Hindrings-unngå robot med en personlighet !: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I motsetning til de fleste roaming -roboter, streifer denne faktisk på en slik måte at det faktisk ser ut til å være "tenkning"! Med en BASIC Stamp mikrokontroller (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, etc.), et chassis av noen slag, noen få sensorer og en sofistikert kode fra denne instruerbare, kan du lage en robot som vil utføre bevegelser du aldri engang programmert i det! Her er en video (den er litt av lav kvalitet, men jeg jobber med det. (Jeg prøver fremdeles å finne ut hvilken del det er for sakte.)

Trinn 1: Sensorene

(Navnet?)… Vel, la oss bare kalle det Bob. Bob har fem sensorer

• Ultrasonic Rangefinder (aka "sonar")
• 2 skarpe GP2D12 IR -sensorer
• 1 Standard IR -enhet (mer om dette senere)
• 1 CdS (kadmiumsulfid) fotocelle

Den ultralydsmåler hjelper Bob å se hindringer som er rett foran ham; de forteller ham også hvilken avstand objektet er fra ham. Dette kan fås fra mange kilder. Du kan finne dem fra (Parallax; de kaller det "Ping)))"), Acroname, HVW Technologies og så mange flere nettsteder. Uansett hvor du går for å finne dem, koster de alle omtrent det samme (~ $ 30). De to IR -sensorene laget av Sharp er veldig enkle å bruke når de brukes til enkel gjenkjenning av objekter som i dette tilfellet. Du kan kjøpe dem i nettbutikkene, for eksempel de som er oppført ovenfor. De hjelper Bob med å se hindringer som ultralydavstandsmåleren ikke kan; hindringer som kommer for nær sidene av jakten. De koster omtrent $ 12 til $ 15 avhengig av hvor du får dem. "IR -forsamlingen" lagde jeg selv; se trinn 2 for montering. CdS-fotocellen (eller lysvariabel motstand, uansett hva du foretrekker) er for å oppdage endringer i omgivelsesbelysning. Bob bruker dem til å vite når han er i et mørkt eller lyst rom. Hvis noen som har tidligere erfaring med noen av Sharp IR rangers, FYI, de ikke blir brukt til faktisk avstandsmåling i denne roboten. Jeg har ikke en ADC (Analog-to-Digital Converter), og jeg vet heller ikke hvordan jeg skal bruke dem på den måten. De gir ganske enkelt et HØYT eller LAVT signal til BS2 -mikrokontrolleren. Dataarkene for Sharp IR -er samt Ping))) -sensoren finnes på nettet, men hvis du er lat som meg, kan du rulle litt lenger ned der!

Trinn 2: Maskinvaren, hjernen og andre komponenter

Ok. For å begynne med var maskinvaren som ble brukt til denne roboten en del av et sett jeg fikk. Det er "Boe-Bot" -settet fra Parallax (https://www. Parallax.com), men dette designet er veldig fleksibelt; du kan bruke hvilket som helst chassis du vil, bare vær sikker på at 1) ultralydavstandsmåleren er på den høyeste høyden på roboten, slik at den ikke treffer bunn av rekkverk osv. og 2) IR -sensorene er vinklet på en slik måte at de kan til og med oppdage objekter som er omtrent 1 "unna roboten. Dette holder den fra å treffe kanter på ting som kan treffe hjulene. Montert på chassiset er Parallax's Boe-Board som fulgte med Boe-Bot-settet mitt, som ganske enkelt er et utviklingstavle som kan brukes med hvilken som helst Stamp -mikrokontroller med samme spenningskrav og pin -layout. Det er mange forskjellige Stamp -utviklingstavler på internett. Det er $ 65 fra Parallax. På utviklingsbordet, som Bobs hjerne, er BS2e (BASIC Stamp 2 e), som i utgangspunktet er det samme som BS2, bortsett fra med mer minne (RAM og EEPROM). EEPROM er for programlagring, og RAM er for lagring av variablene (midlertidig, selvfølgelig). Bob kan ikke være den raskeste tenkeren i verden (~ 4 000 instruksjoner/sek), men hei, det er bra nok. Bob beveger seg via to kontinuerlige rotasjonsservoer fra Parallax som, som mange servoer gjør, har MYE dreiemoment. For saften har han en 4-cellers AA-batteripakke (for totalt 6V) koblet til 5V-regulatoren på utviklingskortet, som gir en jevn effekt på, du gjettet det, 5V for ikke å steke komponentene. Mange enheter for robotikk kjøres enten på en 5V eller 6V forsyning; av en eller annen grunn er det en standard. Og du vil IKKE steke disse komponentene; de er dyre. BS2e har en intern regulator, men ikke gi den mer enn 9V hvis du ikke bruker et utviklingsbord! Også, hvis du ikke bruker en utviklingstavle (som alltid har regulatorer), så vær sikker på å bruke en 5V regulator. MERK: Når det gjelder strømforbruk, er Bob veldig grådig. Bruk LADBARE batterier til dette; de varer MYE lenger. Jeg brukte 4 Energizer oppladbare @ 2500ma hver, noe som definitivt forlenger livet.

Trinn 3: Montering av lyssensorkretsen

Lyssensoren krever en krets for at BS2e skal kunne bruke den riktig. Jeg fikk denne kretsen rett ut av en av Parallax bøker (faktisk den som fulgte med settet mitt). MERK: PIN 6 ER EGENTLIG PIN 1; DETTE MÅ KOMPATISE KODEN ELLER DU KAN SKADE ANDRE KOMPONENTER. VÆR FORSIKTIG IKKE Å GJØRE DETTE.

Trinn 4: Montering av avleveringsdetektoren

Dette kan settes sammen på noen bare PCB. Jeg bare løp over til RadioShack og fikk en, og klippet brettet for å passe kretsen. Denne delen er KRUSIAL. Hvis du ødelegger dette, kan stakkars Bob dø. IR -detektoren er en Panasonic PNA4601, men du kan få dem fra RatShack, i tillegg til motstander og IR -LED. Det spiller ingen rolle hvilken størrelse IR LED du får, juts sørg for at det ikke er en IR FOTOTRANSISTOR. Det er en HELT annerledes enhet. Du må også bruke varmekrympeslange eller en slags halm (du kan spraye det svart) for å begrense strålen til IR-LED-en, men den må være helt suveren (unntatt enden av LED-en), eller sensoren vil ikke fungere. Jeg brukte et plasthus fra Parallax. Du kan bestille LED og foringsrør på nettstedet deres.

Dessverre var frekvensområdet på IR -detektoren jeg brukte veldig bredt, noe som betyr at det er mye mer utsatt for interferens. Heldigvis tilbyr RadioShack de som bare er innstilt på 38Khz, noe som betyr at Bob er mindre sannsynlig å oppføre seg rart rundt fjernkontroller og andre enheter som bruker IR. DP2D12 er flotte fordi de er praktisk talt uten forstyrrelser på grunn av avansert optikk (linsene) og kretser. I fremtidige prosjekter vil jeg ikke bruke vanlige IR -detektorer. Sharp IR er å foretrekke fremfor enkle IR -mottakere. MERK: PIN 8 ER EGENTLIG PIN 10. PIN 9 ER RIKTIG

Trinn 5: Bob trenger lyd

Koble en piezohøyttaler til PIN 5, og - til bakken. Bob må uttrykke seg! Den beste typen piezospeaker å bruke ville være en overflatemonteret. De er nesten alltid 5 volt. Ellers, hvis du bruker en som er lavere enn 5V, trenger du en motstand.

Trinn 6: Legge til 'frontlykten'

For å få Bob til å se kjøligere ut i mørket, tenner han på en frontlys når han kommer inn i et mørkt rom. Enhver hvit LED vil fungere for dette. Siden kretsen er så enkel, skal jeg bare fortelle deg: bare bruk en 220ohm motstand for å begrense strømmen. Og eller kurs, - går til bakken.

Trinn 7: Fyll opp Bobs hjerne

Her er koden til Bob. Den er delt inn i seksjoner: deklarasjoner (konstanter og variabler), initialisering, hovedsløyfen og underrutiner. Den typen programmering jeg brukte er Subsumption-Based FSM (Finite State Machine) Architecture. I utgangspunktet får det roboten til å løpe raskere, og organiserer koden bedre. Hvis du vil våge deg inn i det relativt komplekse området, kan du lese PDF -filen på denne siden. Jeg har lagt til kommentarer (teksten i grønt) for å hjelpe til med å identifisere forskjellige deler av koden. Alle tilkoblingene til BS2e er listet opp igjen nedenfor

• PIN 0 - 220ohm motstand til CdS fotocelle
• PIN 5 - positiv ledning av piezo -høyttaler
• PIN 6 - SIG (signal) linje til venstre GP2D12 (venstre når du ser på roboten ovenfra)
• PIN 8 - SIG -linje til høyre GP2D12
• PIN 9 - UT (utgang) linje til IR -detektoren (avleveringssensor)
• PIN 10 - 1Kohm motstand til den positive ledningen til IR LED
• PIN 15 - SIG -ledning for ultralydavstandsmåleren

Bobs kode er skrevet på en slik måte at 1) Han, eller kurs, unngår objekter og avleveringer2) teller antall ganger hver av sensorene ble utløst, og bestemmer om han er på et sted som ikke kan manøvreres i3) genererer pseudo- tilfeldige tall for å randomisere bevegelse4) slår på "frontlykter" etter å ha bestemt at han er i et mørkt rom ved å bruke tidtakere og IF … SÅ uttalelserJeg jobber fremdeles med "lag" -delen. Det har å gjøre med utladningstiden til kondensatoren for lyssensoren, samt en overbelastet BS2e.