Жаңадан бастаушының автокөлік соқтығысуын болдырмайтын автокөлік: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Сәлеметсіз бе! Менің жаңадан бастайтын нұсқаулыққа қош келдіңіз, соқтығысуды болдырмайтын және GPS навигациясы бар өздігінен жүретін роботты автокөлікті қалай жасауға болады. Жоғарыда роботты көрсететін YouTube бейнесі бар. Бұл автономды автокөліктің қалай жұмыс істейтінін көрсететін үлгі. Назар аударыңыз, менің роботым сіздің соңғы өніміңізден өзгеше болады.

Бұл құрылыс үшін сізге қажет:

- OSEPP роботтық функционалды жиынтығы (болттар, бұрағыштар, кабельдер және т.б. кіреді) ($ 98.98)

- Arduino Mega 2560 Rev3 ($ 40.30)

- HMC5883L цифрлық компасы ($ 6.99)

- HC-SR04 ультрадыбыстық сенсор ($ 3,95)

- NEO-6M GPS және антенна ($ 12.99)

- HC-05 Bluetooth модулі ($ 7.99)

- USB Mini B кабелі (сізде бұл болуы мүмкін) ($ 5.02)

- Android смартфоны

- алты АА батареясы, әрқайсысы 1,5 вольт

-Қайта өңдегіңіз келетін өзек тәрізді магнитті емес кез келген материал (мысалы, алюминий)

- Екі жақты таспа

- Қол жаттығуы

1 -қадам: роботтың шассиі мен ұтқырлығын жинау

Түсініктеме: егер ол қозғалмаса, бұл көлік емес! Ең қарапайым роботтық көлікке доңғалақтар, қозғалтқыштар мен шасси қажет (немесе роботтың «корпусы»). Бұл бөлшектердің әрқайсысын бөлек сатып алудың орнына мен стартерлік роботтық көлікке арналған жинақ сатып алуды ұсынамын. Менің жобам үшін мен OSEPP роботтық функционалды жинағын қолдандым, себебі ол көптеген бөлшектермен және қол жетімді құралдармен жабдықталған, мен резервуардың конфигурациясы роботтың тұрақтылығы үшін жақсы екенін сездім, сонымен қатар біздің бағдарламалауды жеңілдету үшін тек екі қозғалтқышты қажет етті.

Процедура: Егер сіз осы жерден таба алатын құрастыру нұсқаулығын қайталасам, сізге пайдалы болмайды (сізде үшбұрышты резервуар конфигурациясы бар). Мен барлық кабельдерді роботқа мүмкіндігінше жақын жерде және жерден немесе дөңгелектерден алыс ұстауға кеңес берер едім, әсіресе қозғалтқыштардан алынған кабельдер үшін.

Егер сіз қымбат жиынтықты сатып алудың бюджеттік нұсқасын алғыңыз келсе, сіз ескі, жұмыс істейтін RC автокөлігін қайта өңдей аласыз және моторларды, дөңгелектер мен шассиді қолдана аласыз, бірақ мен Arduino мен оның коды сәйкес келетініне сенімді емеспін. жекелеген бөліктер. OSEPP жиынтығын таңдаған дұрыс.

2 -қадам: Arduino қосу

Түсініктеме: Бұл жаңадан бастаушыларға арналған нұсқаулық болғандықтан, мен электроникада қолданылуын білмейтін кез келген оқырманға Arduino деген не екенін тез түсіндіргім келеді. Arduino - бұл микроконтроллердің бір түрі, ол дәл осылай жасайды - роботты басқарады. Сіз компьютерге Arduino түсінетін тілге аударылатын нұсқауларды кодқа жаза аласыз, содан кейін сіз Arduino -ға жүктей аласыз, ал Arduino ол қосылған кезде бірден осы нұсқауларды орындауға тырысады. Ең көп таралған Arduino - бұл OSEPP жинағына кіретін Arduino Uno, бірақ бұл жобаға сізге Arduino Mega қажет болады, себебі бұл Arduino Uno жасай алатыннан гөрі ауқымды жоба. Сіз басқа Arduino Uno жинағын басқа қызықты жобалар үшін пайдалана аласыз.

Процедура: Arduino роботқа ілмекпен немесе робот негізіне аралықтарды бұрап бекіту арқылы бекітілуі мүмкін.

Біз Arduino роботтың қозғалтқыштарын басқарғанын қалаймыз, бірақ қозғалтқыштар Arduino -ға тікелей қосыла алмайды. Сондықтан қозғалтқыш кабельдері мен Arduino байланысын орнату үшін бізге мотор қалқанын (біздің жиынтықтан шыққан) Arduino үстіне бекіту керек. Қозғалтқыш қалқанының түбінен шығатын түйреуіштер Arduino Mega -ның «тесіктеріне» дәл сәйкес келуі керек. Қозғалтқыштардан шығатын кабельдер жоғарыдағы суреттегідей қозғалтқыш қалқанындағы слоттарға сәйкес келеді. Бұл слоттар бұрауышты слоттың жоғарғы жағындағы + шегініске айналдыру арқылы ашылады және жабылады.

Әрі қарай, Arduino жұмыс істеуі үшін кернеу қажет. OSEPP роботтық функционалды жиынтығында алты батареяға арналған батарея ұстағыш болуы керек. Ұстағышқа алты батареяны салғаннан кейін, батарея ұстағышынан созылған сымдарды кернеуге арналған қозғалтқыш қалқанындағы ұяларға салыңыз.

3 -қадам: Bluetooth басқару элементін қосу

Процедура: Arduino анықталғаннан кейін, Bluetooth модулін қосу жоғарыда көрсетілгендей, мотор қалқанындағы төрт ұялы ұяға Bluetooth модулінің төрт ұшын салу сияқты оңай.

Керемет қарапайым! Бірақ біз аяқталған жоқпыз. Bluetooth модулі нақты Bluetooth басқаруының жартысы ғана. Екінші жартысы - қашықтан қосымшаны біздің Android құрылғысына орнату. Біз OSEPP әзірлеген қосымшаны қолданамыз, ол роботқа арналған функционалды жиынтықтан құрастырылған роботқа арналған. Сіз құрылғыда басқа қашықтағы қосымшаны қолдана аласыз немесе оны өзіңіз жасай аласыз, бірақ біздің мақсатымыз үшін дөңгелекті қайта ойлап тапқымыз келмейді. OSEPP -те Google Play дүкенінен орнатуға болмайтын қолданбаны орнату туралы нұсқаулар бар. Сіз бұл нұсқауларды осы жерден таба аласыз. Сіз орнататын қашықтан басқару пультінің орналасуы оқулықтан өзгеше көрінуі мүмкін және бұл жақсы.

4 -қадам: Соқтығысуды болдырмауды қосу

Түсініктеме: Енді робот мобильді болғандықтан, ол енді біздің аппаратты зақымдауы мүмкін қабырғалар мен үлкен заттарға жүгіре алады. Сондықтан, біз ультрадыбыстық сенсорды роботтың алдыңғы жағына енгіземіз, дәл жоғарыдағы суретте көріп тұрғандай.

Процедура: OSEPP роботтық функционалды жиынтығы ультрадыбыстық сенсорды қоспағанда, сіз онда көретін барлық бөліктерді қамтиды. Мен байланыстырған нұсқаулықты орындау арқылы шассиді құрастырған кезде, сіз бұл ұстағышты ультрадыбыстық сенсорға орнатқан болуыңыз керек. Сенсорды ұстағыштың екі саңылауына кіргізуге болады, бірақ оның ұстағыштан құлап кетпеуі үшін сенсорды резеңке жолақпен ұстау керек. Датчикке барлық төрт тірекке сәйкес келетін кабельді салыңыз және кабельдің екінші ұшын қозғалтқыш қалқанындағы түйреуіштердің 2 бағанына қосыңыз.

Бірнеше ультрадыбыстық датчиктерді қосуға болады, егер оларды орнында ұстауға арналған жабдық болса.

5 -қадам: GPS пен компасты қосу

Түсіндіру: Біз роботымызды аяқтадық. Бұл біздің роботты құрастырудың ең қиын бөлігі. Мен алдымен GPS пен цифрлық компасты түсіндіргім келеді. Arduino ендік пен бойлық бойынша роботтың қазіргі орналасқан жері туралы спутниктік мәліметтерді жинау үшін GPS -ке сілтеме жасайды. Бұл ендік пен бойлық цифрлық компастың көрсеткіштерімен жұптастырылған кезде қолданылады және бұл сандар Arduino -да математикалық формулалар тізбегіне енгізіліп, робот белгіленген жерге жету үшін келесі қозғалысты жасау керектігін есептейді. Алайда, компас қара материалдардың, немесе құрамында темірі бар материалдардың қатысуымен лақтырылады, сондықтан магнитті болады.

Процедура: Біздің роботтың қара компоненттерінің кез келген ықтимал кедергілерін азайту үшін біз өзек тәрізді алюминийді алып, оны жоғарыдағы суреттегідей ұзын V-пішініне иеміз. Бұл роботтағы қара материалдардан біраз қашықтықты жасау үшін.

Алюминийді қолмен немесе негізгі қол құралын пайдаланып бүгуге болады. Алюминийдің ұзындығы маңызды емес, бірақ V-тәрізді алюминийдің тым ауыр емес екеніне көз жеткізіңіз.

Алюминий қондырғысына GPS модулін, GPS антеннасын және цифрлық компасты жабыстыру үшін екі жақты таспаны қолданыңыз. ӨТЕ МАҢЫЗДЫ: Цифрлық циркуль мен GPS антеннасы жоғарыдағы суретте көрсетілгендей алюминий қондырғының ең ұшына орналастырылуы керек. Сондай-ақ, цифрлық компас L-тәрізді екі көрсеткі болуы керек. X көрсеткі роботтың алдыңғы жағына бағытталғанын тексеріңіз.

Алюминийдің екі ұшында тесіктер бұрғылаңыз, сонда гайканы алюминийден және робот шассиіндегі тесіктен бұрап алуға болады.

Цифрлық компас кабелін Arduino Mega -ге, мотор қалқанындағы кернеу саңылауының астындағы шағын «розеткаға» қосыңыз. Кабельді «RX» деп белгіленген GPS нүктесінен Arduino Mega (мотор қалқанында емес) TX314 түйреуішіне жалғаңыз, «TX» белгісі бар басқа кабельді RX315 түйреуішіне, басқа кабельдегі «VIN» кабелін қосыңыз. Қозғалтқыш қалқанындағы 3V3 түйреуішіне GPS және GPS -тегі «GND» -тен мотор қалқанындағы GND түйреуішіне дейінгі соңғы кабель.

6 -қадам: бәрін кодпен біріктіру

Процедура: Біздің Arduino Mega -ге сіз үшін дайындаған кодты беру уақыты келді. Мұнда Arduino қосымшасын ақысыз жүктей аласыз. Әрі қарай, төмендегі файлдардың әрқайсысын жүктеп алыңыз (мен білемін, бұл көп сияқты, бірақ олардың көпшілігі өте кішкентай файлдар). Енді MyCode.ino ашыңыз, Arduino қосымшасы ашылуы керек, содан кейін жоғарғы жағында Құралдар, содан кейін Тақта, соңында Arduino Mega немесе Mega 2560 түймесін басыңыз. Осыдан кейін жоғарғы жағында эскиз, содан кейін эскиз қалтасын көрсету түймесін басыңыз. Бұл компьютерде MyCode.ino файлының орнын ашады. Осы нұсқаулықтан жүктелген барлық басқа файлдарды шертіп, MyCode.ino файлына сүйреңіз. Arduino қосымшасына оралыңыз және бағдарлама кодты Arduino түсінетін машина тіліне аударуы үшін жоғарғы оң жақтағы құсбелгіні басыңыз.

Енді сізде барлық код дайын, компьютерді Arduino Mega USB Mini B кабелі арқылы қосыңыз. MyCode.ino ашық тұрған Arduino қосымшасына қайтып оралыңыз және кодты Arduino -ға жүктеу үшін экранның жоғарғы оң жағындағы оң жақ көрсеткі түймесін басыңыз. Қолданба жүктеу аяқталғанын айтқанша күтіңіз. Бұл кезде сіздің роботыңыз аяқталды! Енді біз оны сынауымыз керек.

Қозғалтқыш қалқанындағы қосқышты пайдаланып Arduino -ны қосыңыз және Android құрылғысында OSEPP қашықтан басқару бағдарламасын ашыңыз. Роботтағы Bluetooth модулінің көк шам жыпылықтап тұрғанына көз жеткізіңіз және қолданбаны ашқан кезде Bluetooth қосылымын таңдаңыз. Қолданба сіздің роботқа қосылғанын айтады. Қашықтан басқару пультінде сізде сол жақта жоғарыдан төменге стандартты басқару элементтері, ал оң жақта A-B-X-Y түймелері болуы керек. Менің кодымен X және Y түймелері ештеңе жасамайды, бірақ А түймесі роботтың қазіргі ені мен ұзындығын сақтау үшін, ал В түймесі робот сақталған орынға көшуді бастайды. GPS бар екеніне көз жеткізіңіз. A және B түймелерін пайдаланғанда қызыл шам жыпылықтайды. Бұл GPS спутниктерге қосылғанын және деректерді жинайтынын білдіреді, бірақ егер жарық жыпылықтамаса, роботты аспанға тікелей қаратып сыртқа шығарып, шыдамдылықпен күтіңіз. Төмендегі шеңберлер джойстиктерге арналған, бірақ бұл жобада қолданылмайды. Экранның ортасында роботтың қозғалысы туралы ақпарат жазылады, бұл менің тестілеу кезінде пайдалы болды.

OSEPP -ге, сонымен қатар YouTube -те lombarobot id мен EZTech -ке осы жобаның кодын жазуға негіз бергені үшін үлкен рахмет. Мына партияларға қолдау көрсетулеріңізді сұраймыз:

OSEPP

EZTech арнасы

lombarobot идентификаторлық арнасы

7 -қадам: Қосымша кеңейту: Объектілерді анықтау

Нұсқаулықтың басында мен сіз көрген робот көлігімнің суреті сіздің дайын өнімнен өзгеше болатынын айттым. Атап айтқанда, мен жоғарыда көріп тұрған Raspberry Pi мен камераны айтып отырмын.

Бұл екі компонент роботтың жолындағы тоқтау белгілерін немесе қызыл светофорды анықтау үшін жұмыс істейді және уақытша тоқтайды, бұл роботты нақты автономды көлікке жақынырақ етеді. Raspberry Pi -дің сіздің көлігіңізге қолдануға болатын бірнеше айырмашылықтары бар. Егер сіз өзіңіздің робот көлігіңізде Raspberry Pi қосу арқылы жұмыс жасағыңыз келсе, мен Раджандип Сингхтің өздігінен жүретін, объектілерді анықтайтын көлік құрастыру курсын сатып алуды ұсынамын. Сіз оның Udemy бойынша толық курсын таба аласыз. Раджандип маған өз бағытын айқайлауды сұраған жоқ; Менің ойымша, ол сізді автономды көліктермен айналысатын керемет нұсқаушы.