Бот-боттар: құрастыру және кооперативті көлік: 13 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Барлығына сәлем, Бұл нұсқаулық 'Swarm Bots: құрастыру және кооперативті көлік' туралы, онда біз өзіміздің робот пен рободы құра аламыз, құл роботты ұстанады және біз смартфонмен шебер роботты басқарамыз. Бұл қызықты жоба, өзіңізді сынап көріңіз. электроника сіздің ішіңізде, робот техникасымен ойнаңыз. Мен түсінікті болу үшін осы жоба туралы көптеген суреттер, бейнелер, қысқаша түсініктеме беруге тырысамын.

Неліктен COBOT Swarm мен қарапайым боттан ерекшеленеді, мұнда сіз таба аласыз

1. КІРІСПЕ

1.1 Шын мәнінде Swarm робототехникасы

1. Робототехника-бұл қарапайым физикалық роботтардың көп санынан тұратын көп роботты жүйелерді үйлестірудің жаңа әдісі.

2. Бұл тәсіл жасанды интеллект саласында пайда болды, сондай -ақ жәндіктерді, құмырсқаларды және табиғаттағы басқа да өрістерді биологиялық зерттеуде пайда болды.

3. Swarm Robotics - бұл ұжымдық робототехникада дамып келе жатқан аймақ, ол топтық деңгейде үйлестірілген мінез -құлыққа қол жеткізу үшін басқарудың толық парадигмасын және салыстырмалы түрде қарапайым роботтарды қолданады.

4. Робототехника жүйелері өзін-өзі ұйымдастырады, яғни конструктивті ұжымдық (немесе макроскопиялық) мінез-құлық роботтардың жеке (немесе микроскопиялық) шешімдерінен туындайды.

1 -қадам: үйірдің пайда болуы және фильмдерге сілтеме

1.2 Үйінділердің пайда болуы 1. Көптеген үйірлі интеллектуалды зерттеулер әлеуметтік жәндіктер, балықтар немесе сүтқоректілер сияқты табиғат үйінділерінің үйірде бір -бірімен қалай өмір сүретініне негізделген.

2. Бұл үйірлердің көлемі кішігірім табиғи аймақтарда тұратын бірнеше адамдардан бастап, үлкен территорияларды басып алатын және миллиондаған адамдардан тұратын жоғары ұйымдасқан колонияларға дейін.

3. Үйірлерде пайда болатын топтық мінез -құлық үлкен икемділік пен беріктікті көрсетеді, мысалы, жолды жоспарлау, ұя салу, тапсырмаларды бөлу және басқа да көптеген ұжымдық мінез -құлық.

4. Табиғат үйіріндегі жеке тұлғалар өте нашар қабілеттер көрсетеді, дегенмен барлық топта күрделі топтық мінез -құлық пайда болуы мүмкін, мысалы, құстар тобы мен балық мектептерінің қоныс аударуы, суретте көрсетілгендей құмырсқалар мен аралар колонияларын жинау. колонияларды құрыңыз, құстар тамақ іздеуге, аралар бал жинауға үйір.

2 -қадам: МӘСЕЛЕ АНЫҚТАМАСЫ

1. Кіріспе

Бұл тарауда біз өз жобамыздың екі негізгі мақсаты бойынша жұмыс жасаймыз, яғни өздігінен құрастыру және кооперативті көлік. Өзін-өзі құрастыруда екі робот желілік құрамада жиналады, ал кооперативті тасымалдауда бұл екі бот блокты бір жерден екінші жерге тасымалдайды.

1..1 Роботтардың өздігінен жиналуы

Біз s-боттар тобын объектінің орналасқан жерін анықтайтын, оған жақындай алатын және олармен байланыста болатындай басқаруды мақсат етеміз.

1.2 Кооперативті көлік

Бұл жұмыста мәселені қарастырады

а) объектімен және/немесе бір-бірімен автономды түрде қосылу үшін бөлек s-боттарды қалай басқару керек және

б) объектіні мақсатқа жеткізу үшін үйір-ботты немесе үйір-боттарды қалай басқаруға болады.

Гибридті басқару архитектурасының дизайны мен кооперативті көлік тапсырмасымен айналысатын өздігінен жиналатын s-bots тобын басқарудың пайдалылығы модельдеуде зерттелді. Мәселе әрекеттерді бақылаудың кіші мәселелеріне бөлінді.

1. Өздігінен жиналатын S-боттар. Тасымалдау кезінде нысанды анықтауға қабілетті жиналған s-боттар.

2. Жиналған s-боттар, олар тасымалдау кезінде нысанды анықтай алмайды. Бір шебер мен қосалқы микроконтроллерді қолданыңыз.

3. Роботпен оптикалық авоэдер сенсоры.

4. Роботтар арасындағы SPI байланысы дамыды.

5. Екі робот арасындағы синхрондау. Объектіні шектеулі тасымалдау - бұл біздің жобаны шектеу.

3 -қадам: ӘДІСТЕМЕ

Жобаның бес негізгі блогы тұрады

A) Arduino Master & Slave: Қожа мен құл- бұл ардуиноға негізделген екі бот, олар қалаған тапсырманы орындау үшін бірге жұмыс істейді- біздің жағдайда ауыр заттарды тасымалдау. Мастер құлдың қозғалысы мен әрекетін келесі бөлімде түсіндірілген РЖ модулі арқылы басқарады.

B) RF модулі (nrf24l01): Қожайын мен құл арасындағы байланыс RF модулі арқылы жүзеге асады. Мастер қажетті команданы жіберуші модуль арқылы жібереді, оны қабылдап, одан кейін оған бекітілген қабылдағыш модуль арқылы Құл жібереді.

C) Кедергілерден құтылу: Бұл боттардың көзі. Кедергілерден құтылу боттарға қажетсіз кедергілерден аулақ болуға көмектеседі, сонымен қатар бір -бірімен соқтығысудың алдын алады. Ол фотодиодтар мен светодиодтар жүйесінен тұрады, олар сәйкесінше шебер мен қосалқыға орналастырылады

D) Бір қабық: Бірінші бөлім-сіздің Arduino тақтасына физикалық түрде қосылған қалқан және Bluetooth арқылы Arduino мен кез келген Android смартфоны арасында деректерді жеткізетін сымсыз орта адам қызметін атқарады. Бұл біздің қалқан мен смартфон арасындағы байланысты басқаратын және әр түрлі қалқандар арасында таңдау жасауға мүмкіндік беретін Android смартфондарындағы бағдарламалық қамтамасыз ету платформасы мен қосымшасы.

E) LV-MaxSonar: Біздің ультрадыбыстық сенсорлар ауада, контактісіз объектілерді анықтайтын және аумақтағы заттарды анықтайтын ауқымдағы сенсорлар. Бұл сенсорларға анықталған объектінің түсі немесе басқа визуалды сипаттамалары әсер етпейді. Ультрадыбыстық датчиктер әр түрлі ортадағы заттарды анықтау және локализациялау үшін жоғары жиілікті дыбысты қолданады.

4 -қадам: ҚҰРАМДАРДЫҢ ӨЗАРАСЫ

Бот боттары: құрастыру және кооперативті тасымалдау

A. nrf24L01 түйреуіш сипаттамасы

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! 5В емес

3 - CE 9 Arduino түйреуішіне

4 - CSN Arduino түйрегішіне 10

5 - SCK Arduino түйрегішіне 13

6 - MOSI Arduino түйрегішіне 11

7 - MISO Arduino түйрегішіне 12

8 - ҚОЛДАНЫЛМАҒАН

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Мәліметтер түйрегіші - A5

C. L293D мотор драйвері IC

LeftMotorForward - D7 (сандық пин 7)

Солға қозғалтқыштың кері - D6

RightMotorForward - D5

Оңға айналдыру - D4

D. Фотодиод (міндетті емес)

VCC-5V

GND

Мәліметтер түйрегіші - D0

Сіз ПХД дизайны бойынша түйреуішті қосуға болады, бірақ кодқа қажетті өзгертулер енгізу қажет.

Ескерту: Адамдар бағдарламаны іске қосуда және іске қосуда кейбір қиындықтарға тап болады, барлық қосылым мен кодты мұқият қарап шығыңыз, содан кейін қайталап көріңіз.

5 -қадам: БАҒДАРЛАМА

Hackster.io

Ескерту: Келесі қоса берілген txt файлында Master.ino және Slave.ino бағдарламасы бар. Кодтан сілтеме алыңыз, жұмыс істеуді түсініңіз, содан кейін оны arduino мен slave arduino мастерлеріне жүктеңіз:)

6 -қадам: ҚАБЫЛДАУ, ПХД және ПРОТОТИПТЕР

Сіз робот үшін кез келген жағдайды ала аласыз

ПХД құрамында nrF, кедергілерді болдырмау сенсоры, батарея, L293D IC бар. ПХД жасаудың қажеті жоқ, тек қана тақтада әр компонентті жалғап, дәнекерлеңіз

7 -қадам: КЕҢІЛДІКТЕН САҚТАНУ СЕНСОРЫН СЫНАУ

8 -қадам: NRF24L01 TRANSRECEIVER СЫНАУ

Ескерту: бейнедегі су белгісі үшін кешірім сұраймын;)

9 -қадам: БІР БӨТІК пен 1 ҚАБЫҚТЫҢ ЖҰМЫСЫН СЫНАУ

10 -қадам: АВЕНГЕРЛЕР ҚОРЫТЫНДЫ ТЕСТЕУ ЖИНАҒЫ

11 -қадам: Қорытынды тестілеу

12 -қадам: Қорытынды

1. Біздің жоба негізінен аралар тобының немесе құмырсқалар үйірінің өзіне берілген тапсырманы тиімді және сапалы орындайтын табиғи мінез -құлқына негізделген.

2. Мастер мен Құл ботының үйлестіруі объектілерді тасымалдау міндетін орындауда тиімді.

3. Бұл жерде тек 1 Master және 1 Slave боттары пайдаланылады, бұл объектінің көлеміне шектеу қояды, оны көзден тағайындалған жерге тасымалдауға болады.

4. Өзін-өзі жинау аяқталғаннан кейін объектіні тасымалдау оңай және сенімді процесс.

5. Сымсыз боттарды қолдану Master мен Slave Bot жұбын қолдануға ыңғайлы етеді.

БОЛАШАҚ ҚОЛДАНУ

1. Құлдардың санын көбейту арқылы үлкен және ауыр заттарды тасымалдауға болады.

2. Бұл робот -роботтарды құтқару операциялары үшін қолдануға болады, онда жағдай адамдардың араласуына қолайлы емес.

3. Swarm Robotics -ті қолдану әскери қызмет арқылы ұлтқа қызмет ету үшін кеңейтілуі мүмкін. Бұл соғыстан қаза тапқандар санын азайтады.

13 -қадам: РАХМЕТ:)

Уақыт бөлгеніңіз үшін осы нұсқаулыққа үлкен рахмет

Мен бұл жобаға қысқаша түсініктеме бердім деп үміттенемін, әркім жобаны оңай түсініп, өз бетінше жасай алады. Кішкене күрделі жоба болғандықтан, сіз алдымен интерфейс, кодтау және тестілеу кезінде қиындықтарға тап болуыңыз мүмкін. Қадамды біртіндеп орындаңыз және қате жолын жойыңыз, кодты тікелей жүктеп, іске қосуды бастамаңыз. Код - бұл жалпы код, адамдар сіздің талаптарыңызға сәйкес өзгерістер енгізуі мүмкін.

Мен ұсынатын нәрсе - алдымен интерфейстің бір компонентінің коды және оны сынау, содан кейін басқа кодты қосып, тестілеу. Бұл жақсырақ көмектеседі. Google -дан сілтеме алыңыз, себебі менің кодым 100% дұрыс емес. Ақырында мен arduino мен бағдарламалаудың жаңашылымын, сондықтан мен мүмкіндігінше бар күшімді салдым.

Сізге ұнады деп үміттенемін:)

Осы нұсқаулықты ұнатыңыз

Маған ROBOT байқауында дауыс беріңіз

Сәлем