Swarm ბოტები: შეკრება და თანამშრომლობის ტრანსპორტი: 13 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

Გამარჯობა ყველას, ეს სასწავლო არის "Swarm Bots: ასამბლეის და თანამშრომლობის ტრანსპორტი", რომელშიც ჩვენ შეგვიძლია ავაშენოთ ჩვენი საკუთარი სამაგისტრო და მონა რობოტი, მონა მიჰყვება სამაგისტრო რობოტს და ჩვენ გავაკონტროლებთ სამაგისტრო რობოტს ჩვენი სმარტფონით. ეს სახალისო პროექტია, უბრალოდ სცადე შენი ელექტრონიკა გიკი თქვენს შიგნით და ითამაშეთ რობოტექნიკით. შევეცდები ბევრი სურათი, ვიდეო, მოკლე ახსნა ამ პროექტის შესახებ, რათა მივიღო ნათელი იდეა.

რატომ განსხვავდება COBOT Swarm და ჩვეულებრივი ბოტისგან, აქ ნახავთ

1. შესავალი

1.1 რა არის რეალურად Swarm რობოტიკა

1. Swarm robotics არის ახალი მიდგომა მრავალ რობოტიანი სისტემების კოორდინაციისათვის, რომელიც შედგება უმეტესად მარტივი ფიზიკური რობოტებისგან.

2. ეს მიდგომა წარმოიშვა ხელოვნური გროვის ინტელექტის სფეროში, ასევე მწერების, ჭიანჭველების და ბუნების სხვა სფეროების ბიოლოგიურ შესწავლაში, სადაც ხდება გროვის ქცევა.

3. Swarm Robotics არის კოლექტიური რობოტიკის განვითარებადი სფერო, რომელიც იყენებს სრულად განაწილებულ საკონტროლო პარადიგმას და შედარებით მარტივ რობოტებს, რათა მიაღწიოს კოორდინირებულ ქცევას ჯგუფურ დონეზე.

4. Swarm robotics სისტემები თვითორგანიზებულია, რაც იმას ნიშნავს, რომ კონსტრუქციული კოლექტიური (ან მაკროსკოპული) ქცევა წარმოიქმნება რობოტების ინდივიდუალური (ან მიკროსკოპული) გადაწყვეტილებებისგან.

ნაბიჯი 1: ბრბოს წარმოშობა და მითითება ფილმებში

1.2 ბრბოს წარმოშობა 1. გროვების დაზვერვის უმეტესობა შთაგონებულია იმით, თუ როგორ ურთიერთქმედებს ბუნების ბრბოები, როგორიცაა სოციალური მწერები, თევზები ან ძუძუმწოვრები ერთმანეთში გროვაში რეალურ ცხოვრებაში.

2. ეს ბრბო არის ზომით, მცირე ზომის ბუნებრივ რაიონებში მცხოვრები რამდენიმე ინდივიდიდან მაღალ ორგანიზებულ კოლონიებამდე, რომლებსაც შეუძლიათ დაიკავონ დიდი ტერიტორიები და შედგებიან მილიონზე მეტი ინდივიდისგან.

3. ჯგუფების ქცევები, რომლებიც წარმოიქმნება ბრბოებში, აჩვენებს დიდ მოქნილობას და გამძლეობას, როგორიცაა გზების დაგეგმვა, ბუდეების აგება, ამოცანების განაწილება და მრავალი სხვა კომპლექსური კოლექტიური ქცევა სხვადასხვა ბუნებაში.

4. ბუნების ბრბოში მყოფი პირები აჩვენებენ ძალიან სუსტ შესაძლებლობებს, მაგრამ კომპლექსური ჯგუფური ქცევები შეიძლება წარმოიშვას მთელ ბრბოში, როგორიცაა ფრინველთა ბრბოს და თევზის სკოლების მიგრაცია და ჭიანჭველებისა და ფუტკრების კოლონიების საკვების მოპოვება, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ. ააშენებენ კოლონიებს, ფრინველები ირევიან საკვების მოსაძებნად, ფუტკრები თაფლის შესაგროვებლად.

ნაბიჯი 2: პრობლემის განსაზღვრა

1. შესავალი

ამ თავში ჩვენ ვიმუშავებთ ორ ძირითად მიზანზე, ჩვენს პროექტზე, ანუ თვითშეკრებაზე და კოოპერატიულ ტრანსპორტზე. თვით შეკრებისას ორი რობოტი შეიკრიბება ხაზის ფორმირებაში და კოოპერატიულ ტრანსპორტში ეს ორი ბოტი გადაიტანს ბლოკს ერთი ადგილიდან მეორეზე.

1..1 გროვის რობოტების თვითშეკრება

ჩვენ მიზნად ისახავს s- ბოტების ჯგუფის სრულად ავტონომიური კონტროლით ისე, რომ ისინი აღმოაჩინონ, მიუახლოვდნენ და დაუკავშირდნენ ობიექტს.

1.2 კოოპერატიული ტრანსპორტი

ამ ნაშრომში განიხილება პრობლემა

ა) როგორ გავაკონტროლოთ ცალკეული s- ბოტები ობიექტთან ან/და ერთმანეთთან ავტონომიურად დასაკავშირებლად და

ბ) როგორ ვაკონტროლოთ swarm-bot ან swarm-bots კოლექცია ობიექტის მიზნისკენ გადასატანად.

ჰიბრიდული კონტროლის არქიტექტურის დიზაინი და გამოყენება კოოპერატივის სატრანსპორტო ამოცანაში ჩართული s-bots- ის თვითშეკრების ჯგუფის გასაკონტროლებლად უკვე შესწავლილია სიმულაციაში.პრობლემა დაიშალა მოქმედებების კონტროლის ქვე-პრობლემებად.

1. S- ბოტები, რომლებსაც შეუძლიათ საკუთარი თავის შეკრება. აწყობილი s- ბოტები, რომლებსაც შეუძლიათ ტრანსპორტირების დროს სამიზნეების განთავსება.

2. აწყობილი s- ბოტები, რომლებსაც არ შეუძლიათ სამიზნეების გადაადგილება ტრანსპორტირების დროს. გამოიყენეთ ერთი სამაგისტრო და მონა მიკროკონტროლერი.

3. ოპტიკური აცილების სენსორის ერთმანეთთან შერწყმა რობოტთან.

4. შემუშავებული SPI კომუნიკაცია swarm რობოტებს შორის.

5. სინქრონიზაცია ორ ბრბო რობოტს შორის. ობიექტის შეზღუდული ტრანსპორტირება მხოლოდ ჩვენი პროექტის შეზღუდვაა.

ნაბიჯი 3: მეთოდოლოგია

Swarm პროექტის ხუთი ძირითადი ბლოკი შედგება

ა) არდუინოს ოსტატი და მონა: ოსტატი და მონა ორი არდუინოზე დაფუძნებული ბოტია, რომლებიც ერთად თანამშრომლობენ სასურველი ამოცანის შესასრულებლად- ჩვენს შემთხვევაში მძიმე საგნების ტრანსპორტირება. ოსტატი აკონტროლებს მონის მოძრაობას და მოქმედებას RF მოდულის საშუალებით, რომელიც განმარტებულია შემდეგ ნაწილში.

ბ) RF მოდული (nrf24l01): კომუნიკაცია ბატონსა და მონას შორის ხდება RF მოდულის საშუალებით. სამაგისტრო აგზავნის სასურველ ბრძანებას გადამცემი მოდულის საშუალებით, რომელიც მიიღება და მოყვება მონას მიმღების მოდულის მეშვეობით.

გ) დაბრკოლების თავიდან აცილება: ეს ბოტების თვალია. დაბრკოლების თავიდან აცილება ბოტებს ეხმარება თავიდან აიცილონ არასასურველი დაბრკოლებები და ასევე ხელს უშლის ერთმანეთთან შეჯახებას. იგი მოიცავს ფოტოდიოდებისა და LED- ების სისტემას, რომლებიც მოთავსებულია ოსტატზე და მონაზე, შესაბამისად

დ) ერთი ფარი: პირველი ნაწილი არის ფარი, რომელიც ფიზიკურად არის დაკავშირებული თქვენს არდუინოს დაფასთან და მოქმედებს როგორც უკაბელო შუამავალი, რომელიც მონაცემებს აწვდის არდუინოს და ნებისმიერ Android სმარტფონს შორის Bluetooth– ის საშუალებით. ეს არის პროგრამული უზრუნველყოფის პლატფორმა და აპლიკაცია Android სმარტფონებზე, რომელიც მართავს კომუნიკაციას ჩვენს ფარს და თქვენს სმარტფონს შორის და გაძლევთ არჩევანის გაკეთებას სხვადასხვა ხელმისაწვდომ ფარებს შორის.

ე) LV-MaxSonar: ჩვენი ულტრაბგერითი სენსორები ჰაერშია, უკონტაქტო ობიექტების გამოვლენა და სენსორები, რომლებიც ამოიცნობს ობიექტებს ტერიტორიის შიგნით. ამ სენსორებზე გავლენას არ ახდენს გამოვლენილი ობიექტის ფერი ან სხვა ვიზუალური მახასიათებლები. ულტრაბგერითი სენსორები იყენებენ მაღალი სიხშირის ხმას სხვადასხვა გარემოში ობიექტების გამოვლენისა და ლოკალიზაციისათვის.

ნაბიჯი 4: კომპონენტების ურთიერთკავშირი

Swarm ბოტები: შეკრება და თანამშრომლობის სატრანსპორტო საშუალება Pin აღწერა

A. nrf24L01 პინის აღწერა

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! არა 5 ვ

3 - CE to Arduino pin 9

4 - CSN to Arduino pin 10

5 - SCK to Arduino pin 13

6 - MOSI არდუინოს პინზე 11

7 - MISO არდუინოს პინზე 12

8 - გამოუყენებელი

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

მონაცემთა პინი - A5

C. L293D საავტომობილო დრაივერის IC

LeftMotorForward - D7 (ციფრული პინ 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

დ. ფოტოდიოდი (სურვილისამებრ)

VCC-5V

GND

მონაცემთა პინი - D0

თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ პინი თქვენი PCB დიზაინის მიხედვით, მაგრამ კოდში აუცილებელი ცვლილებები უნდა მოხდეს.

შენიშვნა: ხალხი შეექმნება რაიმე პრობლემას პროგრამის ინტერფეისის და გაშვებისას პირველივე მცდელობისას, გთხოვთ გაიაროთ ყველა კავშირი და კოდი სწორად და შემდეგ სცადოთ კიდევ ერთხელ.

ნაბიჯი 5: პროგრამირება

Hackster.io

შენიშვნა: თანდართული txt ფაილი შეიცავს Master.ino და Slave.ino პროგრამებს. მიიღეთ მითითება კოდიდან, გაიაზრეთ მუშაობა და შემდეგ ატვირთეთ შესაბამის სამაგისტრო arduino და მონა arduino– ში:)

ნაბიჯი 6: CASING & PCB & PROTOTYPING

თქვენ შეგიძლიათ აიღოთ ნებისმიერი საქმე თქვენი რობოტისთვის

PCB შეიცავს nrF, დაბრკოლების თავიდან აცილების სენსორს, ბატარეას, L293D IC. თქვენ არ გჭირდებათ PCB– ის გაკეთება, უბრალოდ გამწვანებულ დაფაზე დააკავშირეთ თითოეული კომპონენტი და შეაერთეთ იგი

ნაბიჯი 7: დაბრკოლების თავიდან აცილების სენსორის ტესტირება

ნაბიჯი 8: ტესტირება NRF24L01 გადამცემი

შენიშვნა: ბოდიში წყლის ნიშნებისთვის ვიდეოში;)

ნაბიჯი 9: ერთი ბოტის და 1 საფეხურზე მუშაობის ტესტირება

ნაბიჯი 10: შურისმაძიებლები იკრიბებიან საბოლოო ტესტირებისთვის

ნაბიჯი 11: საბოლოო ტესტირება

ნაბიჯი 12: დასკვნა

1. ჩვენი პროექტი ძირითადად დაფუძნებულია ფუტკრებისა და ჭიანჭველების ნატურალურ ქცევაზე, რომლებიც ეფექტურად და ეფექტურად ასრულებენ მათთვის მინიჭებულ ამოცანას.

2. ოსტატსა და მონა მონას შორის კოორდინაცია ეფექტურია იმ ამოცანის შესასრულებლად, რომელიც არის ობიექტების გადატანა

3. აქ გამოიყენება მხოლოდ 1 სამაგისტრო და 1 მონა ბოტები, რაც ზღუდავს ობიექტის ზომას, რომლის ტრანსპორტირება შესაძლებელია წყაროდან დანიშნულების ადგილამდე.

4. თვითმმართველობის შეკრების დასრულების შემდეგ ობიექტის ტრანსპორტირება ადვილი და საიმედო პროცესია.

5. უკაბელო ბოტების გამოყენება Master და Slave Bot წყვილს ხდის მოსახერხებელ გამოსაყენებლად.

მომავლის სფერო

1. მონების რაოდენობის გაზრდით შეიძლება განხორციელდეს უფრო დიდი და მძიმე ობიექტების ტრანსპორტირება.

2. ეს Swarm Robots შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სამაშველო ოპერაციებში, როდესაც სიტუაციები არ არის ხელსაყრელი ადამიანების ჩარევისთვის.

3. Swarm Robotics– ის გამოყენება შეიძლება გაგრძელდეს, რათა ემსახუროს ერს სამხედრო სამსახურებით. ეს შეამცირებს ომის შედეგად დაღუპულთა რაოდენობას.

ნაბიჯი 13: მადლობა:)

უღრმესი მადლობა დროისთვის, რომ გაეცნოთ ამ სასწავლო ინსტრუქციას

ვიმედოვნებ, რომ მე მოკლედ ავხსენი ეს პროექტი, რათა ყველამ ადვილად გაიგოს პროექტი და შექმნას საკუთარი. ვინაიდან ეს არის საკმაოდ რთული პროექტი, თქვენ შეიძლება შეექმნათ პრობლემა თავდაპირველად ინტერფეისის, კოდირებისა და ტესტირების დროს. უბრალოდ მიჰყევით ნაბიჯ -ნაბიჯ და აღმოფხვრა შეცდომის ხაზი, არა მხოლოდ პირდაპირ ატვირთეთ კოდი და დაიწყეთ გაშვება. კოდი ასევე არის ზოგადი კოდი, ადამიანებს შეიძლება შეცვალონ ცვლილებები თქვენი მოთხოვნის შესაბამისად.

რასაც მე გირჩევთ არის პირველი ინტერფეისი ერთი კომპონენტის კოდით და შეამოწმოთ იგი, შემდეგ დაამატეთ კიდევ ერთი კოდი და გამოსცადეთ. ეს უკეთესად დაეხმარება. მიიღეთ რაიმე მითითება Google– დან, რადგან ჩემი კოდი ასევე არ არის 100% სწორი. ბოლოს მე ასევე ვარ ახალბედა არდუინოსა და პროგრამირებაში, ამიტომ მაქსიმალურად შევეცადე რაც შეიძლება.

იმედია მოგეწონათ:)

გთხოვთ, გახადოთ ფავორიტი ამ ინსტრუქციულად

გთხოვთ, ხმა მომცეთ ROBOT კონკურსში

Გაუმარჯოს