Mr. Wallplate feje a nyomába fordul: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ez a Mr. Wallplate Eye Illusion Robot fejlettebb változata https://www.instructables.com/id/Mr-Wallplates-Eye-Illusion. Az ultrahangos érzékelő lehetővé teszi Mr. Wallplate fejének, hogy nyomon kövesse, amint előtte jár.

A folyamat a következőképpen foglalható össze. Az érzékelő először 60 fokkal elfordul az óramutató járásával ellentétes irányban (balra), majd jobbra fordul, miközben 3 lábnál közelebb lévő tárgyat keres. Ha nem észlel semmit, mielőtt eléri a 60 fokot jobbra, megismétli a balra kanyarodást, majd a szkennelést, amíg nem észlel tárgyat. Ezután a fej felé fordul, az érzékelő balra fordul a bal határig (-60 fok), és ismét jobbra pásztáz. Ez a fejforgatás és pásztázás addig folytatódik, amíg a tárgy 3 lábnál távolabb nem mozdul, vagy túl messzire balra vagy jobbra nem megy. A programlogika részletesebb összefoglalása a 6. lépésben található.

Ez a követési módszer nem alkalmas gyorsan mozgó tárgyakra, amint az a videóból is látszik. Az írás legvégén néhány megjegyzés található, amelyek egy különböző követési módszert írnak le több ultrahangos érzékelő használatával.

Az érzékelő motor meglehetősen alacsony fordulatszámon mozog. Gyorsabb sebességeket próbáltam, de rángatózó mozgásokat eredményeztek, amelyek nem tűntek jól, és a követés sem volt sokkal gyorsabb.

Érdekes dolog az, hogy az érzékelő a legjobban érzékeli a kemény felületű tárgyakat, amelyek jól tükrözik a hangot. A puha felületű tárgyat, például vastag pulóvert viselő személyt egyáltalán nem lehet észlelni, ha túl messze van (több mint 3 ½ láb a tesztek során). Amikor magam előtt egy darab hullámpapír -darabot tartottam, körülbelül 13 x 20 cm -t, és elindultam az érzékelő felé, az észlelt engem körülbelül 8 méterre.

A videóban szándékosan körülbelül másfél láb távolságra maradtam, amikor oldalra költöztem, hogy az érzékelő és a fej felém nézzen. A közelebbi távolságokban végzett vizsgálatok során az érzékelő kissé balra mutatott, mert az érzékelő látómezőjének jobb széle észlelte a karomat. A látómező körülbelül 25 vagy 30 fok.

A számítógépen található Mindstorms EV3 szoftvert egy program előállítására használják, amelyet aztán letöltenek az EV3 Brick nevű mikrokontrollerre. A programozási módszer ikon alapú, programozási blokkokat használ, mint például motorblokk, ultrahangos érzékelő blokk, matematikai blokk stb. Minden blokk rendelkezik opciókkal és paraméterekkel. Nagyon könnyű és sokoldalú. Ezenkívül tesztelés céljából, amikor a tégla csatlakoztatva van a számítógéphez és a program fut, a számítógép kijelzője valós időben mutatja az egyes motorok szögét és azt a távolságot, amelyet az érzékelő észlel egy tárgyat. Ezenkívül az egérkurzor elhelyezhető a program adatvezetékén, és az adatvezeték értéke (valós időben) megjelenik egy kis ablakban a kurzor közelében. (Az adathuzal az értékeket az egyik programozási blokkból a másikba továbbítja.)

Kellékek

1. LEGO Mindstorms EV3 készlet.
2. LEGO Mindstorms EV3 ultrahangos érzékelő. Nem tartalmazza az EV3 szettet.
3. 2 kerek, műanyag, kivehető edény, legalább 16 cm átmérőjű és 4 ½ cm magas. Vagy az azonos átmérőjű és körülbelül 3 ½ hüvelyk magas kád is megfelelő lenne.
4. 4 #8 laposfejű csavar, körülbelül 4 cm hosszúak.
5. 4 anya a csavarokhoz.
6. 2 #6 kerekfejű csavar, körülbelül ½ hüvelyk (1 cm) hosszúak, lehetőleg ugyanolyan színűek, mint a kivehető tartályok.

SZERSZÁMOK:

1. Fúró és fúrószárak.
2. Csavarhúzó.
3. Olló.

1. lépés: Motor az érzékelőhöz

Helyezzen egy nagy motort az egyik kivételi tartályba, és jelölje meg, hol kell fúrni 2 lyukat az alján. A konténereim kör alakú mélyedéssel rendelkeznek, és úgy döntöttem, hogy a lyukakat csak a belsejében készítem el, hogy a csavarfejek ne ragadjanak ki, és ingatag legyen.

Rögzítse a motort 2 csavarral, amelyek felmennek a lyukakon, és 3 lyukú fekete LEGO elemekkel támasztják alá a motort.

Az ollóval vágjon ki egy darabot a tartály hátuljából, hogy legyen hely a kábeleknek.

Rögzítse az ultrahangos érzékelőt a motorhoz a 3 szürke LEGO elem segítségével, amint az az egyik fotón látható.

2. lépés: Motor a fejhez

Először az ollóval vágja le a függőleges ajakot a másik kivételi tartályról, hogy az fejjel lefelé illeszkedjen az első tartály pereméhez. A 2 vízszintes peremet később csavarokkal rögzítik, hogy a 2 tartály szilárdan rögzítve legyen.

Helyezze a másik nagy motort a fejjel lefelé vett kivezető tartály tetejére úgy, hogy a kábelcsatlakozás kb. Erre azért van szükség, hogy a fej megfelelően illeszkedjen a tartályhoz. Jelöljön ki és fúrjon 2 lyukat a motor két legtávolabbi lyukához.

Rögzítse a motort 2 csavarral, amelyek felmennek a lyukakon, és 3 lyukú fekete elemekkel támasztják alá a motort.

Az ollóval vágjon ki egy darabot a tartály oldalából, hogy körülbelül 11 cm széles rés legyen. Erre azért van szükség, hogy az ultrahangos érzékelő kilógjon és egyik oldalról a másikra mozogjon. A motor tengelyének egy vonalba kell esnie a rés közepével.

3. lépés: Módosítsa a fejet

Vegye a Mr. Wallplate fejét a „Mr. Wallplate Eye Illusion”robotját, és távolítsa el a hátsó állványt. Egyszerűen le lehet húzni.

Az egyik fényképre hivatkozva készítsen 2 X-alakú fekete elemet és 2 kék elemet, amelyek keresztmetszete: „X” az egyik végén, és „O” a másik végén. Csatlakoztassa őket a fej alsó eleméhez az ábrán látható módon. A fej a tartály körül csúszik rajtuk.

Lépés: Rögzítse a fejet a motorhoz

Fogja meg az első képen látható elemeket (a hosszú kivételével), és csatolja össze őket a második képen látható módon. Ezután rögzítse a fej alja közelében, az ábrán látható módon. Ez megtámasztja a fejet, és megakadályozza, hogy fel -le bólogasson.

Rögzítse a motort az ajakmotor alatti lyukakhoz a hosszú, szürke X-keresztmetszetű elem segítségével. Csúsztassa az elemet távolabb, az előző bekezdés alátámasztásához, az ábra szerint.

5. lépés: Csatlakoztassa az EV3 téglát Mr. Wallplate -hez

Az EV3 készlet lapos kábelei a következőképpen csatlakoznak a téglához:

A-port: 14 hüvelykes (35 cm) kábel a kis ajakmotorhoz.

B port: 10 hüvelykes (26 cm) kábel a fej nagy motorjához.

C port: 14 hüvelykes (35 cm) kábel az ultrahangos érzékelő nagy motorjához.

4. port: A leghosszabb kábel az ultrahangos érzékelőhöz, hurokkal a tégla közelében. A hurok lehetővé teszi az érzékelő jobb mozgását.

Ellenőrizze, hogy az érzékelő egyenesen a tartályából néz ki. Az érzékelő motorját kézzel forgathatja. Helyezze a fej szerelvényt az érzékelőtartály tetejére úgy, hogy az érzékelő kilógjon a rés közepéből. Fúrjon 2 vezetőfuratot mindkét tartályperemen keresztül körülbelül 1 hüvelyk távolságban a rés szélei felett. Hajtsa át a két csavart ezeken a lyukakon, hogy a 2 tartály szilárdan rögzítve legyen.

6. lépés: A program leírása

A program logikáját az alábbiakban foglaljuk össze. Úgy gondolom, hogy a 3. és 6. lépést valószínűleg másképp hajtják végre egy másik rendszerhez tartozó programban, például az Arduino -ban. A LEGO Mindstorms EV3 nagyon hasznos és könnyen használható, de van néhány korlátozása annak, hogy mit lehet tenni. Az egyetlen mód a szkennelésre, amire rájöttem, az volt, hogy egyszerre 10 fokkal elfordította az érzékelőt, és ellenőrizte, hogy észlel -e valamilyen tárgyat.

1. Inicializálás: állítsa a változókat nullára, és várjon 7 másodpercet.
2. Fordítsa el az érzékelőt az óramutató járásával ellentétes irányba (balra), a bal határig (-60 fok).
3. Fordítsa az érzékelőt 10 fokkal jobbra.
4. Elmozdult az érzékelő a megfelelő határértékre (+60 fok)?
5. Ha igen, ellenőrizze, hogy nem észlelt -e valakit. Ha nem észleli, az érzékelő 120 fokkal balra fordul, és a program folytatja a következő lépést. Ha észlelik, akkor a személy elköltözött. A program azt mondja: „Viszlát”, a fej és az érzékelő az elülső oldalra fordul, és a program leáll.
6. Lépjen vissza a 3. lépéshez, ha az érzékelő 36 hüvelyken belül nem lát semmit.
7. Ezt a lépést akkor hajtják végre, ha az érzékelő 36 hüvelyken belül észlelt valamit. Fordítsa a fejét az észlelt személy felé. Ha korábban nem észlelt senkit, mondja a „Hello” szót.
8. Lépjen vissza a 2. lépéshez a szkennelés folytatásához. De ha a ciklus 20 -szor megismétlődik, a program folytatja a következő lépéssel.
9. Mondja: „A játéknak vége”. A fej és az érzékelő elülső irányba fordul, és a program leáll.

7. lépés: Készítse el a programot

A LEGO Mindstorms EV3 nagyon kényelmes ikon-alapú programozási módszerrel rendelkezik. A programozási blokkok a kijelző képernyő alján láthatók, és a program létrehozásához áthúzhatók a Programozási vászon ablakba. 4 „Saját blokkomat” építettem, amelyek mini programok, mint a szokásos programok alprogramjai. Ez megkönnyítette a képernyőképen látható főprogram logikájának megértését.

Nem tudtam rájönni, hogyan állíthatom be a program letöltését az embereknek, ezért mellékeltem a program képernyőképeit. A képernyőképek megjegyzéseket tartalmaznak, amelyek leírják a blokkok tevékenységét. Nem sok időbe telhet, amíg megépíti és/vagy megváltoztatja az igényeinek megfelelően. A képernyőképek a következő sorrendben jelennek meg:

1. Fő program.
2. „Inicializálja” a blokkomat.
3. „Fordítsa az érzékelőt balra a bal határig” Saját blokk.
4. „Fordítsa a fejét” Saját blokk.
5. „Fejezd be” a blokkomat.

A program felépítésekor a következőket javaslom:

1. Először építse fel a „Saját blokkokat”.
2. Fontos, hogy balról jobbra dolgozzon, és növelje a hurok- és kapcsolóblokkokat, mielőtt más blokkokat magába húz. Rendetlen problémákba ütköztem, amikor további blokkokat akartam beilleszteni a hurkokba a majdnem kész program tesztelése és finomítása során.
3. Mielőtt elkezdené a blokkok beszúrását, a nagyobb hurokblokkot csaknem a Programozóvászon jobb széléig kell kinagyítani. Erre azért van szükség, hogy elegendő hely legyen a többi blokk behúzására. Utána kisebbre tehető.

8. lépés: Töltse le a programot az EV3 Brick -be

Az EV3 Brick USB-kábellel, Wi-Fi-n vagy Bluetooth-on keresztül csatlakoztatható a számítógéphez. Ha csatlakoztatva van és be van kapcsolva, ezt egy kis ablak jelzi a számítógép EV3 ablakának jobb alsó sarkában. Ha rákattint a megfelelő ikonra a jobb alsó sarokban a jobb alsó sarokban, a program letöltődik az EV3 Brick-be, és azonnal futtatható.

A letöltés után az EV3 Brick leválasztható a számítógépről, és a program elindítható az EV3 Brick segítségével.

9. lépés: ÖSSZEGZŐ MEGJEGYZÉSEK

Ez egy szórakoztató projekt volt, és tanulságos az ultrahangos érzékelőről. Remélem, te is érdekesnek találod.

Van egy másik megközelítés is a szkenneléshez: Több ultrahangos érzékelőt is el lehet helyezni egymás mellett, amelyek körülbelül 25 vagy 30 fokban lebegnek egymástól. A fej elfordulhat abba az irányba, amelyik érzékelő tárgyat észlelt. Ez a módszer sokkal jobban érzékelne egy gyorsan mozgó tárgyat, mint a fenti projektben leírt módszer. A fejnek azonban csak kevés iránya lenne, amellyel szembe kell néznie. Ennek a módszernek lehetségesnek kell lennie a Mindstorms EV3 esetén. A Brick 4 érzékelőporttal rendelkezik, legfeljebb 4 ultrahangos érzékelőhöz (a programozáshoz portszámot kell hozzárendelni az érzékelőhöz). További érzékelők elhelyezésére alkalmas egy második tégla láncolása.

Ötlet a fej pozícióinak számának növelésére: Ha az érzékelők talán 20 fokos szemből néznének, a látómezők átfedik egymást, és 2 érzékelő észlel egy tárgyat az átfedésben lévő területen. A fej ekkor az átfedés irányába nézhet. Nem tudom, lehetséges -e ez; vagyis ha 2 érzékelő észlelhetne egy tárgyat az átfedésben lévő területen anélkül, hogy jeleik zavarnák egymást.