Robot s osobnošću koji izbjegava prepreke!: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Za razliku od većine roming 'robota, ovaj zapravo luta na takav način da se čini da' razmišlja '! S mikrokontrolerom BASIC Stamp (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, itd.), Nekakvom šasijom, nekoliko senzora i nekim sofisticiranim kodom iz ove upute možete stvoriti robota koji će izvoditi pokrete koje nikada niste ni izvršili evo video zapisa (nekako je loše kvalitete, ali radim na tome. (Još uvijek pokušavam razraditi dio koji je prespor.)

Korak 1: Senzori

(Ime?) … Pa, nazovimo ga Bob. Bob ima pet senzora

• Ultrazvučni daljinomer (poznat i kao "sonar")
• 2 Sharp GP2D12 IC senzora
• 1 standardni IR sklop (o tome kasnije)
• 1 CdS (kadmij sulfid) fotoćelija

Ultrazvučni daljinomer pomaže Bobu da vidi prepreke koje se nalaze ispred njega; takođe mu govore koja je udaljenost objekta od njega. To se može dobiti iz mnogih izvora. Možete ih pronaći sa (Parallax; zovu ga "Ping)))"), Acroname, HVW Technologies i još mnogo drugih web lokacija. Bez obzira gdje ih krenuli pronaći, svi koštaju otprilike isto (~ 30 USD). Dva IC senzora koje je napravio Sharp vrlo su laki za upotrebu kada se koriste za jednostavno otkrivanje objekata, kao u ovom slučaju. Možete ih nabaviti u majskim internetskim trgovinama, poput onih navedenih gore. Oni pomažu Bobu da uoči prepreke koje ultrazvučni daljinomer ne može; prepreke koje se približavaju stranama šasije. Koštaju oko 12 do 15 dolara, ovisno o tome gdje ih nabavite. "IR sklop" sam sam napravio; pogledajte korak 2 za sastavljanje. CdS fotoćelija (ili otpornik sa promenljivom svetlošću, šta god želite) je za otkrivanje promena u ambijentalnom osvetljenju. Bob ih koristi da zna kada je u mračnoj ili svijetloj prostoriji. Ako netko tko ima prethodno iskustvo s nekim od Sharp IR rendžera, za informaciju, oni se neće koristiti za mjerenje stvarne udaljenosti u ovom robotu. Nemam ADC (analogno-digitalni pretvarač), niti znam kako ih koristiti na taj način. Oni jednostavno pružaju signal VISOKOG ili NISKOG mikrokontroleru BS2. Tehnički listovi za Sharp IR -ove, kao i za Ping))) senzor mogu se pronaći na netu, ali ako ste lijeni poput mene, možete se pomaknuti još dolje dolje!

Korak 2: Hardver, mozak i druge komponente

Uredu. Za početak, hardver koji je korišten za ovog robota bio je dio kompleta koji sam dobio. To je komplet "Boe-Bot" iz Parallaxa (https://www. Parallax.com), ali ovaj dizajn je vrlo fleksibilan; možete koristiti bilo koju šasiju koju želite, samo budite sigurni da je 1) ultrazvučni daljinomer na najvišoj nadmorskoj visini na robotu kako ne bi udario u dna ograda itd., i 2) da su IR senzori pod kutom tako da oni čak mogu otkriti objekte koji su udaljeni oko 1 "od robota. To ga sprječava da udari o rubove stvari koje mogu udariti u kotače. Na šasiju je postavljena Parallaxova Boe-Board koja je isporučena s mojim Boe-Bot kompletom, koji je jednostavno razvojna ploča koja se može koristiti sa bilo kojim mikrokontrolerom Stamp sa istim zahtjevima napona i rasporedom pinova. Na internetu postoji mnogo različitih razvojnih ploča Stamp. To je 65 dolara od Parallaxa. Na razvojnoj ploči, kao Bobov mozak, nalazi se BS2e (BASIC Stamp 2 e), koji je u osnovi isti kao BS2, osim s više memorije (RAM i EEPROM). EEPROM je za pohranu programa, a RAM za spremanje varijabli (naravno, privremeno). Bob možda neće biti najbrži mislilac na svijetu (~ 4000 uputstava u sekundi), ali hej, to je dovoljno dobro. Bob se kreće kroz dva servo motora s kontinuiranom rotacijom iz Parallaxa koji, kao i mnogi servo pogoni, imaju MNOGO okretnog momenta. Za sok, on ima 4-ćelijsku bateriju AA (ukupno 6V) spojenu na regulator 5V na razvojnoj ploči, koji daje stalan izlaz, pogađate, 5V da ne prži komponente. Mnogi robotski uređaji rade na 5V ili 6V napajanju; iz nekog razloga, to je standard. I NE ŽELITE pržiti ove komponente; skupe su. BS2e ima unutarnji regulator, ali nemojte mu davati više od 9 V ako ne koristite razvojnu ploču! Također, ako ne koristite razvojnu ploču (koja uvijek ima regulatore), onda OBAVEZNO upotrijebite regulator od 5 V. NAPOMENA: Što se tiče potrošnje energije, Bob je vrlo pohlepan. Za to upotrijebite PUNJIVE baterije; one traju MNOGO duže. Koristio sam 4 punjive baterije po 2500 mA svaka, što definitivno produžava život.

Korak 3: Sklapanje kruga senzora svjetlosti

Senzor svjetla zahtijeva krug da bi ga BS2e pravilno koristio. Ovaj sklop sam dobio iz jedne od Parallaxovih knjiga (zapravo, one koja je stigla s mojim kompletom). NAPOMENA: PIN 6 JE STVARNO PIN 1; Ovo mora odgovarati kodu ili možete oštetiti druge komponente. PAŽLJIVO DA TO NE POPUSTITE.

Korak 4: Sastavljanje detektora ispuštanja

Ovo se može sastaviti na nekoj goloj PCB ploči. Upravo sam otrčao do RadioShacka i uzeo ga, te odrezao ploču tako da odgovara krugu. Ovaj dio je KRUČAN. Ako ovo zabrljate, jadni Bob može umrijeti. IC detektor je Panasonic PNA4601, ali ih možete nabaviti putem RatShacka, kao i otpornika i IC LED diode. Nije važno koju veličinu infracrvene LED diode nabavite, pazite da to nije IR FOTOTRANZOR. To je potpuno drugačiji uređaj. Također, morate upotrijebiti termoskupljajuću cijev ili neku vrstu slame (možete je naprskati crnom bojom) da suzite snop IC LED, ali mora biti potpuno prekriven (osim kraja LED) ili senzora NEĆE raditi. Koristio sam plastično kućište iz Parallaxa. LED diodu i kućište možete naručiti na njihovoj web stranici.

Nažalost, frekvencijski raspon na IC detektoru koji sam koristio bio je vrlo širok, što znači da je mnogo skloniji smetnjama. Srećom, RadioShack nudi one koji su podešeni samo na 38Khz, što znači da je manje vjerojatno da će se Bob ponašati čudno oko daljinskih upravljača i drugih uređaja koji koriste IC. DP2D12 su odlični jer su praktički bez smetnji zbog napredne optike (objektiva) i kola. U budućim projektima neću koristiti redovne IR detektore. Sharp IR -ovi imaju prednost u odnosu na jednostavne IC prijemnike. NAPOMENA: PIN 8 JE STVARNO PIN 10. PIN 9 JE TAČAN

Korak 5: Bob treba zvuk

Priključite piezo zvučnik na PIN 5 i - na masu. Bob se mora izraziti! Najbolja vrsta piezo -zvučnika za korištenje bila bi površinska. Oni su skoro uvijek 5 volti. U protivnom, ako koristite napon ispod 5V, trebat će vam otpornik.

Korak 6: Dodavanje "farova"

Kako bi Bob u mraku izgledao hladnije, uključuje svjetlo kad uđe u mračnu prostoriju. Za to će raditi bilo koja bijela LED dioda. Budući da je krug tako prokleto jednostavan, samo ću vam reći: samo upotrijebite otpornik od 220 ohma da ograničite struju. I, naravno, - ide na zemlju.

Korak 7: Napunite Bobov mozak

Evo koda za Boba. Podijeljen je na sekcije: deklaracije (konstante i varijable), inicijalizacija, 'glavna' petlja i potprogrami. Vrsta programiranja koju sam koristio je FSM (Finite State Machine) zasnovana na subsumpciji. U osnovi, to ubrzava rad robota i bolje organizira kôd. Ako se želite upustiti u to relativno složeno područje, pročitajte PDF na ovoj stranici. Dodao sam komentare (tekst zelene boje) kako bih lakše identificirao različite dijelove koda. Sve veze sa BS2e ponovo su navedene ispod

• PIN 0 - 220ohm otpornik na CdS fotoćeliju
• PIN 5 - pozitivni provodnik piezo zvučnika
• PIN 6 - SIG (signalna) linija lijevo GP2D12 (lijevo kada gledate robota odozgo)
• PIN 8 - SIG linija desnog GP2D12
• PIN 9 - OUT (izlazna) linija IC detektora (senzor ispuštanja)
• PIN 10 - 1Kohm otpornik na pozitivan provodnik IC LED diode
• PIN 15 - SIG provodnik ultrazvučnog daljinomera

Bobov kod je napisan na takav način da 1) On ili, naravno, izbjegava objekte i padove2) broji koliko je puta svaki od senzora bio aktiviran i utvrđuje je li na mjestu kojim se ne može manevrirati3) stvara pseudo- nasumični brojevi za nasumično kretanje4) uključuje "farove" nakon što utvrdi da je u mračnoj prostoriji pomoću mjerača vremena i IF … ONDA još uvijek radim na dijelu "kašnjenja". To ima veze s vremenom pražnjenja kondenzatora za svjetlosni senzor, kao i sa preopterećenim BS2e.