დაბრკოლების თავიდან აცილება რობოტი პიროვნებით!: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

როუმინგული ბოტების უმეტესობისგან განსხვავებით, ეს რეალურად ტრიალებს ისე, რომ ის რეალურად „აზროვნებს“! BASIC Stamp მიკროკონტროლით (ძირითადი ატომი, პარალაქსის ძირითადი მარკები, კორიდიუმის მარკა და სხვა), გარკვეული სახის შასის, რამდენიმე სენსორისა და ამ ინსტრუქციისგან დახვეწილი კოდით, შეგიძლიათ შექმნათ რობოტი, რომელიც შეასრულებს მოძრაობებს პროგრამირებულია მასში! აქ არის ვიდეო (ეს არის დაბალი ხარისხის, მაგრამ მე ვმუშაობ ამაზე. (მე მაინც ვცდილობ გამოვიმუშაო ის ნაწილი, რომელიც ძალიან ნელია.)

ნაბიჯი 1: სენსორები

(სახელი?)… კარგი, მოდით, მას ბობ დავარქვათ. ბობს აქვს ხუთი სენსორი

• ულტრაბგერითი ამომძიებელი (იგივე "სონარი")
• 2 მკვეთრი GP2D12 IR სენსორი
• 1 სტანდარტული IR ასამბლეა (ამის შესახებ მოგვიანებით)
• 1 CdS (კადმიუმის სულფიდი) ფოტოცელი

ულტრაბგერითი დიაპაზონი ეხმარება ბობს დაინახოს დაბრკოლებები, რომლებიც მის წინ არის; ისინი ასევე ეუბნებიან რა მანძილია ობიექტი მისგან. ამის მიღება შესაძლებელია მრავალი წყაროდან. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ისინი (Parallax; ისინი მას უწოდებენ "პინგს")) "), Acroname, HVW Technologies და მრავალი სხვა საიტიდან. სადაც არ უნდა წახვიდეთ მათ მოსაძებნად, ისინი ყველა დაახლოებით ერთნაირი ღირს (~ 30 აშშ დოლარი). Sharp– ის მიერ დამზადებული ორი IR სენსორი ძალიან მარტივი გამოსაყენებელია, როდესაც გამოიყენება მარტივი ობიექტის გამოვლენისთვის, როგორც ამ შემთხვევაში. მათი შეძენა შეგიძლიათ მაისის ონლაინ მაღაზიებში, როგორიცაა ზემოთ ჩამოთვლილი. ისინი ეხმარებიან ბობს დაინახონ დაბრკოლებები, რომლებსაც ულტრაბგერითი დიაპაზონი ვერ ახერხებს; დაბრკოლებები, რომლებიც ძალიან ახლოვდება ჩასის მხარეებთან. მათი ღირებულება დაახლოებით $ 12 -დან $ 15 -მდეა იმისდა მიხედვით, თუ სად მიიღებთ მათ. "IR ასამბლეა" მე თვითონ გავაკეთე; იხილეთ ნაბიჯი 2 შეკრებისთვის. CdS Photocell (ან მსუბუქი ცვლადი რეზისტორი, როგორიც არ უნდა იყოს თქვენი უპირატესობა) არის გარე განათების ცვლილებების გამოვლენისთვის. ბობ იყენებს მათ იმის გასაგებად, თუ როდის იმყოფება ბნელ ან ნათელ ოთახში. თუ ვინმეს აქვს წინასწარი გამოცდილება Sharp IR რეინჯერებთან, FYI, ისინი არ გამოიყენება ამ რობოტში მანძილის რეალური გაზომვისთვის. მე არ მაქვს ADC (ანალოგურ-ციფრულ გადამყვანად) და არც ვიცი როგორ გამოვიყენო ისინი ამ გზით. ისინი უბრალოდ აძლევენ მაღალი ან დაბალი სიგნალს BS2 მიკროკონტროლერს. Sharp IR– ისა და Ping– ის მონაცემთა ცხრილები შეგიძლიათ იხილოთ ქსელში, მაგრამ თუ თქვენ ჩემნაირი ზარმაცი ხართ, შეგიძლიათ გადაახვიოთ ცოტა უფრო ქვემოთ იქ!

ნაბიჯი 2: აპარატურა, ტვინი და სხვა კომპონენტები

Კარგი. დასაწყისისთვის, აპარატურა, რომელიც გამოიყენებოდა ამ რობოტისთვის, იყო ჩემი ნაკრების ნაწილი. ეს არის "Boe-Bot" ნაკრები Parallax– დან (https://www. Parallax.com), მაგრამ ეს დიზაინი ძალიან მოქნილია; თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი თქვენთვის სასურველი შასი, უბრალოდ დარწმუნდით, რომ 1) ულტრაბგერითი დიაპაზონი არის ყველაზე მაღალი სიმაღლე რობოტზე, რომ არ მოხვდეს მოაჯირების ქვედა ნაწილში და სხვა, და 2) IR სენსორები დახრილია ისე, რომ მათ შეუძლიათ აღმოაჩინონ ობიექტები, რომლებიც რობოტიდან დაახლოებით 1 "დაშორებულია. ეს აფერხებს მას ბორბლებზე მოხვედრილი საგნების კიდეებს. შასიზეა დამონტაჟებული Parallax's Boe-Board, რომელსაც მოყვა ჩემი Boe-Bot ნაკრები, რომელიც უბრალოდ განვითარების დაფა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი შტამპის მიკროკონტროლერთან იგივე ძაბვის მოთხოვნებით და პინის განლაგებით. ინტერნეტში არის ბევრი განსხვავებული მარკის განვითარების დაფა. ეს არის $ 65 Parallax– დან. განვითარების დაფაზე, როგორც ბობის ტვინი, არის BS2e (BASIC Stamp 2 e), რომელიც ძირითადად იგივეა, რაც BS2, გარდა მეტი მეხსიერებისა (RAM და EEPROM). EEPROM არის პროგრამის შესანახად, ხოლო RAM არის ცვლადების შესანახად (რა თქმა უნდა, დროებით). ბობ არ შეიძლება იყავი ყველაზე სწრაფი მოაზროვნე მსოფლიოში (~ 4, 000 ინსტრუქცია/წმ), მაგრამ ჰეი, ეს საკმარისად კარგია. ბობი მოძრაობს პარალაქსიდან ორი უწყვეტი ბრუნვის სერვისის საშუალებით, რომელსაც, როგორც ბევრი სერვო, აქვს დიდი ბრუნვის მომენტი. წვენისთვის მას აქვს 4-უჯრედიანი AA ბატარეის პაკეტი (სულ 6V), რომელიც დაკავშირებულია განვითარების დაფაზე 5V რეგულატორთან, რაც იძლევა სტაბილურ გამომუშავებას, თქვენ წარმოიდგინეთ, 5V, რომ არ შეწვას კომპონენტები. ბევრი მოწყობილობა რობოტექნიკისთვის მუშაობს ან 5V ან 6V; რატომღაც, ეს არის სტანდარტი. და თქვენ არ გსურთ ამ კომპონენტების შემწვარი; ისინი ძვირია. BS2e– ს აქვს შიდა რეგულატორი, მაგრამ არ მისცეთ მას 9V– ზე მეტი, თუ არ იყენებთ განვითარების დაფას! ასევე, თუ არ იყენებთ განვითარების დაფა (რომელსაც ყოველთვის აქვს რეგულატორები), მაშინ დარწმუნებული იყავით, რომ გამოიყენებთ 5 ვ რეგულატორს. შენიშვნა: რაც შეეხება ენერგიის მოხმარებას, ბობ ძალიან ხარბია. ამისათვის გამოიყენეთ დასატენად ბატარეები; ისინი გაცილებით მეტხანს ძლებს. მე გამოვიყენე 4 ენერგაიზერული დატენვის @ 2500ma თითოეული, რაც აუცილებლად ახანგრძლივებს სიცოცხლეს.

ნაბიჯი 3: სინათლის სენსორული წრის შეკრება

სინათლის სენსორი მოითხოვს წრეს BS2e– სთვის, რომ ის სწორად გამოიყენოს. მე მივიღე ეს წრე სწორედ პარალაქსის ერთ -ერთი წიგნიდან (ფაქტობრივად, ის, რაც ჩემს ნაკრებთან ერთად მოვიდა). შენიშვნა: PIN 6 არის ფაქტიურად PIN 1; ეს უნდა ემთხვეოდეს კოდს, ან შეიძლება ზიანი მიაყენოთ სხვა კომპონენტებს. იყავით ფრთხილად, რომ არ გამოტოვოთ ეს.

ნაბიჯი 4: Dropoff დეტექტორის შეკრება

ეს შეიძლება გაერთიანდეს ზოგიერთ შიშველ PCB- ზე. მე უბრალოდ გადავედი რადიოშეკზე და მივიღე ერთი და ჩავრთე დაფა, რომ წრე მოერგო. ეს ნაწილი არის გადამწყვეტი. თუ ამას ართულებ, ღარიბი ბობი შეიძლება მოკვდეს. IR დეტექტორი არის Panasonic PNA4601, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ისინი RatShack– დან, ასევე რეზისტორებისა და IR LED– დან. არ აქვს მნიშვნელობა რა ზომის IR LED- ს მიიღებთ, დარწმუნდით, რომ ეს არ არის IR PHOTOTRANSISTOR. ეს არის სრულიად განსხვავებული მოწყობილობა. ასევე, თქვენ უნდა გამოიყენოთ სითბოს შესამცირებელი მილი ან რაიმე სახის ჩალა (შეგიძლიათ შეასხუროთ შავი ფერი) IR LED სხივის შესამცირებლად, მაგრამ ის მთლიანად უნდა იყოს დაფარული (LED- ის დასასრულის გარდა), ან სენსორი არ იმუშავებს. მე გამოვიყენე პლასტიკური გარსი Parallax– დან. თქვენ შეგიძლიათ შეუკვეთოთ LED და გარსაცმები მათ ვებგვერდზე.

სამწუხაროდ, სიხშირის დიაპაზონი IR დეტექტორზე, რომელიც მე გამოვიყენე, ძალიან ფართო იყო, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ბევრად უფრო მიდრეკილია ჩარევისკენ. საბედნიეროდ, RadioShack გთავაზობთ მხოლოდ 38Khz– ზე მორგებულებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ბობ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ უცნაურად მოიქცეს დისტანციური მართვისა და სხვა მოწყობილობების გარშემო, რომლებიც იყენებენ IR- ს. DP2D12 ის შესანიშნავია, რადგან ისინი პრაქტიკულად ჩარევის გარეშეა მოწინავე ოპტიკის (ლინზები) და მიკროსქემის გამო. მომავალ პროექტებში მე არ გამოვიყენებ რეგულარულ IR დეტექტორებს. Sharp IR სჯობს უბრალო IR მიმღებებს. შენიშვნა: PIN 8 არის ფაქტიურად PIN 10. PIN 9 არის სწორი

ნაბიჯი 5: ბობს სჭირდება ხმა

შეაერთეთ პიეზო სპიკერი PIN 5 -თან და - მიწასთან. ბობმა უნდა გამოხატოს საკუთარი თავი! საუკეთესო სახის პიეზო დინამიკი იქნება ზედაპირზე დასაყენებელი. ისინი თითქმის ყოველთვის 5 ვოლტია. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თუ თქვენ იყენებთ ერთს 5V ქვემოთ, თქვენ დაგჭირდებათ რეზისტორი.

ნაბიჯი 6: "ფარის" დამატება

ბობ რომ სიბნელეში უფრო მაგარი გამოიყურებოდეს, ის ბნელ ოთახში შესვლისას შუქს აანთებს. ნებისმიერი თეთრი LED იმუშავებს ამისათვის. იმის გამო, რომ წრე ასე საშინლად მარტივია, მე უბრალოდ გეტყვით: უბრალოდ გამოიყენეთ 220ohm რეზისტორი, რომ შეზღუდავთ დენს. და ან რა თქმა უნდა, - მიდის მიწაზე.

ნაბიჯი 7: შეავსეთ ბობის ტვინი

აქ არის ბობის კოდი. ის იყოფა ნაწილებად: დეკლარაციები (მუდმივები და ცვლადები), ინიციალიზაცია, „მთავარი“მარყუჟი და ქვეგეგმები. პროგრამირების ტიპი, რომელიც მე გამოვიყენე არის Subsumption დაფუძნებული FSM (სასრული სახელმწიფო მანქანა) არქიტექტურა. ძირითადად, ეს რობოტს აჩქარებს და უკეთ აწესრიგებს კოდს. თუ გსურთ მიიღოთ შედარებით რთული სფერო, წაიკითხეთ PDF ამ გვერდზე. მე დავამატე კომენტარები (ტექსტი მწვანე ფერით), რათა დამეხმაროს კოდის სხვადასხვა ნაწილის იდენტიფიცირებაში. BS2e– ს ყველა კავშირი კვლავ ჩამოთვლილია ქვემოთ

• PIN 0 - 220ohm რეზისტორი CdS ფოტო უჯრედში
• PIN 5 - პიეზო სპიკერის დადებითი უპირატესობა
• PIN 6 - SIG (სიგნალი) ხაზი მარცხენა GP2D12 (მარცხნივ რობოტის ზემოდან ყურებისას)
• PIN 8 - SIG ხაზი მარჯვენა GP2D12
• PIN 9 - IR დეტექტორის OUT (გამომავალი) ხაზი (ჩამოშვების სენსორი)
• PIN 10 - 1Kohm რეზისტორი IR LED– ის დადებითად
• PIN 15 - SIG ულტრაბგერითი დიაპაზონის წამყვანი

ბობის კოდი ისეა დაწერილი, რომ 1) ის, რა თქმა უნდა, თავს არიდებს საგნებს და ჩამოშორებას 2) ითვლის რამდენჯერ იყო თითოეული სენსორის გააქტიურება და განსაზღვრავს, არის თუ არა ის იმ ადგილას, სადაც არ შეიძლება მანევრირება 3). შემთხვევითი რიცხვები მოძრაობის რანდომიზაციისთვის 4) ჩართავს "ფარებს" მას შემდეგ, რაც დადგინდება რომ ის ბნელ ოთახშია ტაიმერების და თუ … შემდეგ განცხადებებში მე ჯერ კიდევ ვამუშავებ "ჩამორჩენის" ნაწილს. მას გააჩნია სინათლის სენსორის კონდენსატორის გამონადენის დრო, ასევე ზედმეტად დატვირთული BS2e.