Kezdő önvezető robotgépjármű ütközés elkerülésére: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Helló! Üdvözöljük a kezdőbarát Instructable programomban, amely arról szól, hogyan készíthet saját önvezető robotgépjárművet ütközések elkerülése és GPS navigáció segítségével. A fenti egy YouTube -videó, amely bemutatja a robotot. Ez egy modell, amely bemutatja, hogyan működik egy igazi autonóm jármű. Kérjük, vegye figyelembe, hogy a robotom nagy valószínűséggel másként fog kinézni, mint a végtermék.

Ehhez az építéshez szüksége lesz:

- OSEPP robotfunkciós készlet (csavarokat, csavarhúzókat, kábeleket stb. Tartalmaz) (98,98 USD)

- Arduino Mega 2560 Rev3 (40,30 dollár)

- HMC5883L digitális iránytű (6,99 USD)

- HC-SR04 ultrahangos érzékelő (3,95 dollár)

- NEO-6M GPS és antenna (12,99 USD)

- HC-05 Bluetooth modul (7,99 USD)

- USB Mini B kábel (előfordulhat, hogy feküdt) ($ 5.02)

- Androidos okostelefon

- Hat darab AA elem, egyenként 1,5 volt

-Bármilyen rúdszerű, nem mágneses anyag (például alumínium), amelyet újra szeretne hasznosítani

- Kétoldalú ragasztó

- Kézi fúró

1. lépés: A robot alvázának és mobilitásának összeszerelése

Magyarázat: Nem jármű, ha nem mozdul! A legalapvetőbb robotjármű kerekeket, motorokat és alvázat (vagy a robot "testét") igényel. Ahelyett, hogy külön megvásárolná ezeket az alkatrészeket, javaslom, hogy vásároljon egy készletet egy indító robotjárműhöz. A projektemhez az OSEPP robotfunkciós készletet használtam, mert rengeteg alkatrészt és rendelkezésre álló eszközt tartalmazott, és úgy éreztem, hogy a tartálykonfiguráció a legjobb a robot stabilitása érdekében, valamint egyszerűsítette a programozást, mivel csak két motorra volt szükség.

Eljárás: Nem lenne hasznos számodra, ha egyszerűen megismételném az összeszerelési útmutatót, amelyet itt találsz (háromszög alakú tartály konfigurációra is van lehetőséged). Csak azt tanácsolom, hogy az összes kábelt a lehető legközelebb tartsa a robothoz, távol a talajtól vagy a kerekektől, különösen a motorok kábelei esetében.

Ha költségvetési lehetőséget szeretne egy drága készlet vásárlása helyett, újrahasznosíthat egy régi, működő RC autót, és használhatja a motorokat, kerekeket és alvázat, de nem vagyok biztos benne, hogy az Arduino és kódja kompatibilis -e ezekkel bizonyos részeket. Jobb megoldás, ha az OSEPP által választja ki a készletet.

2. lépés: Az Arduino beépítése

Magyarázat: Mivel ez egy kezdő útmutató, szeretném gyorsan elmagyarázni, hogy mi az Arduino azoknak az olvasóknak, akik esetleg nem ismerik annak használatát az elektronikában. Az Arduino egyfajta mikrokontroller, ami azt jelenti, hogy pontosan ezt teszi - irányítja a robotot. Írhat utasításokat kóddal a számítógépére, amelyeket lefordítanak az Arduino által érthető nyelvre, majd feltöltheti ezeket az utasításokat az Arduino -ba, és az Arduino azonnal elkezdi végrehajtani ezeket az utasításokat, amikor be van kapcsolva. A leggyakoribb Arduino az Arduino Uno, amely az OSEPP készletben található, de ehhez a projekthez szüksége lesz az Arduino Mega -ra, mert ez egy nagyobb méretű projekt, mint amire az Arduino Uno képes. A készlet Arduino Uno -ját más szórakoztató projektekhez is használhatja.

Eljárás: Az Arduino cipzárral rögzíthető a robothoz, vagy távtartókat kell csavarni a robot aljára.

Szeretnénk, ha az Arduino vezérelné robotunk motorjait, de a motorok nem csatlakozhatnak közvetlenül az Arduino -hoz. Ezért fel kell szerelnünk a motorpajzsunkat (amely a készletünkből származik) az Arduino tetejére, hogy kapcsolatot létesíthessünk a motorkábelekkel és az Arduino -val. A motorpajzs aljáról érkező csapoknak be kell illeszkedniük az Arduino Mega "lyukaiba". A motorokból kinyúló kábelek a fenti képhez hasonlóan illeszkednek a motorvédő réseibe. Ezeket a nyílásokat úgy nyitják és zárják, hogy egy csavarhúzót a nyílás tetején lévő + alakú bemélyedésbe forgatnak.

Ezután az Arduino -nak feszültségre van szüksége ahhoz, hogy működjön. Az OSEPP robotfunkciós készletnek hat elemre alkalmas elemtartót kellett tartalmaznia. Miután hat akkumulátort helyezett be a tartóba, helyezze be az elemtartóból kinyúló vezetékeket a motorháztető feszültségre szolgáló nyílásaiba.

3. lépés: A Bluetooth -vezérlő hozzáadása

Eljárás: Miután az Arduino-t kitalálták, a Bluetooth-modul hozzáadása olyan egyszerű, hogy a Bluetooth-modul négy szögét behelyezi a motorháztető négylyukú nyílásába, amint az fent látható.

Hihetetlenül egyszerű! De nem végeztünk. A Bluetooth modul csak a fele a tényleges Bluetooth vezérlésnek. A másik fele a távoli alkalmazást állítja be Android -eszközünkön. Az OSEPP által kifejlesztett alkalmazást fogjuk használni, amely a Robotic Functional Kit -ből összeállított robot számára készült. Használhat egy másik távoli alkalmazást az eszközén, vagy akár sajátot is készíthet, de a mi célunkból nem akarjuk feltalálni a kereket. Az OSEPP utasításokat is tartalmaz az alkalmazás telepítésére vonatkozóan, amely nem telepíthető a Google Play áruházból. Ezeket az utasításokat itt találja. A telepített távirányító elrendezése eltérhet az oktatóanyagtól, és ez rendben is van.

4. lépés: Az ütközés elkerülésének hozzáadása

Magyarázat: Most, hogy a robot mobil, most képes falakba és nagy tárgyakba ütközni, ami potenciálisan károsíthatja hardverünket. Ezért ultrahangos érzékelőnket a robot legelső részébe építjük be, ahogy a fenti képen is látható.

Eljárás: Az OSEPP robotfunkciós készlet tartalmazza az összes ott látható alkatrészt, kivéve az ultrahangos érzékelőt. Amikor összeszerelte az alvázat az általam linkelt használati utasítás követésével, akkor már meg kellett volna építenie ezt a tartót az ultrahangos érzékelőhöz. Az érzékelő egyszerűen bepattanhat a tartó két lyukába, de az érzékelőt egy gumiszalaggal kell a helyén tartania, hogy ne essen le a tartóról. Helyezzen be egy kábelt, amely illeszkedik az érzékelő mind a négy ágához, és csatlakoztassa a kábel másik végét a motorvédő pajzsának 2. oszlopához.

Több ultrahangos érzékelőt is tartalmazhat, feltéve, hogy rendelkezik a megfelelő hardverrel a helyükön tartásához.

5. lépés: GPS és iránytű hozzáadása

Magyarázat: Majdnem elkészült a robotunk! Ez a robotunk összeszerelésének legnehezebb része. Először a GPS -t és a digitális iránytűt szeretném elmagyarázni. Az Arduino a GPS -re hivatkozik, hogy műhold adatokat gyűjtsön a robot jelenlegi helyéről, szélességi és hosszúsági fokon. Ezt a szélességet és hosszúságot a digitális iránytű leolvasásával párosítva használjuk, és ezeket a számokat az Arduino -ban lévő matematikai képletek sorozatába helyezzük, hogy kiszámítsuk, milyen mozdulatokat kell végrehajtania a robotnak, hogy elérje célját. Az iránytűt azonban vasanyag vagy vasat tartalmazó anyagok jelenlétében dobják le, ezért mágnesesek.

Eljárás: A robot vaskomponensei által okozott esetleges interferencia csökkentése érdekében vesszük rúdszerű alumíniumunkat, és hosszú V-alakúra hajlítjuk, mint a fenti képen. Ennek célja, hogy bizonyos távolságot hozzon létre a robot vasanyagától.

Az alumínium kézzel vagy alapvető kéziszerszámmal hajlítható. Az alumínium hossza nem számít, de győződjön meg arról, hogy a kapott V alakú alumínium nem túl nehéz.

A kétoldalas szalaggal ragassza fel a GPS-modult, a GPS-antennát és a digitális iránytűt az alumínium tartóra. NAGYON FONTOS: A digitális iránytűt és a GPS -antennát az alumínium tartó legtetején kell elhelyezni, a fenti képen látható módon. Ezenkívül a digitális iránytűnek két nyílnak kell lennie L alakban. Győződjön meg arról, hogy az x-nyíl a robot elejére mutat.

Fúrjon lyukakat az alumínium mindkét végén, hogy anyát csavarjon az alumíniumon keresztül, és egy lyukat a robotvázon.

Csatlakoztassa a digitális iránytű kábelét az Arduino Mega -hoz, a kis "kimenethez", közvetlenül a motorháztető feszültségnyílása alatt. Csatlakoztassa a kábelt a GPS -ről az „RX” feliratú helyről az Arduino Mega TX314 -es tűjére (nem a motorvédőre), egy másik kábelt a „TX” feliratú helyről az RX315 -ös tűre, egy másik kábelt a „VIN” -ről a GPS a motorpajzs 3V3 érintkezőjéhez, és egy végső kábel a "GND" -től a GPS -ben a GND csaphoz a motorháztetőn.

6. lépés: Az összes összehozása a kóddal

Eljárás: Itt az ideje, hogy megadjuk az Arduino Mega -nak azt a kódot, amelyet már elkészítettem Önnek. Innen ingyenesen letöltheti az Arduino alkalmazást. Ezután töltse le az alábbi fájlokat (tudom, hogy soknak tűnik, de ezek többsége nagyon apró fájlok). Most nyissa meg a MyCode.ino alkalmazást, az Arduino alkalmazásnak kell megnyílnia, majd felül kattintson az Eszközök, majd a Tábla, végül az Arduino Mega vagy a Mega 2560 elemre. Ezután kattintson felül a Vázlat, majd a Vázlatmappa megjelenítése elemre. Ez megnyitja a MyCode.ino fájl helyét a számítógépen. Kattintson és húzza át az összes többi, az Instructable fájlból letöltött fájlt a MyCode.ino fájlba. Térjen vissza az Arduino alkalmazáshoz, és kattintson a jobb felső sarokban található pipara, hogy a program le tudja fordítani a kódot az Arduino által érthető gépi nyelvre.

Most, hogy minden kódja készen áll, csatlakoztassa számítógépét az Arduino Mega készülékhez az USB Mini B kábel segítségével. Térjen vissza az Arduino alkalmazáshoz, amikor a MyCode.ino meg van nyitva, és kattintson a képernyő jobb felső sarkában található jobbra mutató nyílgombra a kód feltöltéséhez az Arduino -ba. Várjon, amíg az alkalmazás közli, hogy a feltöltés befejeződött. Ezen a ponton a robot kész! Most tesztelnünk kell.

Kapcsolja be az Arduino -t a motorvédő kapcsolójával, és nyissa meg az OSEPP távoli alkalmazást Android -eszközén. Győződjön meg arról, hogy a robot Bluetooth -modulja kék fénnyel villog, és válassza ki a Bluetooth -kapcsolatot az alkalmazás megnyitásakor. Várja meg, amíg az alkalmazás közli, hogy csatlakozott a robotjához. A távirányítón a bal oldali-jobb-fel-le vezérlők a bal oldalon, az A-B-X-Y gombok pedig a jobb oldalon legyenek. A kódommal az X és Y gombok nem tesznek semmit, de az A gomb a robot aktuális szélességi és hosszúsági fokát menti, a B gomb pedig arra szolgál, hogy a robot elinduljon a mentett helyre. villogó piros fény az A és B gombok használatakor. Ez azt jelenti, hogy a GPS csatlakozott a műholdakhoz, és adatokat gyűjt, de ha a fény nem villog, egyszerűen vigye ki a robotot az égboltra, és várjon türelmesen. Az alsó körök joystickok, de ebben a projektben nem használhatók. A képernyő közepén információkat rögzít a robot mozgásáról, ami hasznos volt a tesztelés során.

Nagyon köszönöm az OSEPP -nek, valamint a lombarobot azonosítónak és az EZTech -nek a YouTube -on, hogy megadták nekem az alapot a projekt kódolásához. Kérjük, támogassa ezeket a pártokat:

OSEPP

EZTech csatorna

lombarobot azonosító csatorna

7. lépés: Opcionális bővítés: Objektumészlelés

Ennek az utasításnak az elején megemlítettem, hogy a robotjárműmnek az elején látott képe más lesz, mint a késztermék. Különösen a fent látható Raspberry Pi -re és kamerára gondolok.

Ez a két komponens együttesen érzékeli a stoptáblákat vagy a piros féklámpákat a robot útjában, és ideiglenesen megáll, amelyek a robotot közelebb állják egy valódi autonóm járműhöz. A Raspberry Pi számos különböző alkalmazást tartalmaz, amelyek alkalmazhatók az Ön járművére. Ha tovább szeretne dolgozni robotgépjárművén a Raspberry Pi használatával, javasoljuk, hogy vásárolja meg Rajandeep Singh tanfolyamát az önvezető, tárgyérzékelő jármű építéséről. Az Udemy -ről szóló teljes tanfolyamát itt találja. Rajandeep nem kért, hogy kiáltsam a pályáját; Egyszerűen úgy érzem, hogy ő egy csodálatos oktató, aki önálló járművekkel foglalkozik.