Esteitä välttävä robotti persoonallisuuden kanssa!: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Toisin kuin useimmat roaming -robotit, tämä todella liikkuu niin, että se todella näyttää olevan "ajattelua"! BASIC Stamp -mikro -ohjaimen (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp jne.), Jonkinlaisen rungon, muutaman anturin ja hienostuneen koodin avulla voit luoda robotin, joka suorittaa liikkeitä, joita et edes Tässä on video (se on huonolaatuista, mutta työskentelen sen parissa. (Yritän edelleen selvittää sitä osaa, joka on liian hidas.)

Vaihe 1: Anturit

(Nimi?)… No, sanotaanpa sitä vain Bobiksi. Bobilla on viisi anturia

• Ultraääni -etäisyysmittari (eli "kaikuluotain")
• 2 Sharp GP2D12 IR -anturia
• 1 vakio IR -kokoonpano (lisää tästä myöhemmin)
• 1 CdS (kadmium -sulfidi) -valokenno

Ultraäänietäisyysmittari auttaa Bobia näkemään esteitä, jotka ovat hänen edessään; he myös kertovat hänelle, kuinka kaukana esine on hänestä. Tämän voi saada monista lähteistä. Löydät ne osoitteesta (Parallax; he kutsuvat sitä "Pingiksi")) "), Acroname, HVW Technologies ja niin monista muista sivustoista. Riippumatta siitä, mistä menet etsimään niitä, ne kaikki maksavat suunnilleen saman verran (~ 30 dollaria). Kaksi Sharpin valmistamaa infrapuna -anturia on erittäin helppokäyttöisiä, kun niitä käytetään yksinkertaiseen kohteen havaitsemiseen, kuten tässä tapauksessa. Voit saada ne toukokuun verkkokaupoista, kuten yllä luetelluista. Ne auttavat Bobia näkemään esteitä, joita ultraääni -etäisyysmittari ei pysty; esteet, jotka tulevat liian lähelle lukukauden sivuja. Ne maksavat noin 12–15 dollaria riippuen siitä, mistä saat ne. "IR -kokoonpano", jonka tein itse; katso kokoaminen 2. CdS-valokenno (tai muuttuva valovastus, mieltymyksesi mukaan) on tarkoitettu havaitsemaan ympäristön valaistuksen muutokset. Bob käyttää niitä tietääkseen, milloin hän on pimeässä tai vaaleassa huoneessa. Jos jollakin, jolla on aiempaa kokemusta jostakin Sharp IR -mittarista, FYI, heitä ei käytetä todellisen etäisyyden mittaamiseen tässä robotissa. Minulla ei ole analogista digitaaliseen muunninta (ADC) enkä osaa käyttää niitä tällä tavalla. Ne antavat yksinkertaisesti HIGH tai LOW -signaalin BS2 -mikrokontrollerille. Sharp IR -laitteiden ja Ping))) -anturin tietolomakkeet löytyvät verkosta, mutta jos olet laiska kuten minä, voit vierittää alaspäin hieman pidemmälle!

Vaihe 2: Laitteisto, aivot ja muut komponentit

Ok. Aluksi tähän robottiin käytetty laitteisto oli osa hankintaani. Se on "Boe-Bot" -sarja Parallaxilta (https://www. Parallax.com), mutta tämä malli on erittäin joustava; voit käyttää mitä tahansa alustaasi, vain varmista, että 1) ultraääni -etäisyysmittari on robotin korkeimmalla korkeudella, joten se ei osu kaiteiden pohjaan jne. ja 2) IR -anturit ovat kulmassa siten, että ne voivat jopa havaita esineitä, jotka ovat noin 1 ": n päässä robotista. Tämä estää sitä osumasta pyörien osumien reunoihin. Alustaan on asennettu Parallaxin Boe-Board, joka tuli Boe-Bot-paketin kanssa, joka on yksinkertaisesti kehityskortti, jota voidaan käyttää minkä tahansa Stamp -mikrokontrollerin kanssa, jolla on samat jännitevaatimukset ja nastan asettelu. Internetissä on monia erilaisia Stamp -kehitystauluja. Se on 65 dollaria Parallaxilta. Kehityskortilla, kuten Bobin aivot, on BS2e (BASIC Stamp 2 e), joka on pohjimmiltaan sama kuin BS2, paitsi jos siinä on enemmän muistia (RAM ja EEPROM). olla maailman nopein ajattelija (~ 4 000 ohjetta sekunnissa), mutta hei, se riittää. Bob liikkuu kahden Parallaxin jatkuvan pyörimisen servon kautta, joilla, kuten monilla servoilla, on PALJON vääntömomentti. Mehua varten hänellä on 4-kennoinen AA-paristo (yhteensä 6 V), joka on liitetty kehityskortin 5 V: n säätimeen, mikä antaa tasaisen, arvatessasi, 5 V: n tuotannon, jotta komponentit eivät paista. Monet robottilaitteet toimivat joko 5 V: n tai 6 V: n virtalähteellä; jostain syystä se on standardi. Ja et halua paistaa näitä komponentteja; ne ovat kalliita. BS2e: ssä on sisäinen säädin, mutta älä anna sille yli 9 V, jos et käytä kehityskorttia! Lisäksi, jos et käytä kehityskortti (jossa on aina säätimet), käytä VARMISTA käyttää 5 V: n säätimiä. HUOMAUTUS: Mitä tulee virrankulutukseen, Bob on erittäin ahne. Käytä tähän ladattavia paristoja; ne kestävät paljon pidempään. Käytin 4 kpl Energizer -ladattavia akkuja, mikä varmasti pidentää ikää.

Vaihe 3: Valoanturipiirin kokoaminen

Valoanturi vaatii piirin, jotta BS2e voi käyttää sitä oikein. Sain tämän piirin suoraan yhdestä Parallaxin kirjasta (itse asiassa se, joka tuli pakkaukseni mukana). HUOMAUTUS: PIN 6 ON TODELLISESTI PIN 1; TÄMÄN ON TÄYTETTÄVÄ KOODI, TAI VOIT VAURIOITTAA MUITA KOMPONENTTEJA. VAROITA, ETTÄ MUISTA TÄTÄ.

Vaihe 4: Pudotusanturin kokoaminen

Tämä voidaan koota joillekin paljaille piirilevyille. Juoksin juuri RadioShackiin ja sain yhden ja katkaisin levyn sopimaan piiriin. Tämä osa on ratkaiseva. Jos sekoitat tämän, köyhä Bob voi kuolla. IR -ilmaisin on Panasonic PNA4601, mutta voit saada ne RatShackista, sekä vastukset ja IR -LED. Ei ole väliä minkä kokoista IR -LEDiä saat, mutta varmista, että se ei ole IR -KUVALLISTUS. Se on täysin erilainen laite. Sinun on myös käytettävä kutisteputkea tai jotain olkea (voit ruiskuttaa sen mustalla) IR-LED-valon säteen kaventamiseen, mutta sen on oltava täysin peitetty (paitsi LED-valon pää) tai anturi ei toimi. Käytin Parallaxin muovikoteloa. Voit tilata LEDin ja kotelon heidän verkkosivuiltaan.

Valitettavasti käyttämäni IR -ilmaisimen taajuusalue oli erittäin laaja, mikä tarkoittaa, että se on paljon alttiimpi häiriöille. Onneksi RadioShack tarjoaa vain 38 Khz: lle viritettyjä, mikä tarkoittaa, että Bob ei todennäköisesti toimi oudosti kaukosäätimien ja muiden infrapunaa käyttävien laitteiden ympärillä. DP2D12: t ovat loistavia, koska ne ovat käytännöllisesti katsoen häiriöttömiä kehittyneen optiikan (linssit) ja piirien ansiosta. Tulevissa projekteissa en käytä tavallisia IR -ilmaisimia. Sharp IR -laitteet ovat parempia kuin yksinkertaiset IR -vastaanottimet. HUOMAUTUS: PIN 8 ON TODELLISESTI PIN 10. PIN 9 ON OIKEA

Vaihe 5: Bob tarvitsee ääntä

Liitä pietsokaiutin PIN 5: een ja - maahan. Bobin täytyy ilmaista itseään! Paras pietsosoitin olisi pinta -asennettava. Ne ovat lähes aina 5 volttia. Muussa tapauksessa, jos käytät alle 5 V: n nimellisjännitettä, tarvitset vastuksen.

Vaihe 6: Ajovalon lisääminen

Jotta Bob näyttäisi viileämmältä pimeässä, hän sytyttää ajovalon, kun hän tulee pimeään huoneeseen. Mikä tahansa valkoinen LED toimii tähän. Koska piiri on niin pirun yksinkertainen, aion vain kertoa sinulle: käytä vain 220ohmin vastusta rajoittaaksesi virtaa. Ja tai tietysti - menee maahan.

Vaihe 7: Täytä Bobin aivot

Tässä on Bobin koodi. Se on jaettu osiin: deklaraatiot (vakiot ja muuttujat), alustus, pääsilmukka ja aliohjelmat. Ohjelmointityyppi, jota käytin, on Subsumption-Based FSM (Finite State Machine) -arkkitehtuuri. Pohjimmiltaan se saa robotin toimimaan nopeammin ja järjestää koodin paremmin. Jos haluat päästä suhteellisen monimutkaiseen maailmaan, lue PDF tällä sivulla. Olen lisännyt kommentteja (vihreällä tekstillä) koodin eri osien tunnistamiseksi. Kaikki liitännät BS2e -laitteeseen on lueteltu uudelleen alla

• PIN 0 - 220 ohmin vastus CdS -valokennolle
• PIN 5 - pietsokaiuttimen positiivinen johto
• PIN 6 - SIG (signaali) -viiva vasemmalta GP2D12 (vasen, kun katsotaan robottia ylhäältä)
• PIN 8 - SIG -rivi oikealta GP2D12
• PIN 9 - IR -ilmaisimen OUT (lähtö) -linja (pudotusanturi)
• PIN 10 - 1Kohm vastus IR -LEDin positiiviseen johtimeen
• PIN 15 - Ultraäänietäisyysmittarin SIG -johto

Bobin koodi on kirjoitettu siten, että 1) hän tai kurssi välttää esineitä ja pudotuksia2) laskee, kuinka monta kertaa jokainen anturi on lauennut, ja määrittää, onko hän paikassa, jota ei voida ohjata3) tuottaa pseudo- satunnaisluvut liikkeen satunnaistamiseksi4) sytyttää "ajovalot" sen jälkeen, kun hän on havainnut, että hän on pimeässä huoneessa, käyttämällä ajastimia ja JOS… SITTEN lausunnotTyöstän edelleen "viive" -osaa. Se liittyy valoanturin kondensaattorin purkausaikaan sekä ylikuormitettuun BS2e: hen.