Robot na vyhýbanie sa prekážkam pomocou ultrazvukového senzora (Proteus): 12 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

S robotom na vyhýbanie sa prekážkam sa spravidla stretávame všade. Hardvérová simulácia tohto robota je súčasťou súťaže na mnohých vysokých školách a na mnohých podujatiach. Softvérová simulácia prekážkového robota je však zriedkavá. Aj keď to niekde nájdeme, informácie, ktoré poskytli, neboli vôbec dostatočné na vykonanie nášho projektu.

Takže bez ďalšieho zdržania začnime!

Krok 1: Úvod

Ak ste sem prišli, už budete vedieť, čo je robot na vyhýbanie sa prekážkam a čo robí. Stručne povedané, Obstacle Avoidance Robot je inteligentný robot, ktorý dokáže automaticky vnímať a prekonávať prekážky na svojej ceste. Na rozpoznanie prekážky musí robot použiť senzory. Ultrazvukový senzor a Ir senzor je možné použiť na detekciu predmetov alebo prekážok medzi cestou.

Robot na vyhýbanie sa prekážkam má dynamický algoritmus riadenia, ktorý zaisťuje, že robot nemusí zastaviť pred prekážkou, čo mu umožňuje hladkú navigáciu v neznámom prostredí, čím sa zabráni kolíziám. Hlavným mottom tohto robota je zabrániť nehode, ktorá sa spravidla stane v preplnených oblastiach, použitím núdzovej brzdy.

Krok 2: Požiadavky

Na softvérovú simuláciu robota na vyhýbanie sa prekážkam potrebujeme:

1. PC
2. Softvér Proteus
3. Knižnica Arduino pre proteus
4. Knižnica ultrazvukových senzorov pre proteus
5. potenciometer (k dispozícii v proteuse) (POT-HG)
6. Motorový pohon L293D (k dispozícii v softvéri proteus)
7. Motor - DC (k dispozícii v softvéri proteus)
8. Virtuálny terminál (k dispozícii v softvéri proteus)
9. napájanie a uzemnenie (k dispozícii v softvéri proteus)

Svojho prvého robota Arduino som vyrobil pomocou softvéru proteus. Poskytnem odkazy na stiahnutie softvéru proteus a požadovaných knižníc na zostavenie robota na vyhýbanie sa prekážkam. Je to vyhýbanie sa prekážkam pomocou 3 ultrazvukových senzorov. Väčšina knižníc bude dostupná na www.theengineeringprojects.com. Urobil som veľa práce na kóde arduino a urobil som najlepší algoritmus.

Krok 3: Pridanie komponentov do softvéru Proteus

Kliknutím na „p“môžeme pridať komponenty. Vyššie uvedené obrázky sú pre vašu referenciu na pridanie komponentov do schematického zachytenia softvéru proteus.

Pridanie knižnice do softvéru proteus sa dá naučiť pomocou tohto videa:

www.youtube.com/watch?v=hkpoSDUDMKw

Krok 4: BLOKOVÝ SCHÉMA

Toto je základná bloková schéma nášho obvodu pomocou komponentov. Pomocou tohto blokového diagramu zostrojíme obvod.

Krok 5: Algoritmus

Toto je algoritmus, keď používate tri ultrazvukové snímače. Pri písaní kódu arduino postupujte jasne podľa tohto algoritmu. Poskytnem aj arduino kód, nebojte sa.

Vysvetlenie algoritmu:

• spustite simuláciu.
• Ak je vzdialenosť medzi stredným snímačom a objektom väčšia ako maximálny dosah, pohybuje sa dopredu bez ohľadu na vzdialenosť medzi ďalšími dvoma ultrazvukovými snímačmi a predmetmi. Pohyb vpred je prísne akceptovaný.
• Ak je vzdialenosť medzi pravým a stredným snímačom menšia ako maximálny dosah a vzdialenosť medzi ľavým snímačom a objektom je väčšia, potom sa pohybuje doľava.
• Ak je vzdialenosť medzi ľavým a stredným senzorom menšia ako maximálny dosah a vzdialenosť medzi pravým senzorom a objektom je väčšia, potom sa pohybuje doprava
• Ak majú všetky snímače menší ako maximálny dosah, skontroluje, ktorý je v nich väčší. Ak má pravý snímač väčšiu vzdialenosť ako ostatné dva, pohybuje sa doprava. Ak má ľavý snímač väčšiu vzdialenosť ako ostatné dva, pohybuje sa doľava. Ak má stredný snímač väčšiu vzdialenosť ako ostatné dva, pohybuje sa dopredu. Ak majú všetky senzory rovnakú vzdialenosť, zastaví sa.
• Ak je vzdialenosť medzi pravým, ľavým senzorom a objektom väčšia ako maximálny dosah a vzdialenosť medzi stredným senzorom je menšia ako maximálny rozsah, skontroluje, ktorá je väčšia vo vzdialenosti medzi pravým a ľavým senzorom. Ak je vzdialenosť pravého senzora väčšia ako vzdialenosť ľavého senzora, posunie sa doprava a ak je vzdialenosť ľavého senzora väčšia ako vzdialenosť pravého senzora, posunie sa doľava.

Krok 6: Schéma zapojenia

Pripojte sa podľa vyššie uvedenej schémy zapojenia v softvéri proteus. Prejdite pomaly každým spojením a správne ho prepojte.

Krok 7: Kód

Pred vložením do zdrojového kódu proteusu si stiahnite nižšie uvedený kód a spustite ho v arduino ide. Ak niektorá knižnica nie je nainštalovaná, nainštalujte ju tak, že prejdete na položku Skica> Zahrnúť knižnicu> Spravovať knižnice> vyhľadajte požadovanú knižnicu. Vložte ho do zdrojového kódu arduina v softvéri proteus. Môžete si pozrieť návody na youtube, aby ste vedeli, ako vložiť kód do softvéru proteus.

Krok 8: Simulácia

Vyššie uvedené tri príklady sú pohyb robota vo všetkých možných smeroch, tj pohyb vpred, pohyb vľavo, pohyb vpravo.

Krok 9: Simulácia videa

Toto je robot na vyhýbanie sa prekážkam v simulácii v reálnom čase v softvéri Proteus. Vzdialenosť medzi senzormi a objektmi som zmenil pomocou potenciometra pripevneného k ultrazvukovému senzoru.

Krok 10: Súbory knižnice

Knižnica Arduino:

www.theengineeringprojects.com/2015/12/arduino-uno-library-proteus.html

Ultrazvuková knižnica:

www.theengineeringprojects.com/2015/02/ultrasonic-sensor-library-proteus.html

Krok 11: Inštalácia

Podľa pokynov vo videách nainštalujte požadovaný softvér na simuláciu robota vyhýbajúceho sa prekážkam pomocou softvéru.

Softvér Proteus:

www.youtube.com/watch?v=31EabTgBnG8&feature=emb_logo

Software Arduino:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc