Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Na rozdiel od väčšiny roamingových „robotov“sa tento skutočne túla takým spôsobom, že sa zdá, že v skutočnosti „myslí“! S mikrokontrolérom BASIC Stamp (Basic Atom, Parallax Basic Stamp, Coridium Stamp, atď.), Podvozkom, niekoľkými senzormi a sofistikovaným kódom z tohto návodu môžete vytvoriť robota, ktorý bude vykonávať pohyby, ktoré nikdy je doň naprogramované! Tu je video (je trochu nekvalitné, ale pracujem na tom. (Stále sa pokúšam prísť na to, že je to príliš pomalé.)
Krok 1: Senzory
Ten (názov?) … Nazvime to jednoducho Bob. Bob má päť senzorov
- Ultrazvukový diaľkomer (známy tiež ako „sonar“)
- 2 IR senzory Sharp GP2D12
- 1 štandardná IR zostava (viac o tom neskôr)
- 1 fotobunka CdS (sulfid kademnatý)
Ultrazvukový diaľkomer pomáha Bobovi vidieť prekážky, ktoré sú priamo pred ním; tiež mu povedia, akú vzdialenosť má od neho predmet. To je možné získať z mnohých zdrojov. Nájdete ich na stránkach (Parallax; nazývajú ho „Ping)))“), Acroname, HVW Technologies a na mnohých ďalších stránkach. Bez ohľadu na to, kde ich nájdete, všetky stoja približne rovnako (~ 30 dolárov). Dva IR senzory vyrobené spoločnosťou Sharp sa veľmi ľahko používajú, ak sa používajú na jednoduchú detekciu objektov, ako v tomto prípade. Môžete ich získať v internetových obchodoch, ako sú napríklad obchody uvedené vyššie. Pomáhajú Bobovi vidieť prekážky, na ktoré ultrazvukový diaľkomer nemôže; prekážky, ktoré sa blížia príliš blízko strán chasis. Stoja asi 12 až 15 dolárov v závislosti od toho, kde ich dostanete. „IR zostavu“, ktorú som sám vyrobil; montáž nájdete v kroku 2. Fotobunka CdS (alebo odpor s premenlivým svetlom, podľa toho, čo uprednostňujete) slúži na detekciu zmien okolitého osvetlenia. Bob ich používa na to, aby vedel, keď je v tmavej alebo svetlej miestnosti. Ak má ktokoľvek, kto má predchádzajúce skúsenosti s ktorýmkoľvek zo strážcov Sharp IR, FYI, nie je v tomto robotovi používaný na meranie skutočnej vzdialenosti. Nemám ADC (analógovo-digitálny prevodník), ani neviem, ako ich používať týmto spôsobom. Jednoducho poskytujú signál HIGH alebo LOW mikrokontroléru BS2. Technické listy pre snímač Sharp IR a snímač Ping))) nájdete na internete, ale ak ste leniví ako ja, môžete sa posunúť o niečo ďalej a tam sú!
Krok 2: Hardvér, mozog a ďalšie súčasti
Ok. Na začiatok, hardvér, ktorý bol použitý pre tohto robota, bol súčasťou súpravy, ktorú som dostal. Je to súprava „Boe-Bot“od Parallaxu (https://www. Parallax.com), ale tento dizajn je veľmi flexibilný; môžete použiť ľubovoľné šasi, len sa uistite, že 1) ultrazvukový diaľkomer je v najvyššej výške robota, aby sa nedotýkal dna zábradlia atď., a 2) infračervené senzory sú naklonené tak, aby môžu dokonca detegovať objekty, ktoré sú od robota vzdialené asi 1 . Vďaka tomu nemôže zasiahnuť hrany vecí, ktoré môžu naraziť na kolesá. Na podvozku je namontovaná doska Boal-Board od Parallaxu, ktorá bola dodaná s mojou súpravou Boe-Bot, ktorá je jednoducho vývojová doska, ktorú je možné použiť s akýmkoľvek mikrokontrolérom Stamp s rovnakými požiadavkami na napätie a rozložením pinov. Na internete je veľa rôznych vývojových dosiek Stamp. Od Parallaxu je to 65 dolárov. Na doskovej doske, ako Bobovom mozgu, je BS2e (ZÁKLADNÁ pečiatka 2 e), ktorá je v zásade rovnaká ako BS2, s výnimkou väčšej pamäte (RAM a EEPROM). EEPROM je na ukladanie programov a RAM je na ukladanie premenných (samozrejme dočasne). Bob nemusí byť najrýchlejším mysliteľom na svete (~ 4 000 pokynov za sekundu), ale hej, to je dosť dobré. Bob sa pohybuje prostredníctvom dvoch servopohonov s nepretržitou rotáciou od Parallax, ktoré, ako mnohé servá, majú VEĽA krútiaceho momentu. Pokiaľ ide o šťavu, má 4-článkovú batériu AA (celkom 6 V) pripojenú k 5V regulátoru na vývojovej doske, ktorá poskytuje stabilný výkon, uhádli ste, 5 V, aby sa komponenty nesmažili. Mnoho robotických zariadení beží buď na napájaní 5 V alebo 6 V; z nejakého dôvodu je to štandard. A tieto komponenty NECHCETE vyprážať; sú drahé. BS2e má interný regulátor, ale nedávajte ho viac ako 9 V, ak nepoužívate vývojovú dosku! Tiež ak nepoužívate vývojová doska (ktorá má vždy regulátory), potom Uistite sa, že použijete 5V regulátor. UPOZORNENIE: Pokiaľ ide o spotrebu energie, Bob je veľmi chamtivý. Na tento účel použite RECHARGEABLE batérie; vydržia oveľa dlhšie. Použil som 4 nabíjateľné batérie Energizer @ 2500ma každý, čo rozhodne predlžuje život.
Krok 3: Zostavenie obvodu senzora svetla
Svetelný senzor vyžaduje obvod, aby ho BS2e správne využil. Tento okruh som dostal priamo z jednej z kníh Paralaxy (vlastne z tej, ktorá bola dodaná s mojou stavebnicou). POZNÁMKA: PIN 6 JE SKUTOČNÝ PIN 1; TOTO MUSÍ ZODPOVEDAŤ KÓDU ALEBO MÔŽETE POŠKODIŤ INÉ KOMPONENTY. DÁVAJTE POZOR, ŽE TO NESMIEŠTE.
Krok 4: Zostavenie detektora odpadnutia
Toto je možné zostaviť na niektorých holých doskách s plošnými spojmi. Práve som prebehol k RadioShacku, jeden som dostal a nastrihal dosku, aby zodpovedala obvodu. Táto časť je KRUCIÁLNA. Ak to pokazíte, chudák Bob môže zomrieť. IR detektor je Panasonic PNA4601, ale môžete ho získať od spoločnosti RatShack, ako aj k odporom a IR LED. Nezáleží na tom, akú veľkosť IR LED získate, stačí, aby ste sa presvedčili, že nejde o IR FOTOTRANSISTOR. Toto je úplne iné zariadenie. Na zúženie lúča infračervenej LED musíte použiť aj zmršťovaciu hadičku alebo nejaký druh slamy (môžete ju nastriekať čiernou farbou), ale musí byť úplne odsunutý (okrem konca diódy LED) alebo senzora nebudem pracovať. Použil som plastové puzdro od Parallaxu. LED diódy a puzdro si môžete objednať na ich webových stránkach.
Frekvenčný rozsah na infračervenom detektore, ktorý som použil, bol bohužiaľ veľmi široký, čo znamená, že je oveľa náchylnejší na rušenie. Našťastie RadioShack ponúka iba tie, ktoré sú naladené na 38 KHz, čo znamená, že Bob je menej pravdepodobné, že sa bude správať čudne okolo diaľkových ovládačov a iných zariadení, ktoré používajú IR. DP2D12 sú skvelé, pretože vďaka pokročilej optike (šošovky) a obvodom prakticky nerušia. V budúcich projektoch nebudem používať bežné IR detektory. Sharp IR sú vhodnejšie ako jednoduché IR prijímače. POZNÁMKA: PIN 8 JE SKUTOČNÝ PIN 10. PIN 9 JE SPRÁVNY
Krok 5: Bob potrebuje zvuk
Pripojte piezo reproduktor k PIN 5 a - k zemi. Bob sa musí vyjadriť! Najlepším druhom piezos reproduktorov by bol povrchový držiak. Takmer vždy majú 5 voltov. V opačnom prípade, ak použijete menovitý prúd nižší ako 5 V, budete potrebovať odpor.
Krok 6: Pridanie „svetlometu“
Aby Bob vyzeral v tme chladnejšie, pri vstupe do tmavej miestnosti zapne svetlomet. Na to bude fungovať akákoľvek biela LED dióda. Pretože obvod je taký sakramentsky jednoduchý, poviem vám len: na obmedzenie prúdu použite odpor 220 ohmov. A alebo samozrejme, - ide na zem.
Krok 7: Doplňte Bobov mozog
Tu je kód pre Boba. Je rozdelená na sekcie: deklarácie (konštanty a premenné), inicializácia, „hlavná“slučka a podprogramy. Typ programovania, ktorý som použil, je architektúra FSM (Finite State Machine) založená na subsumption. V zásade to robí robot rýchlejšie a lepšie organizuje kód. Ak sa chcete vydať do tejto pomerne zložitej oblasti, prečítajte si dokument PDF na tejto stránke. Pridal som komentáre (text zelenou farbou), aby som pomohol identifikovať rôzne časti kódu. Všetky pripojenia k BS2e sú znova uvedené nižšie
- PIN 0 - 220 ohmový odpor k fotobunke CdS
- PIN 5 - kladný náskok piezo reproduktora
- PIN 6 - SIG (signálny) riadok ľavého GP2D12 (vľavo pri pohľade na robota zhora)
- PIN 8 - riadok SIG vpravo GP2D12
- PIN 9 - výstupný (výstupný) riadok infračerveného detektora (snímač výpadku)
- PIN 10 - 1Kohmový odpor k kladnému vodiču IR LED
- PIN 15 - SIG zvod ultrazvukového diaľkomera
Bobov kód je napísaný tak, že 1) On, alebo sa samozrejme vyhýba predmetom a odpadnutiu, 2) počíta, koľkokrát bol spustený každý zo senzorov, a určuje, či sa nachádza na mieste, s ktorým sa nedá manévrovať3) generuje pseudo náhodné čísla na randomizáciu pohybu4) zapne „svetlomety“po zistení, že je v temnej miestnosti, pomocou časovačov a príkazov IF … THEN Súvisí to s dobou vybíjania kondenzátora pre svetelný senzor, ako aj s preťaženým BS2e.