Խոչընդոտներից խուսափող անհատականություն ունեցող ռոբոտ: 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ի տարբերություն ռոումինգի «բոտերի» մեծ մասի, այս մեկն իրականում այնպես է պտտվում, որ թվում է, թե նա «մտածում» է: BASIC Stamp միկրոկառավարիչով (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp և այլն), ինչ -որ տեսակի շասսիով, մի քանի սենսորներով և ինչ -որ բարդ կոդով այս հրահանգից կարող եք ստեղծել ռոբոտ, որը կկատարի այնպիսի շարժումներ, որոնք դուք երբեք չեք էլ անի: ահա տեսահոլովակը (մի տեսակ ցածրորակ է, բայց ես աշխատում եմ դրա վրա: (Ես դեռ փորձում եմ մշակել այն հատվածը, որը չափազանց դանդաղ է):

Քայլ 1: Սենսորներ

The (անունը?)… Դե, եկեք այն պարզապես կոչենք Բոբ: Բոբն ունի հինգ տվիչ

• Ուլտրաձայնային հեռաչափաչափ (հայտնի է որպես «սոնար»)
• 2 կտրուկ GP2D12 IR տվիչներ
• 1 Ստանդարտ IR հավաքածու (այս մասին ավելի ուշ)
• 1 CdS (կադմիումի սուլֆիդ) ֆոտոցել

Ուլտրաձայնային հեռաչափը օգնում է Բոբին տեսնել խոչընդոտները, որոնք գտնվում են հենց նրա առջև. նրանք նաև պատմում են նրան, թե ինչ հեռավորության վրա է գտնվում առարկան իրենից: Սա կարելի է ձեռք բերել բազմաթիվ աղբյուրներից: Դուք կարող եք դրանք գտնել (Parallax; նրանք այն անվանում են «Ping)))»), Acroname, HVW Technologies և շատ այլ կայքերից: Անկախ նրանից, թե ուր եք գնում դրանք գտնելու համար, դրանք բոլորը մոտավորապես նույնն են (~ 30 դոլար): Sharp- ի կողմից պատրաստված երկու IR սենսորները շատ հեշտ են օգտագործել, երբ օգտագործվում են օբյեկտների պարզ հայտնաբերման համար, ինչպես այս դեպքում: Դուք կարող եք դրանք ձեռք բերել մայիս ամսվա առցանց խանութներում, օրինակ ՝ վերը թվարկվածներից: Նրանք օգնում են Բոբին տեսնել խոչընդոտներ, որոնք ուլտրաձայնային հեռաչափը չի կարող անել. խոչընդոտներ, որոնք շատ մոտ են գալիս chasis- ի կողմերին: Նրանք կարժենան մոտ $ 12 -ից $ 15 ՝ կախված այն բանից, թե որտեղից եք դրանք ձեռք բերում: «IR հավաքը» ես ինքս եմ պատրաստել; տես քայլ 2 հավաքման համար: CdS Photocell- ը (կամ լույսի փոփոխական ռեզիստորը, անկախ ձեր նախընտրությունից) շրջակա լուսավորության փոփոխությունների հայտնաբերման համար է: Բոբը դրանք օգտագործում է իմանալու համար, թե երբ է գտնվում մութ կամ լուսավոր սենյակում: Եթե որևէ մեկը, ով նախկինում փորձ ունի Sharp IR ռեյնջերներից որևէ մեկի հետ, ապա չի օգտագործվում այս ռոբոտում իրական հեռավորությունների չափման համար: Ես չունեմ ADC (անալոգային-թվային փոխարկիչ), ինչպես նաև չգիտեմ, թե ինչպես օգտագործել դրանք այդ կերպ: Նրանք պարզապես բարձր կամ ցածր ազդանշան են տալիս BS2 միկրոկառավարիչին: Sharp IR- ի, ինչպես նաև Ping- ի տվիչների թերթերը կարելի է գտնել ցանցում, բայց եթե դու ինձ պես ծույլ ես, կարող ես մի փոքր ներքև ոլորել այնտեղից:

Քայլ 2. Սարքաշար, ուղեղ և այլ բաղադրիչներ

Լավ. Սկսելու համար, սարքավորումն, որն օգտագործվում էր այս ռոբոտի համար, իմ հավաքածուի մի մասն էր: Դա Parallax- ի «Boe-Bot» հավաքածուն է (https://www. Parallax.com), բայց այս դիզայնը շատ ճկուն է. կարող եք օգտագործել ցանկացած շասսի, պարզապես համոզված եղեք, որ 1) ուլտրաձայնային հեռաչափը գտնվում է ռոբոտի ամենաբարձր բարձրության վրա, որպեսզի այն չխփի բազրիքների հատակին և այլն, և 2) IR տվիչները այնպես են անկյան տակ նրանք նույնիսկ կարող են հայտնաբերել ռոբոտից մոտ 1 հեռավորության վրա գտնվող օբյեկտներ: Սա թույլ չի տալիս հարվածել անիվներին այն իրերի եզրերին: Շասսիի վրա տեղադրված է Parallax- ի Boe-Board- ը, որն ուղեկցվել է իմ Boe-Bot հանդերձանքով, որը պարզապես զարգացման տախտակ, որը կարող է օգտագործվել Stamp- ի ցանկացած միկրոկառավարիչի հետ `միևնույն լարման պահանջներով և կապի դասավորությամբ: Ինտերնետում կան Stamp- ի զարգացման տարբեր տախտակներ: Այն $ 65 է Parallax- ից: Bobարգացման տախտակի վրա, ինչպես Բոբի ուղեղը, գտնվում է BS2e- ն (BASIC Stamp 2 ե), որը հիմնականում նույնն է, ինչ BS2- ը, բացառությամբ ավելի մեծ հիշողության (RAM և EEPROM): EEPROM- ը ծրագրերի պահպանման համար է, իսկ RAM- ը `փոփոխականների (իհարկե, ժամանակավորապես) պահպանման համար: Bob- ը չի կարող եղիր աշխարհի ամենաարագ մտածողը (~ 4, 000 հրահանգ/վրկ), բայց ահա, դա բավական լավ է: Բոբը շարժվում է Parallax- ից երկու անընդհատ պտտվող սերվերով, որոնք, ինչպես շատ սերվոներ ունեն, ունեն մեծ ոլորող մոմենտ: Հյութի համար նա ունի 4-բջջային AA մարտկոցի տուփ (ընդհանուր 6 Վ-ի համար), որը միացված է զարգացման տախտակի 5 Վ կարգավորիչին, ինչը կայուն ելք է տալիս, ինչպես կռահեցիք, 5 Վ-ից բաղադրիչները չտապակելու համար: Ռոբոտաշինության համար շատ սարքեր աշխատում են կամ 5 Վ, կամ 6 Վ լարման միջոցով; ինչ -ինչ պատճառներով դա չափանիշ է: Եվ դուք չեք ցանկանում տապակել այս բաղադրիչները. Դրանք թանկ են: BS2e- ն ունի ներքին կարգավորիչ, բայց այն մի տվեք 9 Վ -ից ավելի, եթե չեք օգտագործում զարգացման տախտակ: Բացի այդ, եթե չեք օգտագործում զարգացման տախտակ (որը միշտ ունի կարգավորիչներ), ապա ՎՍՏԱՀ եղեք 5 Վ կարգավորիչ օգտագործելու համար: ՈEՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. Ինչ վերաբերում է էներգիայի սպառմանը, Բոբը շատ ագահ է: Դրա համար օգտագործեք Վերալիցքավորվող մարտկոցներ. դրանք շատ ավելի երկար են ծառայում: Ես օգտագործեցի 4 լիցքավորիչ ՝ 4 էներգիա ՝ յուրաքանչյուրը 2500 մմ:, ինչը միանշանակ երկարացնում է կյանքը:

Քայլ 3. Լույսի տվիչների շղթայի հավաքում

Լույսի սենսորը BS2e- ի համար պահանջում է միացում `այն ճիշտ օգտագործելու համար: Ես այս շղթան ստացա հենց Parallax- ի գրքերից մեկից (իրականում այն, ինչ գալիս էր իմ հանդերձանքով): Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. PIN 6 -ը իրականում PIN 1 է; Սա պետք է համապատասխանի կոդին, կամ կարող եք վնասել այլ բաղադրիչներին: Ո BEՇԱԴՐՈԹՅՈ NOTՆ ԱՅՆ ՎԵՐՈ TOԹՅՈՆԸ ՉԳՈՏԵԼ:

Քայլ 4: Հավաքում Dropoff Detector

Սա կարելի է համատեղել մերկ PCB- ի վրա: Ես պարզապես վազեցի RadioShack- ի մոտ և ստացա մեկը, և կտրեցի տախտակը `միացնելու համար միացումը: Այս հատվածը ՊԱՐՏԱԴԻՐ է: Եթե դուք խառնեք դա, խեղճ Բոբը կարող է մահանալ: IR դետեկտորը Panasonic PNA4601- ն է, սակայն դրանք կարող եք ձեռք բերել RatShack- ից, ինչպես նաև ռեզիստորներից և IR LED- ից: Կարևոր չէ, թե ինչ չափի IR լուսադիոդ կստանաք, համոզվեք, որ դա IR ֆոտոտրանսիստոր չէ: Դա բոլորովին այլ սարք է: Բացի այդ, դուք պետք է օգտագործեք ջերմության նվազեցման խողովակ կամ մի տեսակ ծղոտ (կարող եք սև ցանել այն) `IR LED ճառագայթը նեղացնելու համար, բայց այն պետք է ամբողջությամբ ծածկված լինի (բացառությամբ LED- ի վերջի) կամ սենսոր ՉԻ աշխատի: Ես օգտագործել եմ Parallax- ի պլաստիկ պատյան: LED- ն ու պատյանը կարող եք պատվիրել իրենց կայքում:

Unfortunatelyավոք, իմ օգտագործած IR դետեկտորի հաճախականությունների տիրույթը շատ լայն էր, ինչը նշանակում է, որ այն շատ ավելի հակված է միջամտության: Բարեբախտաբար, RadioShack- ն առաջարկում է միայն 38Khz- ով կարգավորվող սարքեր, ինչը նշանակում է, որ Bob- ն ավելի քիչ հավանական է, որ տարօրինակ գործի հեռակառավարման վահանակների և IR- ով աշխատող այլ սարքերի շուրջ: DP2D12- ը հիանալի են, քանի որ դրանք գործնականում միջամտություն չունեն առաջադեմ օպտիկայի (ոսպնյակների) և սխեմաների պատճառով: Հետագա նախագծերում ես սովորական IR դետեկտորներ չեմ օգտագործի: Սուր IR- ն նախընտրելի է պարզ IR ընդունիչներից: Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. PIN 8 -ը իրականում PIN- ն է: PIN 9 -ը ORԻՇՏ Է

Քայլ 5: Bob- ին ձայն է պետք:

Միացրեք պիեզո բարձրախոսը PIN 5 -ին և - գետնին: Բոբը պետք է արտահայտվի: Կիրառվող պիեզո խոսնակի լավագույն տեսակը կլինի մակերեսային սալիկը: Նրանք գրեթե միշտ 5 վոլտ են: Հակառակ դեպքում, եթե դուք օգտագործում եք 5V- ից ցածր գնահատված մեկը, ձեզ հարկավոր է դիմադրություն:

Քայլ 6 ՝ «Լուսարձակի» ավելացում

Մթության մեջ Բոբին ավելի սառը տեսք ունենալու համար նա մտնում է լուսարձակը, երբ մտնում է մութ սենյակ: Whiteանկացած սպիտակ LED կաշխատի դրա համար: Քանի որ միացումն այդքան պարզ է, ես պարզապես ձեզ կասեմ. Պարզապես օգտագործեք 220 օհմ ռեզիստոր `հոսանքը սահմանափակելու համար: Եվ կամ, իհարկե, - գնում է գետնին:

Քայլ 7: Լրացրեք Բոբի ուղեղը:

Ահա Bob- ի ծածկագիրը: Այն բաժանված է բաժինների ՝ հայտարարագրեր (հաստատուններ և փոփոխականներ), նախաստորագրում, «հիմնական» հանգույց և ենթածրագրեր: Iրագրավորման այն տեսակը, որը ես օգտագործել եմ, Subsumption-based FSM (Finite State Machine) Architecture- ն է: Հիմնականում դա ռոբոտին ստիպում է ավելի արագ աշխատել և ավելի լավ է կազմակերպում ծածկագիրը: Եթե ցանկանում եք ներդրումներ կատարել այդ համեմատաբար բարդ տիրույթում, կարդացեք այս էջի PDF- ը: Ես ավելացրել եմ մեկնաբանություններ (կանաչ տեքստը), որը կօգնի բացահայտել կոդի տարբեր մասերը: BS2e- ի հետ բոլոր կապերը կրկին ստորև թվարկված են

• PIN 0 - 220ohm դիմադրություն CdS ֆոտոխցիկին
• PIN 5 - պիեզո խոսնակի դրական առաջատարը
• PIN 6 - SIG (ազդանշան) ձախ GP2D12 տող (ձախից ՝ ռոբոտին վերևից նայելիս)
• PIN 8 - GP2D12 աջ SIG գիծ
• PIN 9 - IR դետեկտորի OUT (ելքային) գիծ (թողման տվիչ)
• PIN 10 - 1 Կմ դիմադրություն IR LED- ի դրական կապին
• PIN 15 - ուլտրաձայնային հեռաչափի SIG կապ

Բոբի ծածկագիրը գրված է այնպես, որ 1) Նա, կամ, իհարկե, խուսափում է առարկաներից և բացթողումներից 2) հաշվում է, թե սենսորներից յուրաքանչյուրը քանի անգամ է գործարկվել, և որոշում է, թե արդյոք նա գտնվում է մի վայրում, որտեղ հնարավոր չէ մանևրել 3) առաջացնում է կեղծ պատահական թվեր ՝ շարժումը պատահական դարձնելու համար 4) միացնում է «լուսարձակները» ՝ որոշելով, որ նա մութ սենյակում է ՝ օգտագործելով ժամաչափեր և ԵԹԵ … ԱՊԱ հայտարարություններ Ես դեռ մշակում եմ «հետաձգման» հատվածը: Դա կապված է լույսի տվիչի կոնդենսատորի լիցքավորման ժամանակի, ինչպես նաև չափազանց ծանրաբեռնված BS2e- ի հետ: