Boshqarish algoritmlarini o'rgatish uchun chiziq izdoshi roboti: 3 qadam

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

Men bir necha yil oldin robototexnika o'qituvchisi bo'lganimda, bu izdosh robotni yaratganman. Ushbu loyihaning maqsadi o'quvchilarimga musobaqa uchun robotni ta'qib qilishni, shuningdek If/Else va PID nazoratini solishtirishni o'rgatish edi. Va hech bo'lmaganda, mexanika va robotning uzunligi bu boshqaruv algoritmlariga qanday ta'sir qiladi. Maqsad uni tezroq va ishonchli qilish edi.

Men uni Arduino IDE bilan dasturlashtirdim, lekin siz xohlagan IDE ishlab chiqish dasturidan ham foydalanishingiz mumkin. U USB yuklagichli kuchli PIC32 -ga ega, shuning uchun sizga dasturchi kerak emas. Bundan tashqari, ON/OFF tugmasi, qayta o'rnatish va ishga tushirish/dastur tugmasi mavjud. LEDlar PWM dvigatellariga ulangan, shuning uchun siz quvvatni osongina ishlatishingiz mumkin.

Robot tajriba o'tkazish uchun to'liq modulli bo'lib, u bilan baxtsiz hodisa yuz bergan taqdirda uni tuzatish oson. Bu robotni dasturlashni juda qiziqarli tarzda o'rganishning mukammal vositasiga aylantiradi. Mening shogirdlarim undan uzoq vaqt foydalanishgan va har safar yangi narsalarni, hatto PID nazoratini ham o'rganganlar. Sensor paneli butun sonni qaytarish uchun algoritmdan foydalanadi, manfiy qiymat - robot chapda, o'ngda - ijobiy va cero - chiziq markazida.

Ta'minotlar

Kengaytirilgan tayanch qavsli 2x 6V mikro metall tishli motorlar (har qanday tishli nisbati yaxshi, meniki 10: 1)

1x chiziqli sensorlar paneli

1x Asosiy boshqaruv bloki

1x20 tekis sim orqali, 1 mm oraliqda. Mening uzunligim 20 sm.

1x akril bog'lovchi (3 mm shaffof akril bilan kesilgan)

1x 1/8 g'ildirakli to'p (meniki - metall)

2x rezina g'ildirak, diametri 3 sm.

1x Lipo batareyasi. Siz robotni 10vgacha quvvatlantirishingiz mumkin, lekin shuni esda tutingki, dvigatellar 6v uchun baholanadi.

Hamma narsani bir -biriga ulash uchun M2 vintlari va yong'oqlar.

Agar siz dizayn fayllarini o'zingiz yaratmoqchi bo'lsangiz, sxemalar va uni yaratish uchun hamma narsa keyingi bosqichga biriktirilgan.

1 -qadam: Uskuna

Rasmlarda ko'rib turganingizdek, barcha komponentlar SMD, bu sizning lehimlash qobiliyatingizni mashq qilish uchun ajoyib imkoniyatdir. Bu robotni 3 nafar shogirdim lehimlagan, shuning uchun muammosiz bajarishingiz mumkin. Barcha dizayn fayllari biriktirilgan, siz EAGLE bilan fayllarni ko'rishingiz mumkin. Agar siz sevimli PCB ishlab chiqaruvchi taxtalarni xohlasangiz, Gerberlar ham kiradi.

Ikkita taxtalar akril bo'lak bilan birlashtirilgan, shuningdek, lazerli kesish naqshlari kiritilgan. Men uni ushlab turish uchun M2 vintlardek va yong'oqlardan foydalandim. Bu erda to'p to'pi ham joylashtirilgan. Va agar siz robotni qulatsangiz, akril taxtalarni sinadi va shikastlanishdan himoya qiladi, bu sinov uchun ideal! Yassi sim protsessor va sensorlar paneli o'rtasidagi aloqani o'rnatish uchun ishlatiladi. Dvigatellar CPU platasiga simlar bilan osongina ulanadi.

Eslatma: PIC maxsus dasturiy ta'minotdan foydalanadi, bu DP32 asl dasturiy ta'minotining o'zgartirilgan versiyasi. Siz bu erda dasturiy ta'minotni olishingiz mumkin. ICSP ulanishi protsessor platasining pastki qismida joylashgan.

2 -qadam: dasturiy ta'minot

Men robotni dasturlash uchun Arduino IDE dan foydalanishni tavsiya qilaman. Sizga aytganimdek, bu izdosh PIC32MX250 -ga asoslangan va uni chipKIT DP32 bilan moslashtiradi. Siz faqat chipKIT paketini Arduino IDE paket menejeriga o'rnatishingiz kerak va siz ishga tayyormiz. Siz uni MPLAB yoki xohlagan IDE -da dasturlashingiz mumkin, lekin siz Arduino -da asosni o'rganishingiz mumkin.

Qolganlari boshqa har qanday Arduino platasini dasturlashga o'xshaydi. Robotni mikro USB kabeli bilan kompyuterga ulang va reset tugmachasini bosgandan so'ng darhol dastur tugmasini bosing. Keyin eskizni IDE -dagi yuklash tugmasi bilan yuboring.

Men ushbu darslikka 3 ta eskizni qo'shdim. Birinchisi sensorlar qatorini sinovdan o'tkazadi, ikkinchisi - If/Else chizig'ining izdoshi va oxirgi - PID chizig'ining izdoshi. Hammasi allaqachon ishlamoqda, lekin agar siz dizaynni o'zgartirsangiz, ba'zi qiymatlarni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Va o'zingizni erkin qilishingiz mumkin! Chiziq izdoshlari algoritmini bajarishning yaxshiroq usullari bor, tajriba - muvaffaqiyat kaliti.

3 -qadam: tajriba o'tkazish

Bu, albatta, eng muhim qism, siz barcha imkoniyatlarni sinab ko'rishingiz va o'zingiz uchun mos variantni topishingiz kerak.

Har xil diametrli g'ildiraklar va materiallar bilan tajriba o'tkazing. Akril bo'g'inni o'zgartiradigan robotning uzunligini o'zgartiring. Boshqa batareyadan, hatto boshqa kuchlanishdan ham foydalaning. Bundan tashqari, u kichikroq yoki kattaroq bo'lishi mumkin. Ehtimol, dvigatellar uchun boshqa tishli nisbati.

Kamroq sensorlardan foydalanish yoki hatto boshqa algoritmlarni sinab ko'rish uchun dasturiy ta'minotni o'zgartiring, ishning qanchalik o'zgarishi sizni hayron qoldiradi. Yoki nima uchun, agar siz ilg'or foydalanuvchi bo'lsangiz, buni MPLAB bilan qiling.

Osmon chegaradir!

Qo'shimcha maslahat sifatida … PID yutuqlarini sozlash - bu Kp, Kd va Ki qiymatlari har xil bo'lgan chiziqni kuzatishda robotning ta'sirini o'rganishingiz mumkin bo'lgan ajoyib sayohat. O'qish soatlari va soatlari kafolatlangan !!! Bolalar matematikadan barcha kerakli vazifalarni bajarish uchun foydalanayotganini sezmaydilar.

Umid qilamanki, sizga bu ko'rsatma yoqadi, agar sizga biror narsa kerak bo'lsa, izohlarda so'rang. O'qiganingiz uchun rahmat:)