Жинақпен робототехникада сатылы оқыту: 6 қадам

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

Бірнеше айдан кейін мен өз роботымды құрдым (осының барлығын қараңыз), және екі рет бөлшектері істен шыққаннан кейін мен бір қадам артқа шегініп, стратегия мен бағытты қайта ойластыруды шештім.

Бірнеше айлық тәжірибе кейде өте пайдалы болды, ал кейде өте ренжітті, өте ауыр, өте көңілсіз болды. Көп рет екі қадам алға, бір қадам артқа болып көрінді.

Менің ойымша, бұл бірнеше нәрсенің жиынтығымен байланысты.

Менің мақсатым ойыншық емес, «нағыз» робот жасау болды. Үлкен, қуатты робот, мықты бөлшектері мен көп батарея қуаты бар, ол күні бойы жұмыс істей алады, сонымен қатар автономды. Бұл менің пәтерімді қауіпсіз түрде шарлай алады (өзіне немесе ешкімге / ештеңеге) зақым келтірместен.

Мен өте баяу прогреске қол жеткізген кезде, зерттеулер, сынақтар мен қателіктер, байқап көріңіз, көріңіз, бұл көп уақытты қажет етті және көптеген психикалық / эмоционалды энергияны алды.

Бірдей бөлшектер екі рет істен шыққаннан кейін, оларды қайтадан ауыстыру әрі қарай жалғастыру ақылсыздық болар еді.

Мен «Уоллес» жобасының сөреге қайта оралуын таңдадым, әсіресе мен роботтардың операциялық бағдарламалық жасақтамасына ӨСҚ енгізуге жақын болғандықтан.

Сонымен енді не істеу керек

«Өзім-өзім жасаймын» робот-жобасының соңғы аптасында мен жұмыста мен бағдарламалық қамтамасыз етудің онлайн курсын оқыдым. Курс маңызды емес - бұл маған жақсы әсер қалдырды. Нұсқаушы көрерменді іс жүзінде бірте-бірте жетектеп жүрді, және сіз оны қадағалай аласыз, бейнені кідірте аласыз, бағдарламалау мәселесін жасай аласыз (бір уақытта кішкене бөлік), содан кейін оның шешімі нұсқаушының шешімімен қалай сәйкес келетінін көре аласыз.

Және одан да жақсы - барлық серия нақты бағдарламалық жасақтама жобасында айналады, бұл іс жүзінде веб -сайт бизнесінің қажеттіліктері үшін өте пайдалы.

«Келесіде нені үйренуім керек?» X «жасау / үйрену қалай жүрер едім» деп ойламаудың қажеті жоқ, сондықтан стресстік ЕМЕС болды.

Сонымен, жұмыста болып жатқан оқиғалар мен үйде істен шығатын бөлшектер мен мен күш -жігерден қатты шаршадым, мен жұмысқа арналған онлайн курсқа ұқсас нәрсені тіледім - бірақ бұл робот техникасын үйренуге арналған..

Мен қаламайтын нәрсе - соңғы айларды қайталау. Мен тағы бір робот жинағын сатып алғым келмеді, содан кейін мен қалаған нәрсені жасау үшін тағы да айналдырдым. Мен сондай-ақ толығымен дайын, дайын шешімді қаламадым, өйткені мен нені үйренер едім? Мен қазірдің өзінде «бірінші роботты құрастыр» жасадым.

1 -қадам: Робототехника - бұл …

Робототехниканы шынымен үйренудің проблемасы - бұл көп нәрсе. Бұл кем дегенде (егер көп болмаса) қиылысы:

• машина жасау
• электротехника / электроника
• бағдарламалық қамтамасыз ету инженериясы

Жоғарыда айтылғандардың әрқайсысын толығырақ қарастыруға болады (мен мұнда жасамаймын). Мәселе мынада: үйренуге көп нәрсе бар.

Мен оқырман сіз ойлану үшін екі жақты көзқараспен баруды шештім, осылайша бұл «Нұсқау». Мен бір мезгілде екі түрлі, бірақ бірін -бірі толықтыратын бағыттарды шешуді немесе шешуді шештім.

• Тұрақты және айнымалы ток тізбегін талдауды шолу / жақсарту / үйрену / кеңейту
• Теория / лекция мен практикалық сабақтардың жиынтығынан тұратын және роботтар жиынтығында айналатын курсты / бағдарламаны табыңыз.

2 -қадам: тұрақты және айнымалы ток электротехникасы

Мен бұл аймақты үйренуге және шолуға уақыт бөлгім келеді, себебі робот бөлшектері, мүмкін, менің белгілі бір аймақтарда тиісті қорғаныс құралдарының болмауына байланысты істен шыққан. Егер сіз роботқа қатысты нұсқауларды қарасаңыз, олар әлі де өте жақсы және пайдалы деп ойлаймын. Бұл бөлшектердің белгілі бір сегменті ғана сәтсіздікке ұшырады және біраз уақыт өткен соң ғана.

Нақтырақ айтқанда, робот жоғары деңгейлі бетті қамтыды, онда мен «тірек схемасы» деп атаймын. Бұл робот қауіпсіз және автономды болуы үшін сенсорлардың барлық түрлерін бақылауға және бақылауға қажет GPIO порт-кеңейту және сенсорға байланысты схемалар, ажырату тақталары, чиптер, қуатты бөлу және кабельдер.

Бұл бөлшектердің бірнешеуі ғана істен шықты, бірақ олар істен шықты.

Мен инженерлік форумға жаздым және жауап алдым. Дәл егжей -тегжейлі мәліметтер мен жауаптардың деңгейі маған әсер етті, мен робот деңгейіне дайын емеспін.

Қымбат емес екі қозғалтқышы бар шағын роботтар жиынтығының айырмашылығы бар, мүмкін 2/3 амперлік қозғалтқыш контроллері, мүмкін сіз бір қолыңызбен алып жүре алатын бірнеше сенсор - және салмағы 20 фунттан жоғары. өте қуатты 20А қозғалтқыштары және 15 датчиктерден жоғары, егер бірдеңе дұрыс болмаса, нақты зақым келтіруі мүмкін.

Сонымен, тұрақты ток пен айнымалы электрониканы тағы бір рет қарастыратын кез келді. Мен бұл сайтты таптым:

Математикалық мұғалім DVD. Мен тақырыпты сәл хоккей деп таптым және ескірген. Мен бірнеше жыл бойы CD де, DVD де көрмедім. Дұрыс па?

Бірақ мен оған қарадым. Ақырында жазылдым, енді қаласам, мен күні бойы бейнелерді ағынмен жібере аламын. Барлығы айына 20 долларға. Әзірге мен 1 -томды қамтым.

Сыныпта алдыңғы профессормен, тақтамен, пәндермен таныстырып, оларды нақтылауды ойлаңыз, содан кейін бұл практика, практика, практика. Және бұл бұл сайт.

Ақыр соңында, біз матрицалық алгебраны ұруға мәжбүр болдық, себебі тізбектерде белгісіз саны бар бір мезгілде теңдеулер тым көп болды. Бірақ бұл жақсы. Ол алгебрадан асып түседі, ол проблемаларды шешуге жеткілікті. Егер студент көбірек алғысы келсе, математиканың жеке курстары да бар. Бұл әзірге өте жақсы бағдарлама болды.

Менің үмітім - осы курстардан өткенде, мен өз бөлшектерімнің істен шығуына байланысты мәселелерге жауап табамын және болашақта электроника саласындағы робототехникаға дайын боламын.

3 -қадам: Робототехникаға оқыту және жоба

Бірақ мұнда ең жақсы бөлігі. Алдыңғы қадам сәл құрғақ болуы мүмкін және пайдалы емес. (Белгілі бір нүктеден өткеннен кейін, сіз өзіңіздің бөлшектеріңізді таңдай аласыз, өзіңіздің контурыңызды жасай аласыз және қалағаныңызды жасай аласыз. Радио таратқыш пен қабылдағышты (тек көңіл көтеру үшін) салғыңыз келгенін айтыңыз. Айтыңызшы, сіз жиілікті және хаттаманы өзіңіз таңдағыңыз келді. Сіз өзіңіздің жеке схемаңызды қалай жасау керектігін білесіз.)

Бір уақытта тағы бір нәрсе істеу керек: робототехника курсы. Нағыз робототехника курсы.

(Егер сіз тек микроконтроллер тақтасының өз ісімен айналысуын қаласаңыз (мен пайдалы болуы мүмкін нұсқаулықтар сериясын құрастырамын), MSP432 әзірлеу тақтасының бағасы шамамен 27 доллар тұрады. Сіз Amazon, Digikey, Ньюарк, Элемент14 немесе Мусер.)

Жақында Texas Instruments осындай толық курсты шығарды. TI Robotics Systems оқу жинағы. Өтінемін, «жиынтық» бөлігі сізді алдауына жол бермеңіз. Бұл «басқа шағын роботтар жиынтығын құрастыру» ғана емес. Өтінемін, бұл сілтемеге мұқият қараңыз.

Толық жинақ үшін маған 200 доллар қажет болды. Сіз осы қадамға мен қосқан бейнені көре аласыз.

Барлық оқу модульдерін қараңыз:

• Бастау
• 1 -модуль - CCS көмегімен LaunchPad -те кодты іске қосу (менің зертханалық 1 бақылауым)
• 2 -модуль - кернеу, ток және қуат (2 -зертханадан алынған сигнал генераторы мен сыйымдылығы бойынша нұсқаулықтар)
• 3 -модуль - ARM Cortex M (мұнда Lab 3 зертханалық нұсқаулық бар - құрастыруды «С» -мен салыстыру)
• 4 -модуль - MSP432 көмегімен бағдарламалық қамтамасыз етуді жобалау (4 -зертхананың жазбалары, 4 -зертхананың №2 бейнесі)
• Модуль 5 - Батарея мен кернеуді реттеу
• Модуль 6 - GPIO (6 зертханалық нұсқаулықтың 1, 2 және 3 бөлімін қараңыз, бірақ құрастыруды бағдарламалауға назар аударыңыз)
• Модуль 7 - Шекті күй машиналары
• Модуль 8 - интерфейсті енгізу және шығару
• 9 -модуль - SysTick таймері
• Модуль 10 - Нақты уақыттағы жүйелерді жөндеу
• Модуль 11 - Сұйық кристалды дисплей
• 12 -модуль - тұрақты ток қозғалтқыштары
• Модуль 13 - Таймерлер
• Модуль 14 - Нақты уақыттағы жүйелер
• 15 -модуль - мәліметтерді жинау жүйелері
• Модуль 16 - Тахометр
• Модуль 17 - Басқару жүйелері
• Модуль 18 - Сериялық байланыс
• Модуль 19 - Bluetooth төмен энергия
• Модуль 20 - Wi -Fi
• Сынақтар

TI -дің бұл видеосы мен білдіргім келетін нәрсені маған қарағанда жақсы айтады.

4 -қадам: Робототехника оқу бағдарламасын бастапқы нүкте ретінде қолданыңыз

Оңай емес немесе тыйым салынбағанмен, сіз оқу бағдарламасы ұсынатын дәрістерді, зертханаларды, іс -шараларды және т.б. кеңейте аласыз.

Мысалы, мен басқа нұсқаулықтарды осымен байланыстырдым (барлық оқу модульдерін тізімдейтін алдыңғы қадамды қараңыз), мен электроникамен (конденсаторлармен) көбірек айналысу арқылы кеңейтуге тырыстым немесе кодты жинақта жазуға тырыстым. С тілінде жазудан басқа.

Сіз құрастыру бағдарламалауымен қаншалықты таныс болсаңыз, соғұрлым жоғары деңгейлі тіл бағдарламашысы бола аласыз; Сіз жобаларда неғұрлым жақсы таңдау жасайсыз.

5 -қадам: Arduino VS MSP432 (жұмыс жүріп жатыр)

Мен оны нақты білмедім, бірақ менде осындай әсер болды … міне, мен оны жақсы білдіретін мақаладан үзінді:

Arduino мен MSP432401R арасындағы айырмашылықтар: Енді біз MSP432 -ді неге әйгілі Arduino -дан айырмашылығын таңдағанымызды көреміз. Барлық қол жетімді API -лерге байланысты Arduino бағдарламалау мен прототипі өте қарапайым болуы мүмкін, бірақ аппараттық құралдарды жақсырақ басқаруға келетін болсақ, MSP432 артықшылығына ие: CCS көмегімен біз MSP432 мекенжай кеңістігіне ғана қол жеткізе алмаймыз. Әр түрлі регистрлердің мәндерін өзгертуге болады, бұл әр түрлі параметрлерге сәйкес әсер етеді. Arduino пісірілген пирогқа ұқсайды, ал MSP432 шикі апельсинге ұқсайды, оны біз өзіміз дайындауға тиіспіз. Бұл олардың екеуінің де әр түрлі қосымшаларын түсіндіреді деп үміттенеміз. Бастапқы сатыларда Arduino қолдануға болады, бірақ өнімділік сыни болғанда, MSP432 TI аппараттық құралдарды басқарудың арқасында әлдеқайда жақсы жұмыс істейді.

Бұл үзінді осы жерден алынған.

6 -қадам: Raspberry Pi 3 B және MSP432 (жұмыс жүріп жатыр)

Салыстыру әділ емес, өйткені Pi - бұл шынымен де микро компьютер, ал MSP - микро контроллер.

Алайда, Т. И. Robotics Kit курсы, ол роботтың миы ретінде қолданылады.

Пидің есте сақтау қабілеті әлдеқайда көп екені анық.

Raspbian жұмыс істейтін Pi-бұл нақты уақыттағы ОЖ емес. Егер сенсордан дәл өлшеуді (уақытты) алғыңыз келсе, бұл кемшілік ойнауы мүмкін.

Әзірлеу тақтасындағы MSP екі жалпы мақсатты жарықдиодты қамтиды (кем дегенде біреуі, мүмкін екеуі де RGB), сонымен қатар тақтада екі жалпы мақсатты қосқыш бар.