Kişiliğe Sahip Engelden Kaçan Robot!: 7 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Çoğu roaming 'bot'unun aksine, bu aslında o şekilde dolaşıyor ki aslında 'düşünüyor' gibi görünüyor! Bir BASIC Stamp mikro denetleyicisi (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, vb.), bir çeşit şasi, birkaç sensör ve bu talimattan alınan bazı karmaşık kodlarla, hiç yapmadığınız hareketleri gerçekleştirecek bir robot oluşturabilirsiniz. programlanmış!İşte bir video (biraz düşük kaliteli, ama bunun üzerinde çalışıyorum. (Hala çok yavaş olduğu kısmı çözmeye çalışıyorum.)

Adım 1: Sensörler

(Adı?)… Pekala, hadi ona Bob diyelim. Bob'un beş sensörü var

• Ultrasonik Telemetre (aka "sonar")
• 2 Sharp GP2D12 IR Sensörü
• 1 Standart IR Montajı (bununla ilgili daha fazla bilgi daha sonra)
• 1 CdS (Kadmiyum Sülfür) Fotosel

Ultrasonik telemetre, Bob'un önündeki engelleri görmesine yardımcı olur; ayrıca nesnenin ondan ne kadar uzakta olduğunu da söylerler. Bu birçok kaynaktan elde edilebilir. Bunları (Parallax; buna "Ping)))), Acroname, HVW Technologies ve daha pek çok siteden bulabilirsiniz. Onları bulmak için nereye giderseniz gidin, hepsinin maliyeti yaklaşık olarak aynıdır (~ 30 $). Sharp tarafından yapılan iki IR sensörü, bu durumda olduğu gibi basit nesne algılama için kullanıldığında kullanımı çok kolaydır. Bunları yukarıda listelenenler gibi mayıs çevrimiçi mağazalarından alabilirsiniz. Bob'un ultrasonik telemetrenin göremediği engelleri görmesine yardımcı olurlar; Şasinin kenarlarına çok yaklaşan engeller. Nereden aldığınıza bağlı olarak yaklaşık 12 ila 15 dolar arasında değişiyorlar. Kendi yaptığım "IR montajı"; montaj için 2. adıma bakın. CdS Fotoseli (veya tercihiniz ne olursa olsun, ışık değişkenli direnç) ortam aydınlatmasındaki değişiklikleri algılamak içindir. Bob, karanlık veya aydınlık bir odada olduğunu bilmek için bunları kullanır. Sharp IR korucularından herhangi biriyle önceden deneyimi olan biri varsa, FYI, bu robotta gerçek mesafe ölçümü için kullanılmıyorlar. Bir ADC'm (Analogdan Dijitale Dönüştürücü) yok, onları bu şekilde nasıl kullanacağımı da bilmiyorum. BS2 mikrodenetleyicisine YÜKSEK veya DÜŞÜK bir sinyal sağlıyorlar. Sharp IR'lerin yanı sıra Ping))) sensörünün veri sayfaları internette bulunabilir, ancak benim gibi tembelseniz, biraz daha aşağı kaydırabilirsiniz ve işte oradalar!

Adım 2: Donanım, Beyin ve Diğer Bileşenler

Tamam. Başlangıç olarak, bu robot için kullanılan donanım, aldığım bir kitin parçasıydı. Bu, Parallax'ın (https://www. Parallax.com) "Boe-Bot" kitidir, ancak bu tasarım çok esnektir; istediğiniz kasayı kullanabilirsiniz, sadece 1) ultrasonik telemetrenin robottaki en yüksek kotta olduğundan ve böylece parmaklıkların dibine vb. robottan yaklaşık 1" uzaktaki nesneleri bile algılayabilirler. Bu, onu tekerleklere çarpabilecek şeylerin kenarlarına çarpmasını engeller. Şasi üzerine monte edilmiş olan Parallax'ın Boe-Bot kitimle birlikte gelen Boe-Board'u, Aynı voltaj gereksinimlerine ve pin düzenine sahip herhangi bir Stamp mikrodenetleyici ile kullanılabilecek bir geliştirme kartı. İnternette birçok farklı Stamp geliştirme kartı var. Parallax'tan 65 dolar. Geliştirme panosunda Bob'un beyni olarak BS2e (BASIC Stamp 2 e), daha fazla bellek (RAM ve EEPROM) dışında temelde BS2 ile aynıdır. EEPROM program depolama içindir ve RAM değişkenleri depolamak içindir (geçici olarak, tabii ki). dünyanın en hızlı düşünürü ol (~4.000 talimat/sn), ama hey, yeteri kadar iyi. Bob, birçok servonun yaptığı gibi çok fazla torka sahip olan Parallax'tan iki sürekli dönüş servosu aracılığıyla hareket eder. Meyve suyu için, geliştirme kartındaki 5V regülatöre bağlı 4 hücreli bir AA pil takımı (toplam 6V için) vardır, bu da bileşenleri kızartmamak için 5V'luk sabit bir çıktı verir. Robotik için birçok cihaz, 5V veya 6V besleme ile çalışır; nedense bu bir standart. Ve bu bileşenleri kızartmak istemezsiniz; pahalıdırlar. BS2e'nin dahili bir regülatörü vardır, ancak bir geliştirme kartı kullanmıyorsanız 9V'tan fazla vermeyin! Geliştirme kartı (her zaman regülatörleri vardır), daha sonra 5V regülatör kullandığınızdan EMİN OLUN. NOT: Güç tüketimine gelince, Bob çok açgözlüdür. Bunun için ŞARJ EDİLEBİLİR piller kullanın; çok daha uzun süre dayanırlar. Her biri 2500ma'da 4 Energizer şarj edilebilir kullandım, bu kesinlikle ömrü uzatır.

Adım 3: Işık Sensörü Devresinin Montajı

Işık sensörü, BS2e'nin onu doğru şekilde kullanması için bir devre gerektirir. Bu devreyi Parallax'ın kitaplarından birinden aldım (aslında kitimle birlikte gelen). NOT: PIN 6 GERÇEKTEN PIN 1'DİR; BU KODLA UYGUN OLMALIDIR YA DA DİĞER BİLEŞENLERE ZARAR VEREBİLİRSİNİZ. BUNU KARŞILAŞTIRMAMAYA DİKKAT EDİN.

Adım 4: Bırakma Dedektörünün Montajı

Bu, bazı çıplak PCB üzerinde bir araya getirilebilir. Az önce RadioShack'e koştum ve bir tane aldım ve devreyi sığdırmak için tahtayı kestim. Bu kısım ÖNEMLİDİR. Bunu berbat edersen, zavallı Bob ölebilir. IR dedektörü bir Panasonic PNA4601'dir, ancak bunları RatShack'in yanı sıra dirençler ve IR LED'den alabilirsiniz. Hangi boyutta IR LED aldığınız önemli değil, çıkıntılar bunun bir IR FOTOTRANSİSTÖR olmadığından emin olun. TAMAMEN farklı bir cihaz. Ayrıca, IR LED'in ışınını daraltmak için ısıyla daralan makaron veya bir tür saman kullanmalısınız (siyah püskürterek boyayabilirsiniz), ancak tamamen çevrilmesi gerekir (LED'in sonu hariç) veya sensör çalışmayacak. Parallax'tan plastik bir kasa kullandım. LED'i ve kasayı web sitelerinden sipariş edebilirsiniz.

Ne yazık ki, kullandığım IR dedektörün frekans aralığı çok genişti, bu da girişime çok daha yatkın olduğu anlamına geliyor. Neyse ki, RadioShack yalnızca 38Khz'ye ayarlanmış olanları sunar; bu, Bob'un uzaktan kumandalar ve IR kullanan diğer cihazlar arasında garip davranma olasılığının daha düşük olduğu anlamına gelir. DP2D12'ler harikadır çünkü gelişmiş optikler (lensler) ve devreler sayesinde neredeyse parazitsizdirler. Gelecekteki projelerde normal IR dedektörleri kullanmayacağım. Sharp IR'ler, basit IR alıcılarına göre tercih edilir. NOT: PIN 8 GERÇEKTE PIN 10'dur. PIN 9 DOĞRU

Adım 5: Bob'un Sese İhtiyacı Var

Bir piezo hoparlörü PIN 5'e ve - toprağa bağlayın. Bob'un kendini ifade etmesi gerekiyor! Kullanılacak en iyi piezohoparlör türü, yüzeye monte bir hoparlör olacaktır. Neredeyse her zaman 5 volttur. Aksi takdirde, 5V'un altında bir değer kullanırsanız, bir dirence ihtiyacınız olacaktır.

Adım 6: 'Far' ekleme

Bob karanlıkta daha havalı görünmek için karanlık bir odaya girdiğinde bir far yakar. Herhangi bir beyaz LED bunun için çalışacaktır. Devre çok basit olduğu için size söyleyeceğim: akımı sınırlamak için sadece 220ohm'luk bir direnç kullanın. Ve tabi ki, - yere iner.

Adım 7: Bob'un Beynini Doldurun

İşte Bob'un kodu. Bölümlere ayrılmıştır: bildirimler (sabitler ve değişkenler), başlatma, 'ana' döngü ve alt rutinler. Kullandığım programlama türü, Subsumption-Based FSM (Sonlu Durum Makinesi) Mimarisi. Temel olarak, robotun daha hızlı çalışmasını sağlar ve kodu daha iyi organize eder. Bu nispeten karmaşık alana girmek istiyorsanız, bu sayfadaki PDF'yi okuyun. Kodun farklı bölümlerini tanımlamaya yardımcı olmak için yorumlar (yeşil metin) ekledim. BS2e'ye yapılan tüm bağlantılar aşağıda tekrar listelenmiştir.

• CdS fotoseline PIN 0 - 220ohm direnç
• PIN 5 - piezo hoparlörün pozitif ucu
• PIN 6 - Sol GP2D12'nin SIG (sinyal) çizgisi (robot yukarıdan bakıldığında sol)
• PIN 8 - Sağ GP2D12'nin SIG satırı
• PIN 9 - IR dedektörünün ÇIKIŞ (çıkış) hattı (bırakma sensörü)
• PIN 10 - IR LED'in pozitif ucuna 1Kohm direnç
• PIN 15 - Ultrasonik telemetrenin SIG kablosu

Bob'un kodu, 1) O veya rota, nesnelerden ve düşmelerden kaçınır2), sensörlerin her birinin tetiklenme sayısını sayar ve manevra yapılamayacak bir noktada olup olmadığını belirler 3) sahte görüntüler üretecek şekilde yazılmıştır. rasgele sayılar, hareketi rastgele 4) zamanlayıcıları ve IF…THEN ifadelerini kullanarak karanlık bir odada olduğunu belirledikten sonra "farları" açar. Hala 'gecikme' kısmı üzerinde çalışıyorum. Işık sensörü için kondansatörün deşarj süresi ve ayrıca aşırı yüklenmiş bir BS2e ile ilgilidir.