Тұлғасы бар кедергілерді болдырмайтын робот!: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Көптеген роуминг боттарынан айырмашылығы, ол шынымен де «ойлайтын» сияқты жүреді! BASIC Stamp микроконтроллері (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp және т. Бұл бейнебаян (бұл өте төмен сапа, бірақ мен бұл бойынша жұмыс жасаймын.

1 -қадам: сенсорлар

(Аты?)… Ал, оны Боб деп атайық. Бобтың бес сенсоры бар

• Ультрадыбыстық диапазон («сонар» деп аталады)
• 2 Sharp GP2D12 IR сенсорлары
• 1 стандартты ИҚ жиналысы (толығырақ кейінірек)
• 1 CdS (кадмий сульфиді) фотоэлемент

Ультрадыбыстық диапазон Бобқа дәл алдында тұрған кедергілерді көруге көмектеседі; олар оған объектінің одан қандай қашықтықта екенін айтады. Мұны көптеген көздерден алуға болады. Сіз оларды (Parallax; олар оны «Ping» деп атайды))))), Acroname, HVW Technologies және басқа да көптеген сайттардан таба аласыз. Оларды қайда іздесеңіз де, олардың бағасы шамамен бірдей (~ 30 доллар). Sharp жасаған екі инфрақызыл сенсорды объектілерді қарапайым анықтау үшін қолданған кезде қолдану өте оңай. Сіз оларды мамыр айының интернет -дүкендерінен ала аласыз, мысалы, жоғарыда аталған. Олар Бобқа ультрадыбыстық диапазон көрсете алмайтын кедергілерді көруге көмектеседі; шасси жағына тым жақын келе жатқан кедергілер. Олар қайдан алуға болатынына байланысты шамамен 12-15 доллар тұрады. Мен «IR жинағын» өзім жасадым; құрастыру үшін 2 -қадамды қараңыз. CdS Photocell (немесе жарық өзгермелі резистор, сіздің қалауыңыз бойынша) қоршаған жарықтандырудағы өзгерістерді анықтауға арналған. Боб оларды қараңғы немесе жарық бөлмеде екенін білу үшін қолданады. Егер Sharp IR -мен жұмыс жасайтын кез келген тәжірибелі адам бар болса, олар бұл роботта нақты қашықтықты өлшеуге қолданылмайды. Менде ADC (аналогты-цифрлық түрлендіргіш) жоқ, мен оларды қалай қолдану керектігін білмеймін. Олар BS2 микроконтроллеріне жоғары немесе төмен сигнал береді. Sharp IR және Ping))) датчиктерінің деректер кестесін желіде табуға болады, бірақ егер сіз мен сияқты жалқау болсаңыз, онда олар сәл ары қарай жылжи аласыз!

2 -қадам: аппараттық құралдар, ми және басқа компоненттер

Жарайды ма. Бастау үшін, бұл роботқа арналған жабдықтар мен алған жиынтықтың бөлігі болды. Бұл Parallax компаниясының «Boe-Bot» жиынтығы (https://www. Parallax.com), бірақ бұл дизайн өте икемді; Сіз қалаған шассиді қолдана аласыз, тек 1) ультрадыбыстық диапазон роботтың ең жоғары биіктігінде екеніне көз жеткізіңіз, сондықтан ол қоршаулардың түбіне тимейді және т. олар тіпті роботтан шамамен 1 дюйм қашықтықтағы заттарды анықтай алады. Бұл оны дөңгелектерге тиіп кетуі мүмкін нәрселердің шеттеріне тигізбейді. Шассиге менің Boe-Bot жинағыммен бірге жеткізілген Parallax's Boe-Board орнатылған. бірдей кернеу талаптары мен түйіннің орналасуы бар кез келген Stamp микроконтроллерімен қолдануға болатын даму тақтасы. Интернетте штамптарды әзірлеуге арналған әр түрлі тақталар бар. Параллакстен 65 доллар тұрады. Бобтың миы сияқты конструкция тақтасында BS2e (BASIC Stamp 2 e), ол негізінен BS2 -ге ұқсас, тек жады көп (RAM және EEPROM). EEPROM бағдарламаны сақтауға арналған, ал жедел жады айнымалыларды сақтауға арналған (әрине уақытша). Боб мүмкін емес әлемдегі ең жылдам ойшыл бол (~ 4000 нұсқаулар/сек), бірақ, бұл жеткілікті жақсы. Боб Параллакстен екі үздіксіз айналмалы серво арқылы жылжиды, оларда көп серво сияқты айналу моменті көп. Шырын үшін оның 4 ұялы АА аккумуляторлық батареясы бар (барлығы 6В), әзірлеу тақтасында 5В реттегішке қосылған, бұл компоненттерді қуырмау үшін 5В тұрақты шығуын береді. Робототехникаға арналған көптеген құрылғылар 5В немесе 6В кернеуімен жұмыс істейді; қандай да бір себептермен бұл стандарт. Сіз бұл компоненттерді қуырғыңыз келмейді; олар қымбат. BS2e ішкі реттегіші бар, бірақ егер сіз әзірлеу тақтасын пайдаланбайтын болсаңыз, оны 9В -тан асырмаңыз! Даму тақтасы (әрқашан реттегіштері бар), содан кейін 5В реттегішті қолданғаныңызға сенімді болыңыз. ЕСКЕРТПЕ: Боб қуатты тұтынуға келетін болсақ, Боб өте ашкөз. Бұл үшін қайта зарядталатын батареяларды қолданыңыз, олар көп уақытқа созылады., бұл сөзсіз өмірді ұзартады.

3 -қадам: жарық сенсорының тізбегін жинау

Жарық сенсоры оны дұрыс пайдалану үшін BS2e схемасын қажет етеді. Мен бұл схеманы Параллакстың бір кітабынан алдым (шын мәнінде менің жинағыммен бірге келген). ЕСКЕРТПЕ: PIN 6 - НЕГІЗГІ PIN 1; Бұл кодқа сәйкес келуі керек, әйтпесе сіз басқа компоненттерге зиян келтіре аласыз. ОСЫ ЖАЗУҒА АБАЙ БОЛЫҢЫЗ.

4 -қадам: Детекторды жинау

Мұны жалаңаш ПХД -ге қосуға болады. Мен жай ғана RadioShack -ке жүгірдім, біреуін алдым және тақтаны тізбекке сәйкес етіп сындырдым. Бұл бөлім CRUCIAL болып табылады. Егер сіз мұны шатастырсаңыз, бейшара Боб өлуі мүмкін. IR детекторы - Panasonic PNA4601, бірақ сіз оларды RatShack -тен, сондай -ақ резисторлар мен ИҚ -диодты жарықдиодты ала аласыз. Қандай мөлшерде IR жарықдиодты алатындығыңыз маңызды емес, ол IR IR PHOTOTRANSISTOR емес екеніне көз жеткізіңіз. Бұл мүлдем басқа құрылғы. Сондай-ақ, инфрақызыл диодтың сәулесін тарылту үшін термиялық қысқыш түтікті немесе сабанды қолдану керек (оны қара түске боялуға болады), бірақ оны толығымен реттеуге тура келеді (жарық диодтың соңынан басқа) немесе сенсор жұмыс істемейді. Мен Parallax пластикалық қаптамасын қолдандым. Жарықдиодты және корпусты олардың веб -сайтында тапсырыс беруге болады.

Өкінішке орай, мен қолданған инфрақызыл детекторының жиілік диапазоны өте кең болды, демек ол кедергіге әлдеқайда бейім. Бақытымызға орай, RadioShack тек 38 кГц -ке бейімделгендерді ұсынады, яғни Боб қашықтан басқару пульті мен инфрақызыл сәулеленуді қолданатын басқа құрылғыларда біртүрлі әрекет ету ықтималдығы аз. DP2D12 тамаша, себебі олар жетілдірілген оптика (линзалар) мен схеманың арқасында іс жүзінде кедергісіз. Болашақ жобаларда мен тұрақты инфрақызыл детекторларды қолданбаймын. Sharp IR құрылғылары қарапайым IR қабылдағыштардан артық. ЕСКЕРТПЕ: PIN 8 - бұл шын мәнінде PIN 10. PIN 9 - ДҰРЫС

5 -қадам: Бобқа дыбыс қажет

Пьезо динамигін PIN 5 пен жерге қосыңыз. Боб өз ойын білдіруі керек! Пьезоспикерді қолданудың ең жақсы түрі - жер үсті қондырғы. Олар әрдайым дерлік 5 вольтты құрайды. Әйтпесе, егер сіз 5 В -тан төмен кернеуді қолдансаңыз, сізге резистор қажет болады.

6 -қадам: «Фараны» қосу

Бобты қараңғыда салқын етіп көрсету үшін қараңғы бөлмеге кіргенде фараны қосады. Бұл үшін кез келген ақ жарық диод жұмыс істейді. Схема өте қарапайым болғандықтан, мен сізге айтамын: токты шектеу үшін 220 Ом резисторды қолданыңыз. Және, немесе, әрине, - жерге түседі.

7 -қадам: Бобтың миын толтырыңыз

Міне, Бобтың коды. Ол бөлімдерге бөлінеді: декларациялар (тұрақтылар мен айнымалылар), инициализация, 'негізгі' цикл және ішкі бағдарламалар. Мен қолданған бағдарламалау түрі-Subsumption-based FSM (Finite State Machine) архитектурасы. Негізінде, бұл роботтың жылдам жүгіруін қамтамасыз етеді және кодты жақсы ұйымдастырады. Егер сіз осы күрделі салаға барғыңыз келсе, осы беттегі PDF файлын оқыңыз. Мен кодтың әр түрлі бөліктерін анықтауға көмектесу үшін түсініктемелерді (жасыл түсті мәтін) қостым. BS2e -ге барлық қосылымдар төменде қайтадан тізімделген

• PIN 0 - CdS фотоэлементтеріне 220 Ом резистор
• PIN 5 - пьезо динамигінің оң сымы
• PIN 6 - сол жақ GP2D12 SIG (сигнал) сызығы (роботқа жоғарыдан қараған кезде сол жақта)
• PIN 8 - GP2D12 оң жақтағы SIG желісі
• PIN 9 - ИҚ детекторының OUT (шығыс) желісі (түсіру сенсоры)
• PIN 10 - ИК жарық диодының оң сымына 1Км резистор
• PIN 15 - ультрадыбыстық диапазонның SIG сымы

Бобтың коды осылайша жазылған: 1) Ол немесе, әрине, объектілер мен түсулерден аулақ болады2) сенсорлардың әрқайсысы қанша рет іске қосылғанын есептейді және оның маневр жасауға болмайтын жерде екенін анықтайды 3) жалған кездейсоқ сандар қозғалысты рандомизациялау үшін4) таймерді қолдану арқылы қараңғы бөлмеде екенін анықтағаннан кейін «фараларды» қосады және ЕГЕР … СОНДАН кейін мен «артта қалу» бөлігін әзірлеудемін. Бұл жарық сенсорына арналған конденсатордың разряд уақытына, сондай-ақ шамадан тыс жүктелген BS2e-ге қатысты.