Работа лабиринт жасаңыз: 3 кадам (сүрөттөр менен)

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

Лабиринт чечүүчү роботтор 1970-жылдарда пайда болгон. Ошондон бери, IEEE Micro Mouse Contest деп аталган лабиринт чечүү сынактарын өткөрүп келет. Сынактын максаты - лабиринттин ортосун тезирээк тапкан роботту долбоорлоо. Лабиринтти тез чечүү үчүн колдонулган алгоритмдер адатта үч категорияга кирет; туш келди издөө, лабиринт картасын түзүү жана оң же сол дубалдын төмөнкү методдору.

Бул методдордун эң функционалдуусу - дубалды ээрчүү ыкмасы. Бул ыкма менен робот лабиринтте оң же сол каптал дубалды ээрчийт. Эгерде чыгуу чекити лабиринттин тышкы дубалдарына туташтырылган болсо, робот чыгууну табат. Бул колдонмо нотасы оң дубалдын төмөнкү ыкмасын колдонот.

Аппараттык

Бул колдонмо колдонот:

• 2 Sharp аналогдук аралык сенсорлору
• Tracker сенсор
• Encoder
• Мотор жана мотор айдоочу
• Silego GreenPAK SLG46531V
• Чыңалуу жөнгө салуучу, робот шасси.

Биз аналогдук аралык сенсорун колдонуп, оң жана алдыңкы дубалдарга чейинки аралыкты аныктайбыз. Sharp расстояние сенсорлору - так аралыкты өлчөөнү талап кылган көптөгөн долбоорлор үчүн популярдуу тандоо. Бул IR сенсорунун үн үнү диапазонуна караганда үнөмдүүрөөк, бирок башка IR альтернативаларына караганда алда канча жакшы иштөөнү камсыздайт. Сенсордун чыгуу чыңалуусу менен өлчөнгөн аралыктын ортосунда сызыктуу эмес, тескери байланыш бар. Сенсордун чыгышы менен өлчөнгөн аралыктын ортосундагы байланышты көрсөтүүчү сюжет 1 -сүрөттө көрсөтүлгөн.

Кара түскө каршы ак сызык максат катары коюлган. Биз ак сызыкты аныктоо үчүн трекер сенсорун колдонобуз. Tracker сенсорунун беш аналогдук чыгышы бар жана чыгарылган маалыматка аралыктын жана аныкталган нерсенин түсү таасир этет. Инфракызыл чагылуусу жогору (ак) менен аныкталган чекиттер чыгуунун чоңдугун, ал эми инфракызылдын төмөн чагылышынын (кара) чыгуунун төмөндүгүн шарттайт.

Биз робот басып өткөн аралыкты эсептөө үчүн дөңгөлөктүү кодолорду пололуну колдонобуз. Бул төрт бурчтуу коддоочу тактасы микро металл редмоторлору менен иштөө үчүн иштелип чыккан. Бул 42 × 19мм дөңгөлөктүн борборунда эки инфракызыл чагылтуу сенсорун кармап, дөңгөлөктүн алкагындагы он эки тиштин кыймылын өлчөө менен иштейт.

Кыймылдаткычтарды башкаруу үчүн мотор айдоочунун схемасы (L298N) колдонулат. INx казыктары моторлорду багыттоо үчүн колдонулат, ал эми ENx казыктары моторлордун ылдамдыгын орнотуу үчүн колдонулат.

Ошондой эле, чыңалууну жөндөгүч батареядан 5Вга чейин чыңалууну азайтуу үчүн колдонулат.

1 -кадам: Алгоритмдин сүрөттөлүшү

Бул Instructable туура дубал төмөнкү ыкмасын камтыйт. Бул мүмкүн болгон эң туура багытты артыкчылыкка алуу менен багыттын артыкчылыгын уюштурууга негизделген. Эгерде робот оң жактагы дубалды аныктай албаса, анда ал оңго бурулат. Эгерде робот оң дубалды аныктап, алдында дубал жок болсо, ал алдыга жылат. Эгерде роботтун оң жагында жана маңдайында дубал болсо, ал солго бурулат.

Маанилүү эскертүү, робот жөн гана оңго бурулгандан кийин маалымдама үчүн дубал жок. Ошентип, "оңго бурулуу" үч этапта ишке ашат. Алга, оңго, алдыга жыл.

Мындан тышкары, робот алдыга жылганда дубалдан алыстыгын сактоого тийиш. Муну бир моторду экинчисине караганда ылдамыраак же жайыраак кылып туураласа болот. Графиктин акыркы абалы 10 -сүрөттө көрсөтүлгөн.

Maze Runner роботун бир GreenPAK конфигурацияланган аралаш сигнал IC (CMIC) менен оңой эле ишке ашырса болот. Сиз GreenPAK чипи Maze Runner Robotту башкаруу үчүн кантип программаланганын түшүнүү үчүн бардык кадамдарды басып өтсөңүз болот. Бирок, эгер сиз бардык ички схеманы түшүнбөстөн Maze Runner роботун оңой эле түзүүнү кааласаңыз, GreenPAK программасын жүктөп алыңыз, буга чейин бүткөн Maze Runner Robot GreenPAK Дизайн Файлын көрүңүз. Компьютериңизди GreenPAK Development Kitке туташтырыңыз жана Maze Runner роботуңузду көзөмөлдөө үчүн атайын IC түзүү үчүн программаны басыңыз. Кийинки кадам, Maze Runner Robot GreenPAK дизайн файлынын ичиндеги логиканы талкуулайт, бул схеманын кантип иштээрин түшүнүүгө кызыккандар үчүн.

2 -кадам: GreenPAK Дизайн

GreenPAK дизайны эки бөлүктөн турат. Булар:

• Дистанциялык сенсорлордон маалыматтарды чечмелөө / иштетүү
• ASM штаттары жана мотордун чыгышы

Дистанциялык сенсорлордон маалыматтарды чечмелөө / иштетүү

Алыстык сенсорлорунан алынган маалыматтарды чечмелөө маанилүү. Роботтун кыймылы аралык сенсорлорунун чыгарылышына ылайык иштелип чыгат. Алыстык сенсорлору аналог болгондуктан, биз ACMPлерди колдонобуз. Роботтун дубалга карата орду сенсорлордун чыңалуусун алдын ала белгиленген босоголук чыңалуу менен салыштыруу аркылуу аныкталат.

Биз 3 ACMP колдонобуз;

• Алдыңкы дубалды аныктоо үчүн (ACMP2)
• Оң дубалды аныктоо үчүн (ACMP0)
• Оң дубалдын алыстыгын коргоо үчүн (ACMP1)

ACMP0 жана ACMP1 бирдей аралык сенсоруна көз каранды болгондуктан, биз эки салыштыруучу үчүн бир эле IN+ булагын колдонгонбуз. Туруктуу сигналдын өзгөрүшүн ACMP1 25mv гистерезисин берүү менен алдын алууга болот.

Биз ACMPлердин жыйынтыктарына негизделген багыт сигналдарын аныктай алабыз. 12 -сүрөттө көрсөтүлгөн схема 7 -сүрөттө көрсөтүлгөн агымдын схемасын сүрөттөйт.

Ушул сыяктуу эле роботтун оң дубалга карата ордун көрсөткөн схема 13 -сүрөттө көрсөтүлгөн.

ASM мамлекеттери жана мотордук чыгымдар

Бул колдонмо роботту башкаруу үчүн Асинхрондук мамлекеттик машинаны же ASMди колдонот. ASMде 8 мамлекет бар жана ар бир штатта 8 жыйынтык бар. Чыгуучу RAM бул чыгууларды тууралоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Штаттар төмөндө келтирилген:

• Баштоо
• Control
• Оң дубалдан алыстаңыз
• Оң дубалга жакын
• Солго буруңуз
• Алга жылуу-1
• Оңго бурулуу
• Алга жылуу-2

Бул штаттар мотор айдоочусуна чыгарууну аныктайт жана роботту башкарат. GreenPAKтан ар бир мотор үчүн 3 жыйынтык бар. Экөө мотордун багытын аныктайт, экинчиси мотордун ылдамдыгын аныктайт. Бул жыйынтыктарга ылайык мотор кыймылы төмөнкү таблицаларда көрсөтүлгөн:

ASM Output RAM ушул таблицалардан алынган. Ал 14 -сүрөттө көрсөтүлгөн. Мотор айдоочуларынан тышкары дагы эки чыгаруу бар. Бул жыйынтыктар роботко белгилүү бир аралыкты басып өтүүгө уруксат берүү үчүн тиешелүү кечигүү блокторуна барат. Бул кечиктирүүчү блоктордун чыгышы да ASM киришине туташкан.

PWMs моторлордун ылдамдыгын жөнгө салуу үчүн колдонулган. ASM мотору иштей турган PWMди аныктоо үчүн колдонулган. PWMA-S жана PWMB-S сигналдары mux тандоо биттерине коюлат.

3 -кадам:

Бул долбоордо биз лабиринт чечүүчү роботту жараттык. Биз бир нече сенсорлордун маалыматтарын чечмелеп, GreenPAKтин ASM менен роботтун абалын көзөмөлдөп, мотор айдоочусу менен моторлорду айдап чыктык. Жалпысынан алганда, мындай проектилерде микропроцессорлор колдонулат, бирок GreenPAK MCUга караганда бир нече артыкчылыктарга ээ: ал кичине, жеткиликтүү жана сенсордун өндүрүшүн MCUга караганда тезирээк иштете алат.