Swarm Botit: Kokoonpano ja yhteistyökuljetus: 13 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Hei kaikki, Tämä opas kertoo Swarm Bots: Assembly and Co-Cooperative Transportista, jossa voimme rakentaa oman isäntä- ja orjarobotin, orja seuraa päärobottia ja ohjaamme päärobottia älypuhelimellamme. Se on hauska projekti, kokeile vain elektroniikan nörtti sisälläsi ja leiki robotiikan kanssa. Kokeilen monia kuvia, videoita ja lyhyt selitys tästä projektista saadakseni selkeän käsityksen.

Miksi COBOT eroaa Swarmista ja tavallisesta botista, löydät täältä

1. ESITTELY

1.1 Mitä Swarm -robotiikka oikeastaan on

1. Parvirobotiikka on uusi lähestymistapa monirobottijärjestelmien koordinointiin, jotka koostuvat suuresta määrästä lähinnä yksinkertaisia fyysisiä robotteja.

2. Tämä lähestymistapa syntyi keinotekoisten parvien älykkyyden alalla sekä hyönteisten, muurahaisten ja muiden luonnossa esiintyvien alueiden biologisten tutkimusten parissa.

3. Swarm Robotics on kollektiivisen robotiikan kehittyvä alue, joka käyttää täysin hajautettua ohjausparadigmaa ja suhteellisen yksinkertaisia robotteja koordinoidun käyttäytymisen saavuttamiseksi ryhmätasolla.

4. Parvirobotiikkajärjestelmät ovat itseorganisoivia, mikä tarkoittaa, että rakentava kollektiivinen (tai makroskooppinen) käyttäytyminen syntyy robottien tekemistä yksittäisistä (tai mikroskooppisista) päätöksistä.

Vaihe 1: Parven alkuperä ja viittaus elokuviin

1.2 Parven alkuperä 1. Useimmat parviä koskevat tutkimukset ovat saaneet inspiraationsa siitä, miten luonnonparvet, kuten sosiaaliset hyönteiset, kalat tai nisäkkäät, ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa parvessa tosielämässä.

2. Näiden parvien koko vaihtelee muutamista yksilöistä, jotka asuvat pienillä luonnonalueilla, erittäin järjestäytyneisiin pesäkkeisiin, jotka voivat miehittää suuria alueita ja koostuvat yli miljoonista yksilöistä.

3. Parvissa esiin nousevat ryhmäkäyttäytymiset osoittavat suurta joustavuutta ja kestävyyttä, kuten reittisuunnittelu, pesän rakentaminen, tehtävien jakaminen ja monet muut monimutkaiset kollektiiviset käyttäytymiset erilaisissa luonnonlajeissa.

4. Luonnonparven yksilöillä on erittäin huonot kyvyt, mutta monimutkainen ryhmäkäyttäytyminen voi ilmetä koko parvessa, kuten lintujoukkojen ja kalaparvien muuttoliike sekä muurahais- ja mehiläispesäkkeiden etsiminen, kuten kuvassa näkyy. rakentaa pesäkkeitä, linnut parveilevat etsimään ruokaa, mehiläiset keräävät hunajaa.

Vaihe 2: ONGELMAN MÄÄRITELMÄ

1. Esittely

Tässä luvussa käsittelemme hankkeemme kahta päätavoitetta eli itsekokoonpanoa ja yhteistyökuljetusta. Itsekokoonpanossa kaksi robottia kokoontuu rivinmuodostuksessa ja osuuskulkuliikenteessä nämä kaksi botia kuljettavat lohkon paikasta toiseen.

1..1 Parvirobottien itseasennus

Pyrimme hallitsemaan s-bottien ryhmää täysin itsenäisesti siten, että ne löytävät kohteen, lähestyvät sitä ja muodostavat yhteyden siihen.

1.2 Osuuskuljetus

Tässä työssä käsitellään ongelmaa

a) miten ohjataan erillisiä s-botteja muodostamaan itsenäinen yhteys kohteeseen ja/tai toisiinsa, ja

b) kuinka hallita parvi-botia tai parvi-bot-kokoelmaa esineen kuljettamiseksi kohti maalia.

Simulaatiossa on jo tutkittu hybridi-ohjausarkkitehtuurin suunnittelua ja hyödyllisyyttä itse koottujen s-bot-ryhmien ohjaamiseen, jotka osallistuvat osuuskunnan kuljetustehtävään.

1. S-robotit, jotka voivat koota itse. Kokoonpanetut s-robotit, jotka pystyvät paikantamaan kohteen kuljetuksen aikana.

2. Kootut s-botit, jotka eivät pysty paikantamaan kohdetta kuljetuksen aikana. Käytä yhtä isäntä- ja orja-mikro-ohjainta.

3. Liitäntä optiseen vältettävään anturiin parvirobotilla.

4. Kehittynyt SPI -viestintä parvirobottien välillä.

5. Kahden sylinterirobotin välinen synkronointi. Objektin rajoitettu kuljetus on vain projektimme rajoitus.

Vaihe 3: MENETELMÄ

Parvihankkeen viisi päälohkoa koostuvat

A) Arduino Master & Slave: Isäntä ja orja ovat kaksi arduino-pohjaista bottia, jotka toimivat yhdessä halutun tehtävän suorittamiseksi- meidän tapauksessamme raskaiden esineiden kuljettamiseen. Isäntä ohjaa orjan liikettä ja toimintoja seuraavassa osassa selitetyn RF -moduulin kautta.

B) RF -moduuli (nrf24l01): Yhteys isännän ja orjan välillä tapahtuu RF -moduulin kautta. Isäntä lähettää halutun komennon lähetinmoduulin kautta, jonka orja vastaanottaa ja seuraa orja siihen liitetyn vastaanotinmoduulin kautta.

C) Esteiden välttäjä: Tämä on botin silmä. Esteiden välttäjä auttaa botteja välttämään ei -toivottuja esteitä ja estää myös törmäykset toisiaan vastaan. Se koostuu fotodiodijärjestelmästä ja LED -valoista, jotka asetetaan isäntään ja orjaan

D) Yksi kuori: Ensimmäinen osa on kilpi, joka on fyysisesti liitetty Arduino-korttiisi ja toimii langattomana keskimiehenä, joka välittää tietoja Arduinon ja minkä tahansa Android-älypuhelimen välillä Bluetoothin kautta. Se on ohjelmistoalusta ja -sovellus Android -älypuhelimissa, joka hallitsee kilpemme ja älypuhelimesi välistä kommunikaatiota ja antaa sinun valita eri käytettävissä olevien kilpien välillä.

E) LV-MaxSonar: Ultraäänianturit ovat ilmassa, koskettamattomien kohteiden tunnistus ja etäisyysanturit, jotka havaitsevat alueen esineitä. Tunnistetun kohteen väri tai muut visuaaliset ominaisuudet eivät vaikuta näihin antureihin. Ultraäänianturit käyttävät korkeataajuista ääntä esineiden tunnistamiseen ja paikantamiseen erilaisissa ympäristöissä.

Vaihe 4: KOMPONENTTIEN LIITTÄMINEN

Swarm Bots: Kokoonpano ja osuuskulkukuljetus Pin Kuvaus

A. nrf24L01 nastainen kuvaus

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! EI 5V

3 - CE - Arduino -nasta 9

4 - CSN Arduino -nastaan 10

5 - SCK - Arduino -nasta 13

6 - MOSI - Arduino -nasta 11

7 - MISO - Arduino -nasta 12

8 - KÄYTTÖTÖN

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Datanappi - A5

C. L293D -moottorin ohjaimen IC

VasenMoottori eteenpäin - D7 (digitaalinen nasta 7)

Vasen Moottori Peruutus - D6

OikeaMoottori eteenpäin - D5

Oikea Moottori Peruutus - D4

Valodiodi (valinnainen)

VCC-5V

GND

Datanappi - D0

Voit liittää nastan piirilevyn suunnittelun mukaisesti, mutta tarvittavat muutokset koodiin on tehtävä.

Huomautus: Ihmiset kohtaavat jonkin ongelman liitettäessä ohjelmaa ja suorittaessaan sitä ensimmäisellä yrityksellä. Käy kaikki yhteys ja koodi oikein ja yritä sitten uudelleen.

Vaihe 5: OHJELMOINTI

Hackster.io

Huomaa: Seuraavassa liitteenä olevassa txt -tiedostossa on Master.ino- ja Slave.ino -ohjelmat. Katso koodista viittaus, ymmärrä työskentely ja lataa se sitten vastaavalle master -arduino- ja slave -arduino -ohjelmalle:)

Vaihe 6: KOTELO & PCB & PROTOTYYPPI

Voit ottaa minkä tahansa kotelon robotillesi

Piirilevy sisältää nrF, esteiden välttämisen anturi, akku, L293D IC. Sinun ei tarvitse valmistaa piirilevyä, vaan liitä jokainen komponentti purf -levylle ja juota se

Vaihe 7: ESTEIDEN VÄLTÄMISANTURIN TESTAUS

Vaihe 8: NRF24L01 -LÄHETTIMEN TESTAUS

Huomaa: Anteeksi vesileima videossa;)

Vaihe 9: YKSIKÖN BOTIN JA 1RULLAN TYÖN TESTAUS

Vaihe 10: AVENGERS -KOKOONPANO LOPULLINEN TESTAUS

Vaihe 11: LOPULLINEN TESTAUS

Vaihe 12: PÄÄTELMÄ

1. Projektimme perustuu pohjimmiltaan mehiläisparven tai muurahaisparven luonnolliseen käyttäytymiseen, joka suorittaa tehokkaasti ja tehokkaasti heille annetun tehtävän.

2. Päällikön ja orjabotin välinen koordinointi on tehokas suorittamaan tehtävä, joka on esineiden kuljetus

3. Tässä käytetään vain 1 isäntä- ja 1 orjarobottia, mikä rajoittaa lähteestä kohteeseen siirrettävän objektin kokoa.

4. Kun itsekokoonpano on tehty, kohteen kuljettaminen on helppoa ja luotettavaa.

5. Langattomien botkien käyttö tekee Master- ja Slave Bot -parista kätevän käyttää.

TULEVAISUUS

1. Lisäämällä orjien määrää voidaan kuljettaa isompia ja raskaampia esineitä.

2. Näitä parvirobotteja voidaan käyttää erilaisiin pelastustoimiin, joissa tilanne ei ole ihmisille suotuisa.

3. Swarm -robotiikan käyttöä voidaan laajentaa palvelemaan kansaa sotilaspalvelujen kautta. Tämä vähentää sodan uhrien määrää.

Vaihe 13: KIITOS:)

Paljon kiitoksia ajastasi, jonka voit katsoa tähän ohjeeseen

Toivon, että tein lyhyen selityksen tälle projektille, jotta jokainen voi ymmärtää projektin helposti ja tehdä oman. Koska se on hieman monimutkainen projekti, saatat kohdata ongelmia aluksi liitäntöjen, koodauksen ja testauksen aikana. Seuraa vain askel kerrallaan ja poista virherivi, älä vain lähetä koodia suoraan ja aloita käynnissä. Koodi on myös yleinen koodi, ihmisten on ehkä tehtävä muutoksia vaatimuksesi mukaan.

Ehdotan, että ensin liitäntä yksi komponentti koodaa sen ja testaa sitä, lisää sitten toinen koodi ja testaa se. Tämä auttaa paremmin. Ota viittaus Googlesta, koska koodini ei myöskään ole 100% oikein. Lopulta olen myös aloittelija arduinossa ja ohjelmoinnissa, joten yritin parhaani niin paljon kuin voin.

Toivottavasti tykkäsit:)

Ole hyvä ja suosittele tätä ohjetta

Äänestä minua ROBOT -kilpailussa

Kippis