Shaxsiyat bilan to'siqlardan qochadigan robot!: 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Ko'pchilik rouming -botlardan farqli o'laroq, u shunday yuradi -ki, u aslida "o'ylayotgan" ko'rinadi! BASIC Stamp mikrokontrolerlari (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp va boshqalar), har xil turdagi shassi, bir nechta sensorlar va ba'zi murakkab kodlar yordamida siz hech qachon qilmaydigan harakatlarni bajaradigan robot yaratishingiz mumkin. Mana bu video (bu past sifatli, lekin men bu ustida ishlayapman. (Men hali ham juda sekin bo'lgan qismini hal qilishga harakat qilyapman.)

1 -qadam: Sensorlar

(Ismi?)… Xo'sh, buni Bob deb ataymiz. Bobning beshta sensori bor

• Ultrasonik masofani o'lchash moslamasi (aka "sonar")
• 2 Sharp GP2D12 IQ sensori
• 1 standart IR yig'ilishi (bu haqda keyinroq)
• 1 CdS (kadmiy sulfidi) fotosel

Ultrasonik masofa o'lchagich Bobga oldida turgan to'siqlarni ko'rishga yordam beradi; ular ham undan ob'ekt qancha masofada ekanligini aytishadi. Buni ko'plab manbalardan olish mumkin. Siz ularni (Parallax; "Ping" deb atashadi))))), Acroname, HVW Technologies va boshqa ko'plab saytlardan topishingiz mumkin. Qaerga borsangiz ham, ularning narxi taxminan bir xil (~ 30 dollar). Sharp tomonidan ishlab chiqarilgan ikkita IQ sensori, bu holatda bo'lgani kabi, oddiy ob'ektlarni aniqlashda ishlatilganda juda oson. Siz ularni may oyida onlayn -do'konlarda, masalan, yuqorida sanab o'tilgan do'konlarda sotib olishingiz mumkin. Ular Bobga ultratovushli diapazon aniqlay olmaydigan to'siqlarni ko'rishga yordam beradi; xazina tomonlariga juda yaqin keladigan to'siqlar. Qaerdan olganingizga qarab, ular taxminan 12 dan 15 dollargacha turadi. Men "IR yig'ilishi" ni o'zim qildim; yig'ish uchun 2 -bosqichga qarang. CdS Photocell (yoki yorug'lik o'zgaruvchan rezistor, xohlaganingizcha) atrofdagi yorug'likdagi o'zgarishlarni aniqlash uchun mo'ljallangan. Bob ularni qorong'i yoki yorug 'xonada bo'lishini bilish uchun ishlatadi. Agar kimdir Sharp IQni boshqaruvchi bilan aniq tajribaga ega bo'lsa, ular ushbu robotda masofani o'lchash uchun ishlatilmaydi. Menda ADC (Analog-to-Digital Converter) yo'q va men ulardan qanday foydalanishni bilmayman. Ular shunchaki BS2 mikrokontrolleriga yuqori yoki past signalni berishadi. Sharp IR va Ping))) datchiklari uchun ma'lumotlar varaqlarini tarmoqdan topish mumkin, lekin agar siz men kabi dangasa bo'lsangiz, u erdan biroz pastga siljiting!

2 -qadam: apparat, miya va boshqa komponentlar

Ok. Boshlash uchun, bu robot uchun ishlatilgan uskunalar men olgan to'plamning bir qismi edi. Bu Parallax kompaniyasining "Boe-Bot" to'plami (https://www. Parallax.com), lekin bu dizayn juda moslashuvchan; Siz xohlagan shassisni ishlatishingiz mumkin, faqat 1) ultratovushli masofani o'lchash moslamasi robotning eng yuqori balandligida, shuning uchun u panjara tagiga tegmaydi va hokazo. va 2) IQ sensorlar shunday burchak ostida Ular hatto robotdan taxminan 1 dyuym masofada joylashgan narsalarni ham aniqlay oladilar. Bu uni g'ildiraklarga tegishi mumkin bo'lgan narsalarning chetiga urishdan saqlaydi. Paralaksning Boe-Board shassisiga o'rnatilgan bo'lib, u mening Boe-Bot to'plamim bilan birga kelgan. bir xil kuchlanish talablari va pinlar sxemasiga ega bo'lgan har qanday Stamp mikrokontrolerida ishlatilishi mumkin bo'lgan ishlab chiqish taxtasi. Internetda shtamp ishlab chiqish uchun juda ko'p turli xil taxtalar mavjud, bu Parallaxdan 65 dollar. Dizayn taxtasida, Bobning miyasi kabi, BS2e (BASIC Stamp 2 e), bu asosan BS2 bilan bir xil, faqat ko'proq xotira (RAM va EEPROM) bundan mustasno. EEPROM dasturni saqlash uchun, RAM esa o'zgaruvchilarni saqlash uchun (albatta vaqtincha). Bob bo'lmasligi mumkin. dunyodagi eng tezkor mutafakkir bo'ling (~ 4000 ko'rsatma/sek), lekin salom, bu etarli darajada yaxshi. Bob Parallaxdan ikkita doimiy aylanish servolari orqali harakat qiladi, ular ko'p servolarda bo'lgani kabi juda ko'p momentga ega. Sharbat uchun, u ishlab chiqish panelida 5V regulyatorga ulangan 4 ta uyali AA batareyali (jami 6V uchun) batareyaga ega, bu esa, siz taxmin qilganingizdek, komponentlarni qovurmaslik uchun 5V quvvat beradi. Robototexnika uchun ko'plab qurilmalar 5V yoki 6V kuchlanish bilan ishlaydi; negadir bu standart. Va siz bu komponentlarni qovurishni xohlamaysiz; ular qimmat. BS2e -da ichki regulyator mavjud, lekin agar siz ishlab chiqarish kartasini ishlatmasangiz, uni 9V dan yuqori bermang! Rivojlanish kartasi (har doim regulyatorlari bor), keyin 5V regulyatorni ishlatishga ishonch hosil qiling. QAYD: Quvvat iste'moliga kelsak, Bob juda ochko'z. Buning uchun qayta zaryadlanuvchi batareyalardan foydalaning, ular ancha uzoq davom etadi. Men har biri 2500ma @ 4 ta Energizer zaryadlovchisini ishlatardim. bu, albatta, hayotni uzaytiradi.

3 -qadam: yorug'lik sensori sxemasini yig'ish

Yorug'lik sensori BS2e -dan to'g'ri foydalanish uchun sxemani talab qiladi. Men bu sxemani Parallax kitoblaridan birida oldim (aslida, mening to'plamim bilan kelgan). DIQQAT: PIN 6 - Haqiqatan ham PIN 1; Bu kodga mos kelishi kerak, aks holda siz boshqa tarkibiy qismlarga zarar etkazishingiz mumkin. BU QILISHGA E'tibor bermang.

4 -qadam: tushirish detektorini yig'ish

Buni yalang'och tenglikni ustiga qo'yish mumkin. Men RadioShack -ga yugurdim va bittasini oldim va taxtani sxemaga mos qilib sindirdim. Bu qism CRUCIAL hisoblanadi. Agar siz buni chalkashtirib yuborsangiz, bechora Bob o'lishi mumkin. IQ detektori Panasonic PNA4601, lekin siz ularni RatShack -dan, shuningdek rezistorlar va IQ LED -dan olishingiz mumkin. Qaysi o'lchamdagi IQ LEDni olish muhim emas, lekin uning IR FOTOTRANSISTOR emasligiga ishonch hosil qiling. Bu butunlay boshqacha qurilma. Bundan tashqari, siz IQ-diodli nurni toraytirish uchun issiqlik qisqaruvchi naychani yoki somonni ishlatishingiz kerak (siz uni qora rangda surtishingiz mumkin), lekin uni to'liq (LEDning oxiridan tashqari) yoki sensorni sozlashingiz kerak. ishlamaydi. Men Parallax plastik qopqog'idan foydalanardim. Siz LED va korpusni o'z veb -saytida buyurtma qilishingiz mumkin.

Afsuski, men foydalangan IR detektoridagi chastota diapazoni juda keng edi, demak u aralashuvga ko'proq moyil. Yaxshiyamki, RadioShack faqat 38 KGts ga sozlanganlarni taklif qiladi, demak, Bob masofadan boshqarish pultlari va IQ ishlatadigan boshqa qurilmalarda g'alati harakat qilmaydi. DP2D12-lar juda yaxshi, chunki ular rivojlangan optika (linzalar) va sxemalar tufayli deyarli shovqinsiz. Kelgusi loyihalarda men oddiy IR detektorlaridan foydalanmayman. Sharp IR -ni oddiy IR qabul qiluvchilardan afzalroq. QAYD: PIN 8 - Haqiqatan ham PIN 10. PIN 9 - To'g'ri

5 -qadam: Bobga ovoz kerak

Piezo karnayni PIN 5 ga va erga ulang. Bob o'z fikrini bildirishi kerak! Piezospeakerni ishlatishning eng yaxshi turi - bu erga o'rnatiladigan plyonka. Ular deyarli har doim 5 volt. Aks holda, agar siz 5 V dan past baholansangiz, sizga rezistor kerak bo'ladi.

6 -qadam: "Far" qo'shilishi

Qorong'ida Bobni sovuqroq ko'rsatish uchun u qorong'i xonaga kirganda farasini yoqadi. Buning uchun har qanday oq LED ishlaydi. O'chirish juda oddiy bo'lgani uchun, men sizga aytmoqchiman: oqimni cheklash uchun 220 ohmli rezistordan foydalaning. Va yoki, albatta, - erga ketadi.

7 -qadam: Bobning miyasini to'ldiring

Mana Bob uchun kod. U bo'limlarga bo'lingan: deklaratsiyalar (doimiylar va o'zgaruvchilar), ishga tushirish, "asosiy" tsikl va kichik dasturlar. Men ishlatgan dasturlash turi-Subsumption-based FSM (Finite State Machine) arxitekturasi. Asosan, bu robotning tezroq ishlashini ta'minlaydi va kodni yaxshiroq tashkil qiladi. Agar siz nisbatan murakkab sohaga kirishni xohlasangiz, PDF -ni ushbu sahifada o'qing. Kodning turli qismlarini aniqlashga yordam berish uchun sharhlar (yashil rangdagi matn) qo'shdim. BS2e -ga barcha ulanishlar quyida keltirilgan

• PIN 0 - CdS fotoseliga 220 ohm qarshilik
• PIN 5 - piezo karnayining ijobiy simlari
• PIN 6 - chap GP2D12 ning SIG (signal) chizig'i (robotga yuqoridan qaraganida chapda)
• PIN 8 - o'ng GP2D12 ning SIG chizig'i
• PIN 9 - IQ detektorining OUT (chiqish) liniyasi (tushish sensori)
• PIN 10 - IQ LEDning ijobiy simiga 1Kohm qarshilik
• PIN 15 - ultratovushli masofali o'lchagichning SIG chizig'i

Bobning kodi shunday yozilganki, 1) u yoki, albatta, ob'ektlar va tushishlardan qochadi 2) har bir datchikning necha marta ishga tushirilganligini hisoblab chiqadi va manevr qilinmaydigan joyda ekanligini aniqlaydi 3) soxta- Harakatni tasodifiy tasodifiy sonlar4) taymerlar yordamida qorong'i xonada ekanligini aniqlagandan so'ng, "faralar" ni yoqadi. Bu yorug'lik sensori uchun kondansatkichning tushirish vaqti, shuningdek, ortiqcha yuklangan BS2e bilan bog'liq.