Masofadan boshqariladigan Arduino o'zini muvozanatlash robotini yaratish: B-robot EVO: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Muallif tomonidan batafsil:

Haqida: Biz robotlarni, DIY va kulgili fanlarni yaxshi ko'ramiz. JJROBOTS ochiq robotli loyihalarni texnik, yaxshi hujjatlar, qurilish ko'rsatmalari+kodi, "bu qanday ishlaydi" ma'lumotlarini taqdim etish orqali odamlarga yaqinlashtirishni maqsad qilgan … Jjrobots haqida batafsil »

-------------------------------------------------

YANGILASh: bu robotning yangi va takomillashtirilgan versiyasi bor: B-robot EVO, yangi xususiyatlarga ega

-------------------------------------------------

Bu qanday ishlaydi?

B-ROBOT EVO-bu 3D bosma qismlar yordamida yaratilgan, o'z-o'zini muvozanatlaydigan masofadan boshqariladigan robot. Faqat ikkita g'ildirak bilan B-ROBOT o'zining ichki sensori yordamida va dvigatellarni boshqarib, har doim o'z muvozanatini saqlay oladi. Smartfon, planshet yoki shaxsiy kompyuter orqali o'z muvozanatini saqlagan holda, siz robotni boshqarishingiz, uni qimirlatib yoki aylantirib qo'yishingiz mumkin.

O'z -o'zini muvozanatlaydigan robot o'z inertial sensorlarini (MPU6000 chipiga o'rnatilgan akselerometr va giroskoplar) soniyasiga 200 marta o'qiydi. U o'z munosabatini hisoblab chiqadi (ufqqa nisbatan burchak) va bu burchakni nishon burchagi bilan taqqoslaydi (agar u harakat qilmasdan muvozanatni saqlamoqchi bo'lsa 0º, oldinga yoki orqaga harakat qilsa ijobiy yoki salbiy burchak). Maqsad burchagi (aytaylik 0º) va haqiqiy burchak (aytaylik 3º) o'rtasidagi farqdan foydalanib, u muvozanatni saqlash uchun dvigatellarga to'g'ri buyruqlarni yuborish uchun Boshqaruv tizimini boshqaradi. Dvigatellarga buyruqlar tezlashuvdir. Masalan, agar robot oldinga egilgan bo'lsa (robotning burchagi 3º), u muvozanatni saqlash uchun dvigatellarga bu burchak nolga tushirilgunga qadar oldinga tezlashtirish buyrug'ini yuboradi.

1 -qadam: Chuqurlikda biroz ko'proq …

B-ROBOT hal qiladigan jismoniy muammo teskari mayatnik deb ataladi. Bu sizning qo'lingiz ustidagi soyabonni muvozanatlash uchun kerak bo'lgan mexanizm. Burilish nuqtasi ob'ektning massa markazi ostida joylashgan. Bu erda teskari mayatnik haqida ko'proq ma'lumot. Muammoning matematik echimi oson emas, lekin biz robotning muvozanat muammosini hal qilish uchun buni tushunishimiz shart emas. Biz bilishimiz kerakki, robot muvozanatini qanday tiklash kerak, shuning uchun biz muammoni hal qilish uchun boshqaruv algoritmini joriy qila olamiz.

Boshqaruv tizimi robototexnika (sanoat avtomatizatsiyasi) uchun juda foydali. Asosan, bu sensorlar va maqsadli buyruqlardan ma'lumotlarni qabul qilib, natijada tizimni tartibga solish uchun Robot aktuatorlarini (bizning misolimizdagi motorlar) boshqaradigan chiqish signallarini yaratadigan kod. Biz PID boshqaruvchisidan foydalanmoqdamiz (proportsional + lotin + integral). Bu turdagi nazorat kP, kD, kI ni sozlash uchun 3 ta doimiyga ega. Vikipediyadan: "PID tekshiruvchisi" xato "qiymatini o'lchangan [kirish] va kerakli qiymat o'rtasidagi farq sifatida hisoblab chiqadi. Nazoratchi [Chiqish] ni sozlash orqali xatoni minimallashtirishga harakat qiladi.” Shunday qilib, siz PIDga nimani o'lchash kerakligini aytasiz ("kirish"), bu o'lchov qaerda bo'lishini xohlaysiz ("sozlash nuqtasi") va buni amalga oshirish uchun sozlamoqchi bo'lgan o'zgaruvchi ("chiqish").

Keyin PID kirishni belgilangan nuqtaga tenglashtirishga harakat qilib, chiqishni rostlaydi. Ma'lumot uchun, biz to'ldirishni xohlagan suv ombori, kirish, sozlash va chiqish darajasi, suv sathining sensori, kerakli suv sathi va idishga quyiladigan suv. kP - bu mutanosib qism va boshqaruvning asosiy qismi, bu qism xato bilan mutanosib. kD - lotin qismi va xato lotiniga qo'llaniladi. Bu qism tizim dinamikasiga bog'liq (robot, og'irlik dvigatellari, inersiyalarga bog'liq). Oxirgi, kI xatoning ajralmas qismiga qo'llaniladi va doimiy xatolarni kamaytirish uchun ishlatiladi, bu oxirgi chiqindagi bezakka o'xshaydi (RC avtomashinasi rulidagi trim tugmalarini o'ylab ko'ring, mashinani butunlay to'g'ri yo'lga qo'yish uchun, kI kerakli maqsad va haqiqiy qiymat o'rtasidagi farqni olib tashlaydi).

B-ROBOTda foydalanuvchining boshqaruv buyrug'i dvigatellarning chiqishiga qo'shiladi (bitta dvigatel ijobiy, ikkinchisi salbiy belgi bilan). Masalan, agar foydalanuvchi o'ngga burilish uchun 6 -buyruqni yuborsa (-10 dan 10 gacha), biz chap dvigatel qiymatiga 6 qo'shishimiz va o'ng dvigateldan 6 ni olib tashlashimiz kerak. Agar robot oldinga yoki orqaga harakat qilmasa, boshqaruv buyrug'ining natijasi robotning aylanishidir

2 -qadam: Masofadan boshqarish pulti haqida nima deyish mumkin?

"yuklanish =" dangasa"