Қашықтан басқарылатын Arduino өзін-өзі теңдестіру роботын жасау: B-робот EVO: 8 қадам

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

Jjrobotsjjrobots авторы Толығырақ:

Бұл туралы: Біз роботтарды, DIY мен күлкілі ғылымды жақсы көреміз. JJROBOTS жабдықты, жақсы құжаттаманы, құрылыс нұсқаулықтарын+коды, «қалай жұмыс істейтіні» туралы ақпарат беру арқылы ашық роботтық жобаларды адамдарға жақындатуға бағытталған … jjrobots туралы толығырақ »

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

ЖАҢАРТУ: мұнда бұл роботтың жаңа және жетілдірілген нұсқасы бар: B-робот EVO, жаңа мүмкіндіктері бар

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

Бұл қалай жұмыс істейді?

B-ROBOT EVO-бұл қашықтан басқарылатын, өзін-өзі теңестіретін ардуино роботы, 3D басып шығарылған бөлшектермен жасалған. Тек екі дөңгелегі бар B-ROBOT өзінің ішкі сенсорларын қолдана отырып және қозғалтқыштарды басқару арқылы өзінің тепе-теңдігін сақтай алады. Сіз роботты басқара аласыз, оны жылжытуға немесе айналдыруға, смартфон, планшет немесе компьютер арқылы пәрмендерді жібере аласыз, ол тепе -теңдікті сақтайды.

Бұл өзін -өзі теңдестіретін робот өзінің инерциялық сенсорларын (акселерометрлер мен MPU6000 чипіне кіріктірілген гироскоптар) секундына 200 рет оқиды. Ол өзінің көзқарасын есептейді (көкжиекке қатысты бұрыш) және бұл бұрышты мақсатты бұрышпен салыстырады (егер ол тепе -теңдікті сақтағысы келсе 0º, немесе алға немесе артқа жылжуды қаласа оң немесе теріс бұрыш). Нысаналы бұрыш (айталық 0º) мен нақты бұрыш (3º болсын) арасындағы айырмашылықты қолдана отырып, ол тепе -теңдікті сақтау үшін қозғалтқыштарға дұрыс командаларды жіберу үшін Басқару жүйесін басқарады. Қозғалтқыштың командалары - бұл үдеу. Мысалы, егер робот алға қарай қисайса (роботтың бұрышы 3º), онда ол тепе -теңдікті сақтау үшін қозғалтқыштарға бұл бұрыш нөлге дейін төмендетілгенше алға қарай жылдамдату туралы команда жібереді.

1 -қадам: Тереңдікте тағы біраз …

B-ROBOT шешетін физикалық мәселе инверттелген маятник деп аталады. Бұл қолшатырды қолыңызбен теңестіру үшін қажет механизм. Айналмалы нүкте объект массасының орталығының астында орналасқан. Төңкерілген маятник туралы қосымша ақпарат мына жерде. Мәселенің математикалық шешімі оңай емес, бірақ роботтың тепе -теңдік мәселесін шешу үшін оны түсінудің қажеті жоқ. Біз білуіміз керек, мәселені шешу үшін басқару алгоритмін енгізу үшін робот тепе -теңдігін қалай қалпына келтіру керек.

Басқару жүйесі робототехникада (өнеркәсіптік автоматика) өте пайдалы. Негізінде бұл сенсорлар мен мақсатты командалардан ақпаратты кіріс ретінде қабылдайтын және осылайша жүйені реттеу үшін роботтық жетектерді (біздің мысалдағы қозғалтқыштарды) басқаратын шығыс сигналдарын жасайтын код. Біз PID контроллерін қолданамыз (пропорционалды + туынды + интегралды). Басқарудың бұл түрі КП, кД, кИ реттеу үшін 3 тұрақтыға ие. Уикипедиядан: «PID контроллері« қате »мәнін өлшенген [Енгізу] мен қажетті нүктенің арасындағы айырмашылық ретінде есептейді. Контроллер [шығысын] реттеу арқылы қатені барынша азайтуға тырысады. Сонымен, сіз PID -ге нені өлшеу керектігін айтасыз («Кіріс»), онда сіз бұл өлшеуді қалайсыз («Орнату нүктесі»), және оны жүзеге асыру үшін реттегіңіз келетін айнымалы мәнді («Шығу»).

Содан кейін PID кірісті белгіленген нүктеге тең етуге тырысатын шығуды реттейді. Анықтама үшін, біз қажетті деңгейге дейін толтырғымыз келетін су ыдысы, кіру, орнату нүктесі және шығыс су деңгейінің сенсорына, қажетті су деңгейіне және резервуарға құйылатын суға сәйкес болады. КП - бұл пропорционалды бөлік және басқарудың негізгі бөлігі, бұл бөлік қатеге пропорционалды. kD - туынды бөлім және қате туындысына қолданылады. Бұл бөлік жүйенің динамикасына байланысты (роботқа, салмақ қозғалтқыштарына, инерцияға байланысты). Соңғысы, kI қатенің интегралына қолданылады және тұрақты қателіктерді азайту үшін қолданылады, бұл соңғы шығыс жиегіне ұқсайды (автокөлікті толығымен түзу ету үшін RC автокөлігінің рульдік дөңгелегіндегі жиек түймелерін ойлаңыз, kI қажетті мақсат пен нақты мән арасындағы ығысуды жояды).

B-ROBOT-та қозғалтқыштардың шығуына пайдаланушының рульдік командасы қосылады (біреуі оң белгісі бар, екіншісі теріс белгісі бар). Мысалы, егер пайдаланушы рульдік басқару командасын 6 оңға бұру үшін жіберсе (-10 -дан 10 -ға дейін), сол жақ қозғалтқыш мәніне 6 қосу керек және оң қозғалтқыштан 6 -ны алып тастау керек. Егер робот алға немесе артқа қозғалмаса, рульдік команданың нәтижесі роботтың айналуы болып табылады

2 -қадам: Қашықтан басқару құралы туралы не деуге болады?

«жүктеу =» жалқау «