ሮቦትን የሚከተል DIY Wall: 9 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

በዚህ Instructable ውስጥ ፣ GreenPAK ™ ን በመጠቀም ጥቂት የውጪ አልትራሳውንድ እና የኢንፍራሬድ (አይአር) ዳሳሾችን በመጠቀም መሰናክልን የማወቅ እና የማስወገድ ስርዓትን እንዴት እንደሚነድፉ እናብራራለን። ይህ ንድፍ ለራስ ገዝ እና ሰው ሰራሽ ብልህ የሮቦት ስርዓቶች የሚፈለጉ አንዳንድ ርዕሶችን ያስተዋውቃል።

ሮቦትን ተከትሎ ግድግዳ ለመፍጠር መፍትሄው እንዴት በፕሮግራም እንደተሰራ ለመረዳት ከዚህ በታች የሚያስፈልጉትን ደረጃዎች ገልፀናል። ሆኖም ፣ እርስዎ የፕሮግራም ውጤትን ለማግኘት ከፈለጉ ፣ ቀድሞውኑ የተጠናቀቀውን የግሪንፓክ ዲዛይን ፋይል ለማየት የ GreenPAK ሶፍትዌርን ያውርዱ። ሮቦትን ተከትሎ ግድግዳውን ለመፍጠር የግሪንፓክ ልማት ኪትዎን ወደ ኮምፒተርዎ ይሰኩ እና ፕሮግራሙን ይምቱ።

ደረጃ 1 - የችግር መግለጫ

በቅርቡ በሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ላይ ፍላጎት እንደገና ታድሷል ፣ እና አብዛኛው ፍላጎት ወደ ሙሉ ገዝ እና የማሰብ ችሎታ ያላቸው ማሽኖች ነው። እንደነዚህ ያሉት ሮቦቶች የሰውን ኃላፊነት ሊቀንሱ እና አውቶማቲክን ወደ ሲቪል አገልግሎቶች እና መከላከያ መስኮች ማስፋፋት ይችላሉ። የአይአይ ተመራማሪዎች እንደ እሳት ማጥፊያ ፣ የህክምና እንክብካቤ ፣ የአደጋ አስተዳደር እና የነፍስ አድን ተግባራት ያሉ በራስ -ሰር ሮቦቶች ተሽከርካሪዎች አማካይነት አገልግሎቶችን በራስ -ሰር ለማድረግ እየሞከሩ ነው። እነዚህ ተሽከርካሪዎች ማሸነፍ ያለባቸው አንድ ተግዳሮት እንደ ፍርስራሽ ፣ እሳት ፣ ወጥመዶች ፣ ወዘተ ያሉ መሰናክሎችን እንዴት በተሳካ ሁኔታ መለየት እና ማስወገድ እንደሚቻል ነው።

ደረጃ 2 - የትግበራ ዝርዝሮች

በዚህ መመሪያ ውስጥ እኛ ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ ፣ አንድ ጥንድ የ IR መሰናክል መመርመሪያ ዳሳሾች ፣ የሞተር ሾፌር ወረዳ (L298N) ፣ አራት የዲሲ ሞተሮች ፣ መንኮራኩሮች ፣ ባለ 4 ጎማ ድራይቭ የመኪና አፅም እና የግሪንፓክ SLG46620V ቺፕ እንጠቀማለን።

የ GreenPAK መቆጣጠሪያ ዲጂታል ውፅዓት ፒን ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ (aka sonar) ለማነቃቃት ጥቅም ላይ ይውላል ፣ እና የዲጂታል ግብዓት ፒን ለመተንተን ከፊት ከሚገጥሙት መሰናክሎች ለመሰብሰብ ያገለግላል። የ IR መሰናክል ማወቂያ ዳሳሽ ውፅዓት እንዲሁ ታይቷል። የሁኔታዎች ስብስብ ከተተገበሩ በኋላ ፣ እንቅፋት በጣም ቅርብ ከሆነ ፣ ግጭቶችን ለማስወገድ ሞተሮች (ከእያንዳንዱ 4 ጎማዎች ጋር የተገናኙ) ይስተካከላሉ።

ደረጃ 3: ማብራሪያ

የራስ ገዝ መሰናክልን ማስወገድ ሮቦት እንቅፋቶችን የመለየት እና ግጭቶችን የማስወገድ ችሎታ ሊኖረው ይገባል። የእንደዚህ ዓይነት ሮቦት ንድፍ እንደ ቡም ዳሳሾች ፣ የኢንፍራሬድ ዳሳሾች ፣ ለአልትራሳውንድ ዳሳሾች ፣ ወዘተ ያሉ የተለያዩ ዳሳሾችን ማዋሃድ ይጠይቃል። ዝቅተኛ ዋጋ እና በአንፃራዊነት ከፍተኛ ክልል ስላለው ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ በዝግታ ለሚንቀሳቀስ ገዝ ሮቦት መሰናክልን ለመለየት ተስማሚ ነው።

አንድ ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ አጭር የአልትራሳውንድ ፍንዳታ በመልቀቅ እና አስተጋባውን በማዳመጥ ነገሮችን ይለያል። በአስተናጋጅ ማይክሮ መቆጣጠሪያ ቁጥጥር ስር አነፍናፊው አጭር 40 kHz ምት ያመነጫል። ይህ ምት አንድ ነገር እስኪመታ ድረስ በአየር ውስጥ ይጓዛል ከዚያም ወደ ዳሳሹ ይመለሳል። አነፍናፊው አስተጋባው በሚታወቅበት ጊዜ የሚያበቃውን ለአስተናጋጁ የውጤት ምልክት ይሰጣል። በዚህ መንገድ ፣ የተመለሰው የልብ ምት ስፋት የነገሩን ርቀት ለማስላት ያገለግላል።

ይህ እንቅፋት ሮቦቲክ ተሽከርካሪ በመንገዱ ላይ ያሉትን ነገሮች ለመለየት የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ይጠቀማል። ሞተሮቹ በሞተር ሾፌር አይሲ በኩል ወደ ግሪንፓክ ተገናኝተዋል። የአልትራሳውንድ ዳሳሽ ከሮቦቱ ፊት ጋር ተያይ isል ፣ እና ሁለቱ የ IR መሰናክል መመርመሪያ ዳሳሾች የጎን መሰናክሎችን ለመለየት በግራ እና በቀኝ ጎኖቹ ላይ ተያይዘዋል።

ሮቦቱ በሚፈለገው መንገድ ላይ ሲንቀሳቀስ ፣ ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ የአልትራሳውንድ ሞገዶችን ያለማቋረጥ ያስተላልፋል። በሮቦቱ ፊት እንቅፋት በሚሆንበት ጊዜ ሁሉ ፣ የአልትራሳውንድ ሞገዶች ከእንቅፋቱ ተመልሰው ይንፀባረቃሉ ፣ እና ያ መረጃ ወደ ግሪንፓክ ይተላለፋል። በተመሳሳይ ጊዜ የ IR ዳሳሾች የ IR ሞገዶችን እያወጡ እና እየተቀበሉ ነው። ግቤቶቹን ከአልትራሳውንድ እና ከ IR ዳሳሾች ከተረጎሙ በኋላ ግሪንፓኬ ለእያንዳንዱ አራቱ ጎማዎች ሞተሮችን ይቆጣጠራል።

ደረጃ 4 የአልጎሪዝም መግለጫ

በሚነሳበት ጊዜ አራቱ ሞተሮች በአንድ ጊዜ በርተዋል ፣ ይህም ሮቦቱ ወደ ፊት እንዲሄድ ያደርገዋል። በመቀጠልም የአልትራሳውንድ ዳሳሽ በየጊዜው ከሮቦቱ ፊት ላይ ጥራጥሬዎችን ይልካል። እንቅፋት ካለ ፣ የድምፅ ግፊቶች ይንፀባረቃሉ እና በአነፍናፊው ተለይተዋል። የጥራጥሬ ነፀብራቅ በእንቅፋቱ አካላዊ ሁኔታ ላይ የሚመረኮዝ ነው - ቅርፁ ያልተስተካከለ ከሆነ ያንፀባርቁት ጥራጥሬዎች ያነሱ ይሆናሉ ፣ እሱ ተመሳሳይ ከሆነ ፣ ከዚያ አብዛኛዎቹ የተላለፉት ጥራጥሬዎች ያንፀባርቃሉ። ነፀብራቁ እንዲሁ በእንቅፋቱ አቅጣጫ ላይ የተመሠረተ ነው። እሱ ትንሽ ከተዘነበለ ፣ ወይም ከአነፍናፊው ጋር በትይዩ ከተቀመጠ ፣ አብዛኛዎቹ የድምፅ ሞገዶች ሳይገለበጡ ያልፋሉ።

በሮቦት ፊት መሰናክል ሲታወቅ ፣ ከዚያ ከ IR ዳሳሾች የጎን ውጤቶች ይታያሉ። በቀኝ በኩል እንቅፋት ከተገኘ የሮቦቱ የግራ ጎማ ጎማዎች ተሰናክለው ወደ ግራ እንዲዞሩ ያደርጉታል ፣ እና በተቃራኒው። እንቅፋት ካልተገኘ ታዲያ ስልተ ቀመር ይደገማል። የፍሰት ዲያግራም በስእል 2 ውስጥ ይታያል።

ደረጃ 5: ለአልትራሳውንድ ዳሳሽ HC-SR04

የአልትራሳውንድ ዳሳሽ የድምፅ ሞገዶችን በመጠቀም ወደ አንድ ነገር ያለውን ርቀት የሚለካ መሣሪያ ነው። በተወሰነ ድግግሞሽ ላይ የድምፅ ሞገድን በመላክ እና ያንን የድምፅ ሞገድ ተመልሶ እንዲመለስ በማድረግ ርቀትን ይለካል። የድምፅ ሞገድ በሚፈጠርበት እና የድምፅ ሞገድ ወደ ኋላ በሚመለስበት ጊዜ መካከል ያለፈውን ጊዜ በመመዝገብ ፣ በሶናር ዳሳሽ እና በእቃው መካከል ያለውን ርቀት ማስላት ይቻላል። ድምጽ 344 ሜ/ሰ (1129 ጫማ/ሰ) ያህል በአየር ውስጥ ይጓዛል ፣ ስለዚህ ቀመር 1 ን በመጠቀም የነገሩን ርቀት ማስላት ይችላሉ።

የኤች.ሲ.-SR04 የአልትራሳውንድ ዳሳሽ አራት ፒኖችን ያካተተ ነው- Vdd ፣ GND ፣ Trigger ፣ እና Echo። ከመቆጣጠሪያው የሚመታ ምት በ Trigger pin ላይ በተተገበረ ቁጥር አነፍናፊው ከ “ተናጋሪ” የአልትራሳውንድ ሞገድ ያወጣል። የሚያንፀባርቁ ሞገዶች በ “ተቀባዩ” ተለይተዋል ፣ እና በኤኮ ፒን በኩል ወደ ተቆጣጣሪው ተመልሰው ይተላለፋሉ። በአነፍናፊው እና በእንቅፋቱ መካከል ያለው ርቀት ረዘም ባለ መጠን በኤኮ ፒን ላይ ያለው የልብ ምት ረዘም ይላል። የልብ ምት ከአነፍናፊው ተነስቶ ወደ ኋላ ለመመለስ ፣ በሁለት ተከፍሎ ለመሄድ የወሰደውን የልብ ምት ይቆያል። ሶናሩ በሚቀሰቀስበት ጊዜ ፣ የሚያንፀባርቅ ማዕበል እስኪታወቅ ድረስ የውስጥ ሰዓት ቆጣሪ ይጀምራል እና ይቀጥላል። እንቅፋቱን ለመድረስ የድምፅ ሞገድ የወሰደው ትክክለኛው ጊዜ ሰዓት ቆጣሪው በርቶ ከነበረበት ግማሽ ጊዜ ስለነበር ይህ ጊዜ በሁለት ተከፍሏል።

የአልትራሳውንድ ዳሳሽ አሠራሩ በምስል 4 ውስጥ ተገል is ል።

ለአልትራሳውንድ ምት (pulse pulse) ለማመንጨት ቀስቅሴውን ወደ ከፍተኛ ሁኔታ ለ 10 ሰከንድ ማዘጋጀት ያስፈልግዎታል። ያ በመሣሪያው ፊት ያለውን ማንኛውንም መሰናክል የሚያንፀባርቅ እና በአነፍናፊው የሚቀበለው ባለ 8-ዑደት የሶኒክ ፍንዳታ ይልካል። የኢኮ ፒን የድምፅ ሞገድ የተጓዘበትን ጊዜ (በማይክሮ ሰከንዶች) ያወጣል።

ደረጃ 6: የኢንፍራሬድ እንቅፋት የመለየት ዳሳሽ ሞዱል

ልክ እንደ አልትራሳውንድ ዳሳሽ ፣ የኢንፍራሬድ (IR) መሰናክል ማወቂያ መሰረታዊ ፅንሰ -ሀሳብ የ IR ምልክት (በጨረር መልክ) ማስተላለፍ እና ነፀብራቁን ማክበር ነው። የ IR ዳሳሽ ሞጁል በስእል 6 ውስጥ ይታያል።

ዋና መለያ ጸባያት

• በወረዳው ሰሌዳ ላይ እንቅፋት አመልካች መብራት አለ
• ዲጂታል ውፅዓት ምልክት
• የመለየት ርቀት - 2 ~ 30 ሴ.ሜ
• የመፈለጊያ አንግል: 35 °
• ተነፃፃሪ ቺፕ - LM393
• በ potentiometer በኩል ሊስተካከል የሚችል የመለየት ርቀት

Loc በሰዓት አቅጣጫ - የመለየት ርቀትን ይጨምሩ

○ በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ - የመለየት ርቀትን ይቀንሱ

ዝርዝሮች

• የሥራ ቮልቴጅ: 3 - 5 ቮ ዲሲ
• የውጤት አይነት - ዲጂታል መቀየሪያ ውፅዓት (0 እና 1)
• ለቀላል መጫኛ የ 3 ሚሜ ቀዳዳ ቀዳዳዎች
• የቦርድ መጠን: 3.2 x 1.4 ሴሜ

የመቆጣጠሪያ አመላካች መግለጫ በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ተገል describedል።

ደረጃ 7 የሞተር ሾፌር ወረዳ L298N

የሞተር ሾፌር ወረዳ ወይም ኤች-ድልድይ የዲሲ ሞተሮችን ፍጥነት እና አቅጣጫ ለመቆጣጠር ያገለግላል። ከተለየ የዲሲ የኃይል ምንጭ ጋር መገናኘት ያለባቸው ሁለት መግቢያዎች አሉት (ሞተሮች ከባድ የአሁኑን ይሳባሉ ፣ እና ከመቆጣጠሪያው በቀጥታ ሊሰጡ አይችሉም) ፣ ለእያንዳንዱ ሞተር ሁለት የውጤት ስብስቦች (አወንታዊ እና አሉታዊ) ፣ ለእያንዳንዱ ለእያንዳንዱ ፒን ያንቁ የውጤቶች ስብስብ ፣ እና ለእያንዳንዱ የሞተር መውጫ አቅጣጫ መቆጣጠሪያ (ለእያንዳንዱ ሞተር ሁለት ፒን) ሁለት የፒን ስብስቦች። የግራዎቹ ሁለት ፒኖች ለአንድ ፒን HIGH እና ለሌላው ዝቅተኛ የሎጂክ ደረጃዎች ከተሰጡ ፣ ከግራ መውጫ ጋር የተገናኘው ሞተር በአንድ አቅጣጫ ይሽከረከራል ፣ እና የአመክንዮው ቅደም ተከተል (LOW እና HIGH) የተገላቢጦሽ ከሆነ ፣ ሞተሮቹ ይሽከረከራሉ በተቃራኒው አቅጣጫ። ለትክክለኛዎቹ ፒኖች እና የቀኝ መውጫ ሞተር ተመሳሳይ ነው። በሁለቱም ጥንድ ውስጥ ያሉት ፒኖች ከፍተኛ ወይም ዝቅተኛ የሎጂክ ደረጃዎች ከተሰጣቸው ሞተሮቹ ይቆማሉ።

ይህ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ የሞተር አሽከርካሪ በጣም ታዋቂ በሆነው L298 Dual H-Bridge Motor Driver IC ላይ የተመሠረተ ነው። ይህ ሞጁል በሁለቱም አቅጣጫዎች ሁለት ሞተሮችን በቀላሉ እና በተናጥል ለመቆጣጠር ያስችልዎታል። ለቁጥጥር ደረጃውን የጠበቀ አመክንዮ ምልክቶችን ይጠቀማል ፣ እና ሁለት-ደረጃ የእንፋሎት ሞተሮችን ፣ ባለአራት-ደረጃ የእንፋሎት ሞተሮችን እና የሁለት-ደረጃ ዲሲ ሞተሮችን መንዳት ይችላል። በወረዳው ውስጥ ያሉ መሳሪያዎች በተገላቢጦሽ ጭነት እንዳይጎዱ የሚከላከል የማጣሪያ capacitor እና የፍሪዌል ዳይድ አለው ፣ አስተማማኝነትን ያሻሽላል። ኤል 298 የመንጃ ቮልቴጅ ከ5-35 ቮ እና የ 5 ቮ አመክንዮ ደረጃ አለው።

የሞተር አሽከርካሪው ተግባር በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ተገል isል።

በአልትራሳውንድ ዳሳሽ ፣ በሞተር ሾፌር እና በ GPAK ቺፕ መካከል ግንኙነቶችን የሚያሳይ የማገጃ ሥዕሉ በስእል 8 ውስጥ ይታያል።

ደረጃ 8 - የግሪንፓክ ዲዛይን

በማትሪክስ 0 ውስጥ ፣ ለአነፍናፊው ቀስቅሴ ግብዓት የተፈጠረው CNT0/DLY0 ፣ CNT5/DLY5 ፣ INV0 እና oscillator ን በመጠቀም ነው። ከአልትራሳውንድ ዳሳሽ የኤኮ ፒን ግብዓት ፒን 3 ን በመጠቀም ይነበባል። ሶስት ግብዓቶች በ 3-ቢት LUT0 ላይ ይተገበራሉ-አንደኛው ከ Echo ፣ ሌላ ከ Trigger ፣ እና ሦስተኛው በ 30 እኛ የዘገየ የመቀስቀሻ ግብዓት ነው። ከዚህ የማሳያ ሠንጠረዥ ውፅዓት በማትሪክስ ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል። ከ IR ዳሳሾች የተገኘው ውጤት በማትሪክስ 0 ውስጥም ይወሰዳል።

በማትሪክስ 1 ፣ ወደቦች P1 እና P6 በ OR'd አንድ ላይ ሆነው ከሞተር ሾፌሩ ፒን 1 ጋር ከተያያዘው ፒን 17 ጋር ተገናኝተዋል። ፒን 18 ሁል ጊዜ በሎጂክ LOW ላይ ሲሆን ከሞተር ሾፌሩ ፒን 2 ጋር ተገናኝቷል። እንደዚሁም ፣ ወደቦች P2 እና P7 በ OR'd አንድ ላይ ሆነው ከሞተር ሾፌር ወረዳው P3 ጋር ከተያያዘው ከግሪንፓኬ ፒን 20 ጋር ተገናኝተዋል። ፒን 19 ከሞተር ሾፌሩ ፒን 4 ጋር የተገናኘ እና ሁል ጊዜም ሎጂክ ነው።

የኢኮ ፒን ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ አንድ ነገር ከሮቦቱ ፊት ነው ማለት ነው። ከዚያ ሮቦቱ ከ IR ዳሳሾች የግራ እና የቀኝ መሰናክሎችን ይፈትሻል። በሮቦቱ በቀኝ በኩል እንቅፋት ካለ ፣ ከዚያ ወደ ግራ ይመለሳል ፣ እና በግራ በኩል እንቅፋት ካለ ፣ ከዚያ ወደ ቀኝ ይመለሳል። በዚህ መንገድ ሮቦቱ እንቅፋቶችን ያስወግዳል እና ያለ ግጭት ይንቀሳቀሳል።

መደምደሚያ

በዚህ መመሪያ ውስጥ ግሪንፓክ SLG46620V ን እንደ ዋናው የመቆጣጠሪያ አካል በመጠቀም ቀለል ያለ አውቶማቲክ መሰናክል መፈለጊያ እና ማስቀረት ተሽከርካሪ ፈጥረናል። በአንዳንድ ተጨማሪ ወረዳዎች ፣ ወደ አንድ የተወሰነ ነጥብ የሚወስደውን መንገድ መፈለግ ፣ የጭጋግ መፍታት ስልተ ቀመር ፣ ስልተ ቀመሩን የሚከተል መስመር ፣ ወዘተ የመሳሰሉትን ሌሎች ተግባሮችን ለማከናወን ይህ ዲዛይን ሊሻሻል ይችላል።

ደረጃ 9 የሃርድዌር ሥዕሎች