Հեռակառավարվող Arduino ինքնահավասարակշռող ռոբոտի ստեղծում. B-robot EVO ՝ 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Հետևեք հեղինակի ավելին ՝

Մասին. Մենք սիրում ենք ռոբոտներ, DIY և զվարճալի գիտություն: JJROBOTS- ը նպատակ ունի բաց ռոբոտային նախագծերը մերձեցնել մարդկանց `տրամադրելով սարքավորումներ, լավ փաստաթղթեր, կառուցման հրահանգներ+ծածկագիր,« ինչպես է այն աշխատում »տեղեկատվություն… Ավելին jjrobots- ի մասին»

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

ԹԱՐՄԱՈՄ. Այստեղ կա այս ռոբոտի նոր և կատարելագործված տարբերակ ՝ B-robot EVO ՝ նոր հնարավորություններով:

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

Ինչպես է դա աշխատում?

B-ROBOT EVO- ն հեռակառավարվող ինքնահավասարակշռող arduino ռոբոտ է, որը ստեղծվել է 3D տպագիր մասերով: Ընդամենը երկու անիվ ունենալով ՝ B-ROBOT- ը կարողանում է մշտապես պահպանել հավասարակշռությունը ՝ օգտագործելով իր ներքին սենսորները և շարժիչով շարժիչները: Դուք կարող եք կառավարել ձեր Ռոբոտին ՝ ստիպելով նրան շարժվել կամ պտտվել ՝ հրամաններ ուղարկելով սմարթֆոնի, պլանշետի կամ համակարգչի միջոցով, մինչ այն պահպանում է իր հավասարակշռությունը:

Այս ինքնահավասարակշռող ռոբոտը վայրկյանում 200 անգամ կարդում է իր իներցիոն տվիչները (արագացուցիչներ և գիրոսկոպներ, որոնք ինտեգրված են MPU6000 չիպի վրա): Նա հաշվարկում է իր վերաբերմունքը (անկյունը հորիզոնի նկատմամբ) և համեմատում այս անկյունը թիրախային անկյան հետ (0º, եթե նա ցանկանում է հավասարակշռությունը պահպանել առանց շարժվելու, կամ դրական կամ բացասական, եթե ցանկանում է առաջ կամ հետ գնալ): Օգտագործելով թիրախային անկյունի (ասենք ՝ 0º) և իրական անկյունի (ասենք ՝ 3º) տարբերությունը, նա վարում է Control System ՝ շարժիչներին ճիշտ հրամաններ ուղարկելու համար ՝ հավասարակշռությունը պահպանելու համար: Շարժիչներին տրվող հրամանները արագացումներ են: Օրինակ, եթե ռոբոտը թեքված է առաջ (ռոբոտի անկյունը 3º է), ապա նա հրաման է տալիս շարժիչներին արագացնել առաջ, մինչև հավասարակշռությունը պահպանելու համար այս անկյունը զրոյի հասցվի:

Քայլ 1: Մի փոքր ավելի խորքում…

Ֆիզիկական խնդիրը, որը լուծում է B-ROBOT- ը, կոչվում է շրջված ճոճանակ: Սա նույն մեխանիզմն է, որն անհրաժեշտ է ձեր ձեռքի վերևում գտնվող հովանոցը հավասարակշռելու համար: Առանցքի կետը գտնվում է օբյեկտի զանգվածի կենտրոնի տակ: Շրջված ճոճանակի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ ՝ այստեղ: Խնդրի մաթեմատիկական լուծումը հեշտ չէ, բայց մենք կարիք չունենք այն հասկանալու, որպեսզի լուծենք մեր ռոբոտների հավասարակշռության հարցը: Այն, ինչ մենք պետք է իմանանք, այն է, թե ինչպես պետք է անել ռոբոտի հավասարակշռությունը վերականգնելու համար, որպեսզի մենք կարողանանք վերահսկման ալգորիթմ ներդնել խնդիրը լուծելու համար:

Կառավարման համակարգը շատ օգտակար է ռոբոտաշինության մեջ (արդյունաբերական ավտոմատացում): Հիմնականում դա ծածկագիր է, որը տեղեկատվություն է ստանում սենսորներից և թիրախային հրամաններից որպես մուտքագրում և, հետևաբար, ստեղծում է ելքային ազդանշաններ, որոնք քշում են Ռոբոտի շարժիչներին (մեր օրինակի շարժիչները) `համակարգը կարգավորելու համար: Մենք օգտագործում ենք PID վերահսկիչ (համաչափ + ածանցյալ + ինտեգրալ): Այս տեսակի հսկիչն ունի 3 կայունություն ՝ kP, kD, kI կարգավորելու համար: Վիքիպեդիայից. Վերահսկիչը փորձում է նվազագույնի հասցնել սխալը ՝ կարգավորելով [ելքը] »: Այսպիսով, դուք PID- ին ասում եք, թե ինչ չափել («Մուտք»), որտեղ եք ցանկանում, որ լինի այդ չափումը («Setpoint»,) և այն փոփոխականը, որը ցանկանում եք հարմարեցնել ՝ դա իրականացնելու համար («Ելք»):

PID- ն այնուհետև կարգավորում է ելքը ՝ փորձելով մուտքը հավասարեցնել սահմանված կետին: Տեղեկության համար նշենք, որ ջրի բաքը, որը մենք ցանկանում ենք լրացնել մինչև մի մակարդակ, Մուտքը, Սահմանման կետը և Ելքը կլինի մակարդակը ըստ ջրի մակարդակի տվիչի, ցանկալի ջրի մակարդակի և տանկի մեջ մղվող ջրի: kP- ն Համաչափ մաս է և վերահսկողության հիմնական մասն է, այս մասը համաչափ է սխալի: kD- ն ածանցյալ մասն է և կիրառվում է սխալի ածանցյալի նկատմամբ: Այս մասը կախված է համակարգի դինամիկայից (կախված է ռոբոտից, քաշի շարժիչներից, իներցիաներից …): Վերջինը ՝ kI- ն կիրառվում է սխալի ինտեգրալի վրա և օգտագործվում է կայուն սխալները նվազեցնելու համար, այն նման է վերջնական ելքի զարդարանքին (մտածեք RC մեքենայի ղեկի կոճակներում, որպեսզի մեքենան ամբողջովին ուղիղ գնա, kI- ն հեռացնում է փոխհատուցումը պահանջվող թիրախի և իրական արժեքի միջև):

B-ROBOT- ում օգտագործողի կողմից տրվող ղեկի հրամանն ավելացվում է շարժիչների ելքին (մեկը դրական նշանով, մյուսը `բացասական նշանով): Օրինակ, եթե օգտագործողը ուղարկում է ղեկ 6 -ը ՝ աջ թեքվելու համար (-10 -ից 10 -ը), մենք պետք է ավելացնենք 6 -ը ձախ շարժիչի արժեքին և աջ շարժիչից հանենք 6 -ը: Եթե ռոբոտը առաջ կամ հետ չի շարժվում, ղեկի հրամանի արդյունքը ռոբոտի պտույտն է

Քայլ 2. Ինչ վերաբերում է հեռակառավարմանը:

"բեռնում =" ծույլ"