Artikkelissa esitetään linjan varrella liikkuvan robotin luominen, joka voi kulkea labyrintien läpi. Tutkimuksensa jälkeen labyrintti voi käydä sen läpi lyhyimmällä tavalla. Kirjailija on pitkään luonut tämän projektin, onni ohitti hänet kolmannen kerran.
Koneen esittely:
Materiaalit ja työkalut:
- Työläs RBBB
- Mikromoottorit 2 kpl
- Kiinnikkeet 2 kpl moottorille
- Pyörät 2 kpl
- kuulapyörä
- Analoginen heijastusanturi
- Mutterit pulteilla 2 kpl.
- moottorinkuljettaja
- Paristoteline 4 kpl AAA
- Paristot (ladattavat paristot) AAA 4 kpl
- Tapaus
- Mutterit, pultit, aluslevyt
- kytkentäjohdot
- juote
- pihdit
- juotosrauta
- ruuvimeisseli
Ensimmäinen askel. Teoria.
Kirjailija tarvitsi robotti, joka itsessään löytää ulospääsyn labyrintistä, jonka jälkeen se pystyy optimoimaan paluumatkan. Luotaessa koneita sokkeloille, ne ohjattiin vasemmanpuoleisella menetelmällä. Selventääksesi sitä, sinun pitäisi kuvitella ollessasi labyrintissä ja pitää vasen käsi aina seinällä. Tietyn polun ylittämisen jälkeen tämä auttaa sinua pois labyrintistä, jos sitä ei suljeta. Robotti voi toimia vain avoimilla sokkeloilla.
Vasemmanpuoleisen menetelmän periaatteet ovat melko yksinkertaiset:
- Jos voit kääntyä vasemmalle, käänny vasemmalle.
- Jos on mahdollista liikkua suoraan, siirry suoraan.
- Jos voit kääntyä oikealle, käänny oikealle.
- Jos olet umpikujassa, käännä 180 astetta.
Lisäksi robotin on tehtävä päätöksiä risteyksessä, mutta jos se ei sammu käännöksessä, se menee suoraan. Paremman paluureitin luomiseksi jokainen päätös kirjoitetaan muistiin.
L = vasen käännös
R = käännös oikealle
S = ohita käännös
B = kiertää 180 astetta
Tämä menetelmä esitetään alla toiminnassa käyttämällä esimerkkiä yksinkertaisesta labyrintistä. Robotti kattoi matkan LBLLBSR-komennoilla.
Polku tuli melko pitkä, se on muutettava optimaaliseksi SRR: ksi. Tätä varten määritetään, mihin robotti kääntyi väärään suuntaan. Polku tulee väärälle kaikkialla, missä B-komentoa käytetään, koska robotti oli umpikujassa, joten “B” tulisi korvata jollain muulla. Ensimmäinen väärä siirto oli LBL, robotti kääntyi ja kääntyi ympäri, kun taas tarvitsi vain seurata suoraan LBL = S. Täten rakennetaan ihanteellinen polku LBL = S, LBS = R. Tällaisten korvausten perusteella robotti rakentaa ihanteellisen lyhyen reitin itselleen.
Vaihe toinen Robotin runko.
Akryylista, jonka paksuus oli 0,8 mm, tuli robotin rungon perusta, leikkaus tehtiin piirustuksen avulla laserilla. Artikkelin alla olevassa arkistossa on piirustustiedosto AutoCAD: ltä. Tällaista materiaalia ei tarvinnut käyttää, mutta kirjoittaja otti sen, mikä oli saatavilla.
Alaosassa on reikiä moottorien, lauttojen, pyörien ja anturien kiinnittämiseen. Yläosassa on iso reikä johtimia varten.
Vaihe kolme Pyörien asennus.
Kirjailija kiinnitti molemmat moottorit pulteilla. Lisäksi he vain laittavat pyörät akselilleen, kohdistaen akselin pyörän reikään.
Neljäs vaihe. Työläs.
Tässä vaiheessa kirjoittaja seurasi ensin Arduino RBBB: n kokoonpano-ohjeita. Lisäksi hän katkaisi osan levystä sen koon pienentämiseksi. Virtaliitin ja vakaaja katkaistiin metallisilla saksilla. Sen jälkeen 9-napainen liitin juotettiin levyn vasemmalle puolelle koskettimille 5 V - A0 anturin kytkemiseksi siihen. 4-napainen liitin juotettiin levyn oikealle puolelle D5: stä D8: een koskettaviksi, ja moottorin ohjain kytketään siihen. Virran syöttämiseksi 2-napainen liitin juotettiin 5 V: n ja GND: n jännitteeseen.
Vaihe viisi Moottorin ohjain.
Kirjailija itse kehitti painetun piirilevyn tähän vaiheeseen, Eagle-muodossa oleva piiri on liitetty artikkelin alla olevaan arkistoon. Ensimmäinen moottori oli kytketty tapiin M1-A ja M1-B, toinen M2: een ja M2-B: ään. Ensimmäisen In 1A -moottorin ensimmäinen tulo oli kytketty Arduinon 7. nastaan. Kohdassa 1B oli kytketty Arduinon napaan 6. Toisen moottorin ensimmäiseen tuloon In 2A on kytketty Arduinon 5. nastaan. Pin In 2B kytketään Arduinon napaan 8. Virta ja maa on kytketty Arduinon voimaan ja maahan.
Vaihe kuusi Anturit.
Tämä elementti myydään anturitaulun muodossa, aluksi niitä on kahdeksan, kirjoittaja poisti kaksi äärimmäistä. Levylle juotettiin 9-napainen liitin, niihin kytketään Arduinoon johtava johdin. Anturi tunnistaa valkoisen ja mustan osan labyrintistä heijastaen pintaa.
Seitsemäs vaihe. Yläosa.
Runko robotin yläosan kanssa kytkettynä pulteilla ja telineillä. Akku kiinnitettiin päälle tarranauhalla. Häneltä johdot asennettiin valmistetun reiän läpi. Kiinnitettäessä kirjailija päätti olla käyttämättä ruuveja, mutta jättää akun tarranauhaan, jotta paristojen vaihto olisi helpompaa. Akun kotelon kytkimen avulla suoritettiin suorituskyvyn tarkistus.
Vaihe kahdeksan. Anturien asennus.
Anturit ruuvattiin koneen pohjaan. GND-nasta on kytketty GND Arduino -laitteeseen. Seuraavaksi Vcc-nasta kytketään 5V Arduinoon. Arduino 5-0 ADC: t kytkeivät analogisten 6-1 -anturien tapit.
Vaihe yhdeksän. Virta.
Arduino juotti johdot vain akusta. Robotin kytkeminen päälle ja pois päältä on akku, joten päätettiin käyttää juottamista. Tämä saattaa robotin kokoonpanon loppuun.
Vaihe kymmenen Ohjelmisto-osa.
Ohjelmalla on useita toimintoalgoritmista vastaavia toimintoja. ”Vasen käsi” -toiminto vastaanottaa lukemia antureilta ja ohjaa robottia näiden sääntöjen mukaisesti. Kiertotoiminto kytketään päälle, ennen kuin robotti havaitsee mustan viivan havaittuaan sen liikkuvan suoraan. Polun optimointitoiminto on myös integroitu. Ohjelman voi ladata arkiston artikkelin alle.
Robottivideo: