Robot z osebnostjo, ki se izogiba oviram!: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Za razliko od večine gostujočih "robotov" ta dejansko hodi tako, da se zdi, da "razmišlja"! Z mikrokrmilnikom BASIC Stamp (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp itd.), Nekakšnim ohišjem, nekaj senzorji in nekaj prefinjene kode iz tega navodila lahko ustvarite robota, ki bo izvajal premike, ki jih nikoli ne Tu je video (nekako nizke kakovosti, vendar delam na tem. (Še vedno poskušam ugotoviti del, ki je prepočasen.)

1. korak: Senzorji

(Ime?) … No, recimo temu Bob. Bob ima pet senzorjev

• Ultrazvočni daljinomer (znan tudi kot "sonar")
• 2 Sharp GP2D12 IR senzorja
• 1 standardni IR sklop (več o tem kasneje)
• 1 fotocelica CdS (kadmijev sulfid)

Ultrazvočni daljinomer pomaga Bobu videti ovire, ki so tik pred njim; povedo mu tudi, na kakšni razdalji je predmet od njega. To je mogoče dobiti iz številnih virov. Najdete jih na (Parallax; imenujejo ga "Ping)))"), Acroname, HVW Technologies in še na številnih drugih mestih. Ne glede na to, kje jih najdete, stanejo približno enako (~ 30 USD). Dva IR senzorja, ki jih je izdelal Sharp, sta v tem primeru zelo enostavna za uporabo za preprosto odkrivanje predmetov. Dobite jih v majskih spletnih trgovinah, kot so zgoraj navedene. Pomagajo Bobu videti ovire, ki jih ultrazvočni daljinomer ne more; ovire, ki se preveč približujejo stranskim mestom. Stanejo od 12 do 15 USD, odvisno od tega, kje jih dobite. "IR sklop" sem naredil sam; glejte korak 2 za sestavljanje. Fotocelica CdS (ali svetlobno spremenljiv upor, ne glede na vaše želje) je namenjen zaznavanju sprememb osvetlitve okolice. Bob jih uporablja, da ve, kdaj je v temni ali svetli sobi. Če kdo, ki ima predhodne izkušnje s katerim od Sharp IR rangerjev, za vednost, jih pri tem robotu ne uporablja za dejansko merjenje razdalje. Nimam ADC-ja (analogno-digitalnega pretvornika), niti jih ne znam uporabljati na ta način. Mikrokontrolerju BS2 preprosto posredujejo VISI ali NIZKI signal. Podatkovne liste za senzorje Sharp IR in senzor Ping))) najdete na internetu, če pa ste leni kot jaz, se lahko pomaknete še malo navzdol in tam so!

2. korak: Strojna oprema, možgani in druge komponente

V redu. Za začetek je bila strojna oprema, ki je bila uporabljena za tega robota, del mojega kompleta. Gre za komplet "Boe-Bot" podjetja Parallax (https://www. Parallax.com), vendar je ta oblika zelo prilagodljiva; lahko uporabite katero koli ohišje, ki ga želite, samo se prepričajte, da je 1) ultrazvočni daljinomer na najvišji višini na robotu, da ne zadene dna ograj itd., in 2) IR senzorji so nagnjeni tako, da zaznajo lahko celo predmete, ki so oddaljeni približno 1 "od robota. To preprečuje, da bi zadeli robove stvari, ki bi lahko udarile v kolesa. Na ohišje je nameščena Parallaxova Boe-Board, ki je priložena mojem kompletu Boe-Bota, ki je preprosto razvojno ploščo, ki jo je mogoče uporabiti s katerim koli mikrokrmilnikom Stamp z enakimi napetostnimi zahtevami in razporeditvijo zatičev. Na internetu je veliko različnih razvojnih plošč Stamp. Od Parallaxa je 65 USD. Na razvojni plošči, kot Bobovi možgani, je BS2e (BASIC Stamp 2 e), ki je v bistvu enak BS2, razen z več pomnilnika (RAM in EEPROM). EEPROM je za shranjevanje programov, RAM pa za shranjevanje spremenljivk (seveda začasno). Bob morda ne najhitrejši mislec na svetu (~ 4000 navodil/s), ampak hej, to je dovolj dobro. Bob se premika prek dveh servomotorjev za neprekinjeno vrtenje iz Parallaxa, ki imajo, tako kot mnogi servomotorji, veliko navora. Za sok ima 4-celični AA akumulator (skupaj 6V), priključen na regulator 5V na razvojni plošči, ki daje stalen izhod, uganili ste, 5V, da ne ocvrete komponent. Številne naprave za robotiko delujejo na 5V ali 6V napajanju; iz nekega razloga je to standard. In teh komponent NE ŽELITE ocvrti; drage so. BS2e ima notranji regulator, vendar mu ne dajte več kot 9 V, če ne uporabljate razvojne plošče! Tudi če ne uporabljate razvojno ploščo (ki imajo vedno regulatorje), potem Bodite prepričani, da uporabite regulator 5 V. OPOMBA: Kar se tiče porabe energije, je Bob zelo požrešen. Za to uporabite baterije, ki jih lahko ponovno napolnite; zdržijo veliko dlje. Uporabil sem 4 baterije za polnjenje z energijo po 2500 mA, kar zagotovo podaljša življenje.

3. korak: Sestavljanje vezja svetlobnega senzorja

Svetlobni senzor potrebuje vezje, da ga BS2e pravilno uporablja. To vezje sem dobil kar iz ene od Parallaxovih knjig (pravzaprav tiste, ki je priložena mojemu kompletu). OPOMBA: PIN 6 je V resnici PIN 1; TO SE MORA UJEMATI S KODO, ALI LAHKO POŠKODITE DRUGE KOMPONENTE. Bodite previdni, da tega ne zamudite.

4. korak: Sestavljanje detektorja padca

To je mogoče sestaviti na golem tiskanem vezju. Pravkar sem stekel do RadioShacka in ga dobil, ter odrezal ploščo, da se prilega vezju. Ta del je ključnega pomena. Če to zmotite, bo ubogi Bob umrl. IR detektor je Panasonic PNA4601, vendar ga lahko dobite pri RatShacku, pa tudi upori in IR LED. Ni pomembno, kakšno velikost IR LED dobite, jute se prepričajte, da ni IR FOTOTRANZISTOR. To je popolnoma drugačna naprava. Prav tako morate uporabiti toplotno skrčljivo cev ali kakšno slamo (lahko jo poškropite s črno), da zožite žarek IR LED, vendar mora biti popolnoma zasut (razen konca LED) ali senzorja NE bo delovalo. Uporabil sem plastično ohišje podjetja Parallax. LED in ohišje lahko naročite na njihovi spletni strani.

Na žalost je bilo frekvenčno območje na IR detektorju, ki sem ga uporabil, zelo širok, kar pomeni, da je veliko bolj nagnjen k motnjam. Na srečo RadioShack ponuja tiste, ki so nastavljene le na 38Khz, kar pomeni, da se bo Bob manj obnašal v bližini daljinskih upravljalnikov in drugih naprav, ki uporabljajo IR. DP2D12 so odlični, ker so praktično brez motenj zaradi napredne optike (leče) in vezja. V prihodnjih projektih ne bom uporabljal običajnih IR detektorjev. Sharpovi IR so boljši od preprostih IR sprejemnikov. OPOMBA: PIN 8 je V resnici PIN 10. PIN 9 je PRAVILEN

5. korak: Bob potrebuje zvok

Piezo zvočnik priključite na PIN 5 in - na maso. Bob se mora izraziti! Najboljša vrsta piezo zvočnika za uporabo bi bila površinska montaža. Skoraj vedno imajo napetost 5 voltov. V nasprotnem primeru, če uporabljate napetost pod 5 V, boste potrebovali upor.

6. korak: Dodajanje "žarometa"

Da bi bil Bob v temi hladnejši, vklopi žaromete, ko vstopi v temno sobo. Za to bo delovala katera koli bela LED. Ker je vezje tako prekleto preprosto, vam bom povedal: samo uporabite 220ohmski upor, da omejite tok. In ali seveda, - gre na tla.

7. korak: Napolnite Bobove možgane

Tukaj je koda za Boba. Razdeljen je na odseke: deklaracije (konstante in spremenljivke), inicializacija, zanka 'main' in podprogrami. Vrsta programiranja, ki sem ga uporabil, je arhitektura FSM (Finite State Machine), ki temelji na predpostavki. V bistvu pospeši delovanje robota in bolje organizira kodo. Če se želite podati v to razmeroma zapleteno področje, preberite PDF na tej strani. Dodala sem pripombe (besedilo v zeleni barvi) za lažje prepoznavanje različnih delov kode. Spodaj so ponovno navedene vse povezave z BS2e

• PIN 0 - 220ohm upor za fotocelico CdS
• PIN 5 - pozitivni vod piezo zvočnika
• PIN 6 - SIG (signalna) linija levo GP2D12 (levo, ko gledate robota od zgoraj)
• PIN 8 - SIG linija na desni GP2D12
• PIN 9 - OUT (izhodna) linija IR detektorja (senzor padca)
• PIN 10 - 1Kohm upor do pozitivnega kabla IR LED
• PIN 15 - SIG kabel ultrazvočnega daljinomera

Bobova koda je napisana tako, da 1) Ali pa se seveda izogiba predmetom in padcem2) šteje, kolikokrat je bil sprožen vsak senzor, in ugotovi, ali je na mestu, ki ga ni mogoče manevrirati3) ustvari psevdo- naključna števila za naključno gibanje4) vklopi "žaromete", potem ko ugotovi, da je v temni sobi z uporabo časovnikov in ČE … TUDI še vedno delam del "zaostanek". To je povezano s časom praznjenja kondenzatorja za svetlobni senzor, pa tudi s preobremenjenim BS2e.