Akadálykerülő robot személyiséggel!: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

A legtöbb barangoló robottól eltérően ez valójában úgy barangol, hogy valójában „gondolkodónak” tűnik! A BASIC Stamp mikrokontrollerrel (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, stb.), Valamilyen alvázsal, néhány érzékelővel és néhány kifinomult kóddal ebből az utasításból létrehozhat egy robotot, amely olyan mozdulatokat hajt végre, amelyeket soha nem is Itt van egy videó (kicsit gyenge minőségű, de ezen dolgozom. (Még mindig próbálom kidolgozni azt a részt, hogy túl lassú.)

1. lépés: Az érzékelők

A (név?)… Nos, nevezzük csak Bobnak. Bobnak öt érzékelője van

• Ultrahangos távolságmérő (más néven "szonár")
• 2 Sharp GP2D12 IR érzékelő
• 1 Standard IR szerelvény (erről bővebben később)
• 1 CdS (kadmium -szulfid) fotocella

Az ultrahangos távolságmérő segít Bobnak látni az akadályokat, amelyek közvetlenül előtte vannak; azt is megmondják neki, hogy milyen távolságra van tőle a tárgy. Ezt sok forrásból meg lehet szerezni. Megtalálhatja őket a (Parallax; "Ping"))) "), Acroname, HVW Technologies és még sok más webhelyről. Nem számít, hová megy, hogy megtalálja őket, mindegyik körülbelül ugyanannyiba kerül (~ 30 USD). A Sharp által gyártott két IR érzékelő nagyon könnyen használható, ha egyszerű tárgyfelismerésre használják, mint ebben az esetben. Május online áruházakban szerezheti be őket, például a fent felsoroltakat. Segítenek Bobnak olyan akadályokat látni, amelyeket az ultrahangos távolságmérő nem tud; akadályokat, amelyek túl közel kerülnek a dolgozat oldalaihoz. Körülbelül 12–15 dollárba kerülnek, attól függően, hogy hol veszik őket. Az "IR szerelvény", amelyet magam készítettem; az összeszereléshez lásd a 2. lépést. A CdS fénysorompó (vagy fényváltó ellenállás, tetszés szerint) a környezeti megvilágítás változásainak észlelésére szolgál. Bob használja őket, hogy megtudja, mikor van sötét vagy világos szobában. Ha valakinek van korábbi tapasztalata a Sharp IR Rangers, FYI bármelyikével, akkor nem használják a robot tényleges távolságmérésére. Nincs ADC-m (analóg-digitális átalakító), és nem is tudom, hogyan kell ezeket használni. Egyszerűen HIGH vagy LOW jelzést adnak a BS2 mikrovezérlőnek. A Sharp IR -ek adatlapjai, valamint a Ping))) érzékelő megtalálható a neten, de ha lusta vagy, mint én, akkor egy kicsit lejjebb görgethetsz, és ott vannak!

2. lépés: A hardver, az agy és más összetevők

Rendben. Kezdésként a robot, amelyet ehhez a robothoz használtam, egy készlet része volt. Ez a Parallax "Boe-Bot" készlete (https://www. Parallax.com), de ez a kialakítás nagyon rugalmas; bármilyen alvázat használhat, csak győződjön meg arról, hogy 1) az ultrahangos távolságmérő a robot legmagasabb magasságában van, így nem ütközik a korlátok aljához stb., és 2) az infravörös érzékelők olyan szögben vannak elhelyezve, hogy még a robottól körülbelül 1 "távolságra lévő tárgyakat is képesek észlelni. Ez megakadályozza, hogy ütközzön a kerekeket érintő tárgyak széléhez. Az alvázra van szerelve a Parallax Boe-Board, amely a Boe-Bot készletemmel érkezett, ami egyszerűen egy fejlesztő tábla, amely bármely Stamp mikrokontrollerrel használható, azonos feszültségkövetelményekkel és tűelrendezéssel. Sok különböző Stamp fejlesztő tábla található az interneten. 65 dollár a Parallaxtól. A fejlesztői táblán Bob agyaként a BS2e (BASIC Stamp 2 e), amely alapvetően megegyezik a BS2 -vel, kivéve több memóriával (RAM és EEPROM). Az EEPROM a programok tárolására szolgál, a RAM pedig a változók tárolására (természetesen ideiglenesen). Bob nem biztos, hogy legyen a leggyorsabb gondolkodó a világon (~ 4000 utasítás/mp), de hé, ez elég jó. Bob két folyamatosan forgó szervón keresztül mozog a Parallaxból, amelyek sok szervóhoz hasonlóan rengeteg nyomatékkal rendelkeznek. A gyümölcslé számára egy 4 cellás AA elemcsomagot (összesen 6 V-ot) csatlakoztat a fejlesztőlapon található 5 V-os szabályozóhoz, ami állandó teljesítményt ad, úgy gondolja, 5 V, hogy ne süljön meg az alkatrészek. Sok robotikai eszköz 5 vagy 6 V -os tápegységről működik; valamiért ez szabvány. És NEM akarja megsütni ezeket az alkatrészeket; drágák. A BS2e rendelkezik egy belső szabályzóval, de ne adjon többet 9 V -nál, ha nem használ fejlesztőlapot! Továbbá, ha nem használ fejlesztő táblát (amelyen mindig vannak szabályozók), akkor FIGYELEM, hogy 5 V -os szabályozót használ. MEGJEGYZÉS: Ami az energiafogyasztást illeti, Bob nagyon mohó. Ehhez használjon TÖLTSÉLHETŐ elemeket; ezek sokkal tovább tartanak. 4 db Energizer újratölthető elemet használtam, mindegyik 2500 mA, ami határozottan meghosszabbítja az életet.

3. lépés: A fényérzékelő áramkör összeszerelése

A fényérzékelőnek áramkörre van szüksége ahhoz, hogy a BS2e megfelelően használhassa. Ezt az áramkört közvetlenül a Parallax egyik könyvéből kaptam (valójában a készletemhez tartozó könyvből). MEGJEGYZÉS: A 6 -os PIN -kód TÉNYLEGESEN az 1 -es PIN -kód; EZT MEGFELELŐEN A KÓDdal VAGY MÁS ALKATRÉSZEKET KÁROSÍTHAT. FIGYELJEN, HOGY EZT NEM MEGÜZDI.

4. lépés: A leszállásérzékelő összeszerelése

Ezt össze lehet állítani néhány csupasz NYÁK -on. Most futottam át a RadioShack -hez, és kaptam egyet, és lekaptam a táblát, hogy illeszkedjen az áramkörhöz. Ez a rész KÜLÖNBÖZŐ. Ha ezt elrontod, szegény Bob meghalhat. Az infravörös érzékelő egy Panasonic PNA4601, de beszerezheti őket a RatShackből, valamint az ellenállásokat és az IR LED -et. Nem számít, hogy milyen méretű IR LED -et kap, de győződjön meg róla, hogy nem IR FOTÓRANZISZTOR. Ez egy teljesen más eszköz. Ezenkívül hőre zsugorodó csövet vagy valamilyen szalmát kell használni (feketére fújhatja) az IR LED sugárzásának szűkítéséhez, de teljesen le kell borítani (kivéve a LED végét), vagy az érzékelőt nem fog működni. A Parallax műanyag burkolatát használtam. A LED -et és a burkolatot a weboldalukon rendelheti meg.

Sajnos az általam használt IR -érzékelő frekvenciatartománya nagyon széles volt, ami azt jelenti, hogy sokkal hajlamosabb az interferenciára. Szerencsére a RadioShack csak 38Khz -re hangoltakat kínál, ami azt jelenti, hogy Bob kevésbé valószínű, hogy furcsán viselkedik a távirányítók és más, infravörös eszközt használó eszközök körül. A DP2D12 nagyszerű, mert gyakorlatilag interferenciamentes a fejlett optika (lencsék) és áramkörök miatt. A jövőbeni projektekben nem fogok rendszeres IR -érzékelőket használni. A Sharp IR -ek előnyösebbek az egyszerű IR -vevőkkel szemben. MEGJEGYZÉS: A 8 -as PIN -kód TÉNYLEGES A 10 -es PIN -KÓD

5. lépés: Bobnak hangra van szüksége

Csatlakoztasson piezo hangszórót a PIN 5 -hez, és - a földhöz. Bobnak ki kell fejeznie magát! A legjobb piezospeaker típus a felületre szerelhető. Szinte mindig 5 voltosak. Ellenkező esetben, ha 5 V alatti névleges értéket használ, akkor ellenállásra lesz szüksége.

6. lépés: A „fényszóró” hozzáadása

Hogy Bob hűvösebben nézzen ki a sötétben, bekapcsolja a fényszórót, amikor belép egy sötét szobába. Erre bármilyen fehér LED használható. Mivel az áramkör annyira rohadt egyszerű, csak elmondom: csak használjon 220 ohmos ellenállást az áram korlátozásához. És vagy persze, - a földre megy.

7. lépés: Töltsd fel Bob agyát

Itt van Bob kódja. Szakaszokra van bontva: deklarációk (konstansok és változók), inicializálás, „fő” ciklus és alprogramok. Az általam használt programozási típus a Subsumption-Based FSM (Finite State Machine) architektúra. Alapvetően gyorsabb futást tesz lehetővé a robot számára, és jobban megszervezi a kódot. Ha bele akar lépni ebbe a viszonylag összetett területbe, olvassa el a PDF -et ezen az oldalon. Hozzáadtam megjegyzéseket (a zöld szöveg), hogy segítsen azonosítani a kód különböző részeit. Az összes BS2e -hez való csatlakozást az alábbiakban soroljuk fel

• PIN 0 - 220ohm ellenállás a CdS fotocellához
• PIN 5 - piezo hangszóró pozitív vezetéke
• PIN 6 - A bal GP2D12 SIG (jel) sora (bal, ha felülről nézi a robotot)
• PIN 8 - A jobb oldali GP2D12 SIG sora
• PIN 9 - OUT (kimenet) vonal az infravörös érzékelőben (drop -sensor)
• PIN 10 - 1Kohm ellenállás az IR LED pozitív vezetékéhez
• PIN 15 - Az ultrahangos távolságmérő SIG vezeték

Bob kódját úgy írják fel, hogy 1) ő vagy természetesen elkerüli az objektumokat és a lemorzsolódásokat2) számolja, hogy az egyes érzékelők hányszor aktiválódtak, és megállapítja, hogy olyan helyen van-e, ahol nem lehet manőverezni3) pszeudo- véletlen számok a mozgás randomizálásához4) bekapcsolja a "fényszórókat", miután időzítők és HA… segítségével megállapította, hogy sötét szobában van. Ennek köze van a fényérzékelő kondenzátorának kisülési idejéhez, valamint a túlterhelt BS2e-hez.