To'qnashuvni oldini oladigan yangi boshlovchining o'z-o'zini boshqaradigan robotli mashinasi: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Salom! Mening boshlang'ichlar uchun yo'riqnomaga xush kelibsiz, to'qnashuvlarning oldini olish va GPS-navigatsiya yordamida o'z-o'zini boshqaradigan robotli avtomashinani yasash. Yuqorida robot tasvirlangan YouTube videosi bor. Bu haqiqiy avtonom avtomobil qanday ishlashini namoyish etish uchun namuna. E'tibor bering, mening robotim sizning yakuniy mahsulotingizdan farq qiladi.

Ushbu qurilish uchun sizga kerak bo'ladi:

- OSEPP robot funktsional to'plami (murvat, tornavida, kabel va boshqalarni o'z ichiga oladi) (98,98 dollar)

- Arduino Mega 2560 Rev3 (40,30 dollar)

- HMC5883L raqamli kompas (6,99 dollar)

- HC-SR04 Ultrasonik Sensor ($ 3.95)

- NEO-6M GPS va antenna ($ 12.99)

- HC-05 Bluetooth moduli ($ 7.99)

- USB Mini B kabeli (sizda shunday bo'lishi mumkin) ($ 5.02)

- Android smartfoni

- Oltita AA batareyasi, har biri 1,5 volt

-Qayta ishlashni istagan har qanday tayoqqa o'xshash magnit bo'lmagan material (alyuminiy kabi)

- Ikki tomonlama lenta

- Qo'l matkapi

1 -qadam: Robot shassisini va harakatchanligini yig'ish

Tushuntirish: agar u qimirlamasa, bu transport vositasi emas! Eng asosiy robotli avtomobil uchun g'ildiraklar, motorlar va shassi (yoki robotning "korpusi") kerak. Bu qismlarning har birini alohida sotib olishning o'rniga, men boshlang'ich robotli avtomobil uchun to'plam sotib olishni taklif qilaman. Loyiham uchun men OSEPP Robotik Funktsional To'plamidan foydalandim, chunki u juda ko'p qismlar va mavjud asboblar bilan ta'minlangan va men tankning konfiguratsiyasi robotning barqarorligi uchun, shuningdek, ikkita dvigatelni talab qilib, bizning dasturlashni soddalashtirish uchun eng yaxshi variant deb hisoblardim.

Jarayon: Agar siz bu erda topishingiz mumkin bo'lgan montaj qo'llanmasini takrorlasam, sizga yordam bermaydi (sizda tankning uchburchaklar konfiguratsiyasi ham bor). Men faqat barcha kabellarni robotga iloji boricha yaqinroq, erdan yoki g'ildiraklardan uzoqroq tutishni maslahat berardim, ayniqsa motorlar kabellari uchun.

Agar siz qimmatbaho komplektni sotib olishni emas, balki byudjet variantini xohlasangiz, eski RC avtomashinasini ham qayta ishlashingiz va undan dvigatellar, g'ildiraklar va shassislardan foydalanishingiz mumkin, lekin Arduino va uning kodi ular bilan qanchalik mos kelishini bilmayman. alohida qismlar. To'plamni OSEPP -dan tanlash yaxshidir.

2 -qadam: Arduino -ni birlashtirish

Tushuntirish: Bu yangi boshlanuvchilar uchun qo'llanma bo'lgani uchun, men elektronikada qo'llanilishi bilan tanish bo'lmagan har qanday o'quvchi uchun Arduino nima ekanligini tezda tushuntirmoqchiman. Arduino - bu mikrokontrollerning bir turi, ya'ni aynan shunday - robotni boshqarish. Siz kompyuterda Arduino tushunadigan tilga tarjima qilinadigan yo'riqnomalarni yozishingiz mumkin, keyin siz ushbu ko'rsatmalarni Arduino -ga yuklashingiz mumkin va Arduino yoqilganda darhol bu ko'rsatmalarni bajarishga harakat qila boshlaydi. Eng keng tarqalgan Arduino - bu OSEPP to'plamiga kiritilgan Arduino Uno, lekin bu loyiha uchun sizga Arduino Mega kerak bo'ladi, chunki bu Arduino Uno qodir bo'lganidan kattaroq loyihadir. Boshqa qiziqarli loyihalar uchun siz Arduino Uno to'plamidan foydalanishingiz mumkin.

Protsedura: Arduino robotga fermuar yordamida yoki taglik ustidagi vintlar yordamida vintga ulanishi mumkin.

Biz Arduino robotimizning motorlarini boshqarishini xohlardik, lekin motorlar Arduino bilan to'g'ridan -to'g'ri bog'lana olmaydi. Shuning uchun, dvigatel kabellari va Arduino bilan aloqa o'rnatish uchun biz dvigatel qalqonimizni (bizning to'plamimizdan kelgan) Arduino ustiga ulashimiz kerak. Dvigatel qalqoni ostidan keladigan pinlar Arduino Mega -ning "teshiklari" ga to'g'ri kelishi kerak. Dvigatellardan cho'zilgan kabellar yuqoridagi rasmdagi kabi dvigatel qalqonidagi uyalarga mos keladi. Bu uyalar tornavidani uyaning yuqori qismidagi + shaklidagi chuqurchaga aylantirish orqali ochiladi va yopiladi.

Keyinchalik, Arduino ishlashi uchun kuchlanish kerak. OSEPP robotli funktsional to'plami oltita batareyaga mos keladigan batareya ushlagichi bilan birga bo'lishi kerak edi. Oltita batareyani ushlagichga kiritgandan so'ng, batareya ushlagichidan cho'zilgan simlarni dvigatel qalqonidagi kuchlanish uchun mo'ljallangan uyalarga joylashtiring.

3 -qadam: Bluetooth boshqaruvini qo'shish

Protsedura: Arduino aniqlangandan so'ng, Bluetooth modulini qo'shish, yuqorida ko'rsatilganidek, Bluetooth modulining to'rtta vilkasini dvigatel qalqoni ustidagi to'rt teshikli uyaga kiritish oson.

Ajablanarli darajada oddiy! Lekin biz tugatmadik. Bluetooth moduli haqiqiy Bluetooth boshqaruvining faqat yarmi. Qolgan qismi Android qurilmamizda masofaviy ilovani sozlash. Biz OSEPP tomonidan ishlab chiqilgan, Robotik Funktsional To'plamdan yig'ilgan robot uchun mo'ljallangan dasturdan foydalanamiz. Siz qurilmangizda boshqa masofaviy ilovadan foydalanishingiz mumkin, yoki siz hatto o'zingiz qilishingiz mumkin, lekin bizning maqsadimiz uchun g'ildirakni qaytadan kashf qilishni xohlamaymiz. OSEPP -da, shuningdek, Google Play do'konidan o'rnatib bo'lmaydigan o'z ilovasini o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalar mavjud. Siz bu ko'rsatmalarni bu erda topishingiz mumkin. Siz o'rnatgan masofadan boshqarish pultining tartibi o'quv qo'llanmasidan farq qilishi mumkin va bu yaxshi.

4 -qadam: To'qnashuvni oldini olish

Tushuntirish: Endi robot harakatchan bo'lsa, u endi devorlarga va katta narsalarga yugurishga qodir, bu esa bizning uskunamizga zarar etkazishi mumkin. Shunday qilib, biz ultratovushli sensorni robotning old qismiga qo'shamiz, xuddi siz xuddi yuqoridagi rasmda.

Jarayon: OSEPP robot -funktsional to'plami ultrasonik sensordan tashqari, u erda ko'rgan barcha qismlarni o'z ichiga oladi. Men bog'lagan yo'riqnomaga amal qilib, shassisni yig'ganingizda, siz bu ushlagichni ultrasonik sensor uchun qurgan bo'lishingiz kerak edi. Sensorni ushlagichning ikkita teshigiga tekkizish mumkin, lekin ushlagichdan tushib ketmasligi uchun sensorni rezina tasma bilan ushlab turish kerak. Sensorga to'rtta tishli sig'imga mos keladigan kabelni joylashtiring va kabelning ikkinchi uchini dvigatel qalqoni ustidagi 2 -pin ustuniga ulang.

Bir nechta ultratovushli sensorlarni o'z ichiga olishi mumkin, agar ularni ushlab turish uchun uskunalar bo'lsa.

5 -qadam: GPS va kompas qo'shish

Tushuntirish: biz robotimizni deyarli tugatdik! Bu bizning robotni yig'ishning eng qiyin qismi. Avval GPS va raqamli kompasni tushuntirmoqchiman. Arduino robotning hozirgi joylashuvi haqidagi kenglik va uzunlik bo'yicha sun'iy yo'ldosh ma'lumotlarini yig'ish uchun GPS -ga ishora qiladi. Bu kenglik va uzunlik raqamli kompas o'qishlari bilan birlashganda ishlatiladi va bu raqamlar robotning maqsadiga erishish uchun qanday harakat qilish kerakligini hisoblash uchun Arduino matematik formulalariga kiritiladi. Biroq, kompas qora materiallar yoki temir o'z ichiga olgan materiallar borligida tashlanadi va shuning uchun magnitdir.

Protsedura: Robotimizning qora tarkibiy qismlarining har qanday aralashuvini yumshatish uchun biz alyuminiy tayoqchani olamiz va uni yuqoridagi rasmda bo'lgani kabi uzun V shakliga egamiz. Bu robotdagi qora materiallardan bir oz masofani yaratish.

Alyuminiy qo'lda yoki asosiy qo'l asbobi yordamida egilishi mumkin. Alyuminiyning uzunligi muhim emas, lekin natijada V shaklidagi alyuminiy juda og'ir emasligiga ishonch hosil qiling.

GPS modulini, GPS antennasini va raqamli kompasni alyuminiy moslamaga yopishtirish uchun ikki tomonlama lentadan foydalaning. Juda ham muhim: Raqamli kompas va GPS antennasi yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek alyuminiy armatura tepasiga joylashtirilishi kerak. Bundan tashqari, raqamli kompas L shaklidagi ikkita o'q bo'lishi kerak. X o'qi robotning old tomoniga ishora qilganiga ishonch hosil qiling.

Alyuminiyning ikkala uchida teshiklarni burang, shunda yong'oqni alyuminiydan va robot shassisidagi teshikdan burish mumkin.

Raqamli kompas kabelini Arduino Mega -ga, dvigatel qalqoni ustidagi kuchlanish uyasi ostidagi kichik "rozetkaga" ulang. Kabelni GPS "RX" bilan belgilangan joydan Arduino Mega TX314 piniga ulang (dvigatel ekranida emas), "TX" deb nomlangan joydan RX315 piniga boshqa kabelni, "VIN" dan boshqa kabelni ulang. Dvigatel qalqoni ustidagi 3V3 pinli GPS va GPSdagi "GND" dan motor qalqonidagi GND pinigacha bo'lgan oxirgi kabel.

6 -qadam: Hammasini kod bilan birlashtirish

Jarayon: bizning Arduino Mega -ga siz uchun tayyorlagan kodni berish vaqti keldi. Bu erda Arduino ilovasini bepul yuklab olishingiz mumkin. Keyin, quyida joylashgan har bir faylni yuklab oling (bilaman, bu juda ko'p ko'rinadi, lekin ularning aksariyati juda kichik fayllar). Endi MyCode.ino -ni oching, Arduino ilovasi ochilishi kerak, so'ngra yuqori qismida "Asboblar" ni, so'ngra "Board" -ni va nihoyat Arduino Mega yoki Mega 2560 -ni bosing. Shundan so'ng, "Sketch" -ni, so'ng "Sketch" papkasini ko'rsatish -ni bosing. Bu sizning kompyuteringizda MyCode.ino faylini ochadi. Ushbu Instructable -dan yuklagan boshqa fayllarni bosing va MyCode.ino faylga torting. Arduino ilovasiga qayting va o'ng tomondagi belgini bosing, shunda dastur kodni Arduino tushunadigan mashina tiliga tarjima qilishi mumkin.

Hamma kod tayyor bo'lgach, kompyuteringizni USB Mini B kabelidan foydalanib Arduino Mega -ga ulang. MyCode.ino ochiq holda Arduino ilovasiga qayting va Arduino -ga kodni yuklash uchun ekranning o'ng yuqori burchagidagi o'ngga qaragan o'q tugmasini bosing. Ilova yuklash tugallanganligini bildirguncha kuting. Bu vaqtda sizning robotingiz tugadi! Endi biz uni sinab ko'rishimiz kerak.

Dvigatel qalqoni yordamida Arduino -ni yoqing va Android qurilmangizda OSEPP masofaviy ilovasini oching. Robotdagi Bluetooth moduli ko'k chiroq yonayotganiga ishonch hosil qiling va ilovani ochganingizda Bluetooth ulanishini tanlang. Ilova robotingizga ulanganligini aytishini kuting. Masofadan boshqarish pultida siz chapda o'ngdan yuqoriga-pastga, O'ngda-A-B-X-Y tugmachalari bo'lishi kerak. Mening kodim bilan X va Y tugmalari hech narsa qilmaydi, lekin A tugmasi robotning hozirgi kengligi va uzunligini saqlash uchun, B tugmasi esa robot saqlangan joyga o'tishni boshlashi kerak. A va B tugmalaridan foydalanganda miltillovchi qizil chiroq. Bu shuni anglatadiki, GPS yo'ldoshlarga ulangan va ma'lumotlarni yig'moqda, lekin agar yorug'lik o'chmasa, robotni osmonga qarab, tashqariga olib chiqib, sabr bilan kuting. Pastki qismdagi doiralar joystiklar uchun mo'ljallangan, lekin bu loyihada ishlatilmaydi. Ekranning o'rtasida robotning harakatlari haqidagi ma'lumotlar yoziladi, bu men sinov paytida foydalidir.

Menga ushbu loyiha uchun kod yozish uchun asos yaratgani uchun OSEPP, shuningdek YouTube -dagi lombarobot id va EZTech ga katta rahmat. Iltimos, ushbu partiyalarni qo'llab -quvvatlang:

OSEPP

EZTech kanali

lombarobot id kanali

7 -qadam: Ixtiyoriy kengaytirish: Ob'ektlarni aniqlash

Bu ko'rsatma boshida men aytgan edimki, siz boshida ko'rgan robotli avtomobilim tasviri sizning tayyor mahsulotingizdan farq qiladi. Ayniqsa, men siz ko'rib turgan Raspberry Pi va kamerani nazarda tutyapman.

Bu ikkita komponent robotning yo'lida to'xtash belgilarini yoki qizil svetoforni aniqlash va vaqtincha to'xtash uchun birgalikda ishlaydi, bu esa robotni haqiqiy avtonom avtomobilga yaqinroq modelga aylantiradi. Raspberry Pi -ning bir nechta farqli ilovalari bor, ular sizning mashinangizga tegishli bo'lishi mumkin. Agar siz Raspberry Pi-ni o'z ichiga olgan robotli mashinangizda ishlashni xohlasangiz, men Rajandeep Singxning o'z-o'zini boshqaradigan, ob'ektni aniqlaydigan transport vositasini yaratish kursini sotib olishni tavsiya qilaman. Udemy -da uning to'liq kursini bu erda topishingiz mumkin. Rajandeep mendan o'z yo'nalishini baqirishimni so'ramadi; Menimcha, u sizni avtonom mashinalarga jalb qiladigan ajoyib o'qituvchi.