; алар кымбат. BS2eде ички жөнгө салуучу бар, бирок эгерде сиз иштеп чыгуу тактасын колдонбосоңуз, аны 9Втан ашык бербеңиз! Өнүгүү тактасы (дайыма регуляторлору бар), анда 5В жөндөгүчтү колдонууну унутпаңыз. ЭСКЕРТҮҮ: Боб энергияны керектөө боюнча, Боб абдан ачкөз. Бул үчүн кайра заряддалуучу батареяларды колдонуңуз; алар көпкө чейин иштейт., бул сөзсүз түрдө өмүрдү узартат.

3 -кадам: Жарык сенсорунун схемасын чогултуу

Жарык сенсору BS2e аны туура колдонуу үчүн схеманы талап кылат. Мен бул схеманы Параллакстын бир китебинен алдым (чындыгында, менин комплектим менен келген). ЭСКЕРТҮҮ: PIN 6 чындыгында PIN 1; Бул кодду дал келиши керек, же башка компоненттерге зыян келтиришиңиз мүмкүн. БУЛ КАБАРГА ЭМЕС БОЛУҢУЗ.

4 -кадам: таштоо детекторун чогултуу

Бул кээ бир жылаңач ПКБга чогуу салынышы мүмкүн. Мен жөн эле RadioShackке чуркап барып, бирин алдым жана тактанын схемасына туура келгендей кылып сындырдым. Бул бөлүк CRUCIAL болуп саналат. Эгер сиз муну бузсаңыз, байкуш Боб өлүп калышы мүмкүн. IR детектору Panasonic PNA4601, бирок сиз аларды RatShackтен, ошондой эле резисторлордон жана IR LEDден ала аласыз. IR LEDдин кандай өлчөмдө экениңиз маанилүү эмес, бирок анын IR PHOTOTRANSISTOR эместигин текшериңиз. Бул таптакыр башка аппарат. Ошондой эле, IR LEDдин нурун кууштуруу үчүн жылуулукту кысуучу түтүктү же кандайдыр бир саманды (кара чачып оорутсаңыз болот) колдонушуңуз керек, бирок ал толугу менен жөнгө салынышы керек (LEDдин аягынан башка), же сенсор иштебейт. Мен Parallaxтин пластикалык корпусун колдондум. LED жана корпусту алардын вебсайтына заказ кылсаңыз болот.

Тилекке каршы, мен колдонгон IR детекторунун жыштык диапазону абдан кенен болчу, демек ал кийлигишүүгө көбүрөөк жакын. Бактыга жараша, RadioShack 38 кГцке гана ылайыкташтырылганды сунуштайт, башкача айтканда, Боб алыстан башкаруу пульту менен IRди колдонгон башка түзмөктөрдө кызыктай иш кылышы мүмкүн эмес. DP2D12лер эң сонун, анткени алар өнүккөн оптика (линзалар) жана схемалардын айынан эч кандай тоскоолдуксуз. Келечектеги долбоорлордо мен кадимки IR детекторлорун колдонбойм. Sharp IR'лер жөнөкөй IR кабыл алуучулардан артык. ЭСКЕРТҮҮ: ПИН 8 - ЧЫНЫНДА ПИН 10. ПИН 9 ТУУРА

5 -кадам: Бобго үн керек

Пьезо динамикти PIN 5ке жана жерге - туташтырыңыз. Боб өз оюн билдириши керек! Пьезоспикердин эң жакшы түрү жер үстүндөгү монтаж болмок. Алар дээрлик дайыма 5 вольт. Болбосо, эгер сиз 5Вдан төмөн баа алганды колдонсоңуз, анда сизге резистор керек болот.

6 -кадам: "Фараны" кошуу

Боб караңгыда салкыныраак көрүнүшү үчүн караңгы бөлмөгө киргенде фараны күйгүзөт. Бул үчүн каалаган ак LED иштейт. Район ушунчалык жөнөкөй болгондуктан, мен сизге айтып жатам: токту чектөө үчүн 220 Ом резисторун колдонуңуз. Же же, албетте, - жерге барат.

7 -кадам: Бобдун мээсин толтуруңуз

Бул жерде Бобдун коду. Ал бөлүмдөргө бөлүнөт: декларациялар (константалар жана өзгөрмөлөр), инициализация, 'негизги' цикл жана подрограммалар. Мен колдонгон программалоонун түрү Subsumption-based FSM (Finite State Machine) архитектурасы. Негизинен, бул роботту ылдамыраак иштетет жана кодду жакшыраак уюштурат. Эгерде сиз салыштырмалуу татаал чөйрөгө баргыңыз келсе, бул беттеги PDFти окуңуз. Мен коддун ар кандай бөлүктөрүн аныктоого жардам берүү үчүн комментарийлерди (жашыл түстөгү текст) коштум. BS2e менен болгон бардык байланыштар кайра төмөндө келтирилген

• PIN 0 - CdS фотоэлементине 220 Ом резистор
• PIN 5 - пьезо спикеринин оң коргошун
• PIN 6 - GP2D12 солунун SIG (сигнал) сызыгы (роботту өйдө кароодо сол)
• PIN 8 - оң GP2D12 SIG линиясы
• PIN 9 - IR детекторунун OUT (чыгаруу) линиясы (түшүүчү сенсор)
• PIN 10 - IR LED оң коргошунга 1Kohm каршылыгы
• PIN 15 - УЗИ диапазонунун SIG коргошун

Бобдун коду 1) Ал, же, албетте, объекттерден жана түшүүдөн качат2) сенсорлордун ар биринин канча жолу иштетилгенин эсептейт жана анын маневр жасоого мүмкүн болбогон жерде экенин аныктайт3) псевдо- туш келди сандар кыймылды иретке келтирүү үчүн 4) таймерди колдонуу менен караңгы бөлмөдө экенин аныктагандан кийин "фараларды" күйгүзөт жана ЭГЕР … СОНУН билдирүүлөр мен дагы "артта калуу" бөлүгүн иштеп жатам. Бул жарык сенсорунун конденсаторунун боштук убактысына, ошондой эле ашыкча жүктөлгөн BS2e менен байланыштуу.