አውቶማቲክ ተሽከርካሪ 7 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ይህ ፕሮጀክት በመንገዱ ላይ እንቅፋቶችን በማስወገድ ወደ ግብ ቦታው ለመድረስ የሚሞክር በራስ -ሰር የሚንቀሳቀስ ሮቦት ነው። ሮቦቱ በአካባቢያቸው ያሉትን ነገሮች ለመለየት የሚያገለግል የ LiDAR ዳሳሽ የተገጠመለት ይሆናል። ነገሮች ሲገኙ እና ሮቦቱ ሲንቀሳቀስ ፣ የእውነተኛ ጊዜ ካርታ ይዘምናል። ካርታው ተለይተው የሚታወቁትን መሰናክሎች ቦታዎችን ለማዳን ያገለግላል። በዚህ መንገድ ሮቦቱ ወደ ግብ ቦታው ያልተሳካ መንገድን እንደገና አይሞክርም። ይልቁንም እንቅፋቶች የሌሉባቸውን ወይም ገና መሰናክሎችን ያልተመረመሩ ዱካዎችን ይሞክራል።

ሮቦቱ በሁለት የዲሲ ሞተር በሚነዱ መንኮራኩሮች እና በሁለት ጎማ ጎማዎች ይንቀሳቀሳል። ሞተሮቹ ከክብ ክብ መድረክ በታች ይያያዛሉ። ሞተሮቹ በሁለት የሞተር አሽከርካሪዎች ቁጥጥር ይደረግባቸዋል። የሞተር አሽከርካሪዎች ከዚንክ ፕሮሰሰር የ PWM ትዕዛዞችን ይቀበላሉ። በእያንዳንዱ ሞተር ላይ አነቃቂዎች የተሽከርካሪዎችን አቀማመጥ እና አቀማመጥ ለመከታተል ያገለግላሉ። ጠቅላላው ስርዓት የ LiPo ባትሪ እንዲሠራ ይደረጋል።

ደረጃ 1 - ተሽከርካሪውን መሰብሰብ

ሮቦቱ ከጎን ተሽከርካሪዎች ጋር በተያያዙ ሁለት ሞተሮች የተጎላበተ ሲሆን ከዚያ በተጨማሪ በሁለት ጎማ ጎማዎች ፣ አንደኛው ከፊት እና አንዱ ከኋላ ይደገፋል። የመሣሪያ ስርዓቱ እና የሞተር መጫኛዎች ከብረት ብረት አልሙኒየም የተሠሩ ነበሩ። መንኮራኩሮችን ከሞተር ጋር ለማያያዝ የሞተር ማዕከል ተገዛ። ሆኖም ፣ የጉድጓዱ ቀዳዳ ንድፍ ከተሽከርካሪው ቀዳዳ ንድፍ የተለየ ስለሆነ ብጁ መካከለኛ ተጓዳኝ መደረግ ነበረበት።

የተመረጠው ሞተር ፖርት ኢስፓፕ 12 ቪ ዲሲ ሞተር ሲሆን በውስጡም ኢንኮደሮች አሉት። ይህ ሞተር በጣም ተመጣጣኝ በሆነ ዋጋ በ eBay ላይ ሊገዛ ይችላል (የቁሳቁስ ቢል ይመልከቱ)። ቁልፍ ቃላትን ይፈልጉ "12V Escap 16 Coreless Geared DC Motor with Encoders" ሞተሩን ለማግኘት በ ebay ላይ። ብዙውን ጊዜ የሚመረጡ ሻጮች ትክክለኛ መጠን አላቸው። የሞተሮቹ ዝርዝር መግለጫዎች እና መጫዎቻዎች ከዚህ በታች ባለው ሥዕላዊ መግለጫዎች ውስጥ ይታያሉ።

የሮቦቱ ስብሰባ በሻሲው በ CAD modeldesign ተጀመረ። ከዚህ በታች ያለው ሞዴል ለሻሲው የተነደፈውን የ 2 ዲ ቅርፅ መገለጫ የላይኛው እይታ ያሳያል።

በቀላሉ እንዲመረቱ ቻሲው እንደ 2 ዲ ፕሮፋይል እንዲቀርጽ ተጠቁሟል። የውሃ ጀት መቁረጫ በመጠቀም የ 12 X X12 of የአልሙኒየም ሉህ በሻሲው ቅርፅ እንቆርጣለን። የሻሲው መድረክ እንዲሁ በባንድ መጋዝ ሊቆረጥ ይችላል።

ደረጃ 2 ሞተሮችን መትከል

ቀጣዩ ደረጃ የሞተር መወጣጫዎችን መሥራት ነው። የሞተር መወጣጫዎቹ ከ 90 ዲግሪ ሉህ ብረት አልሙኒየም እንዲሠሩ ተጠቁሟል። ይህንን ክፍል በመጠቀም ፣ ሞተሩ ሁለቱን በመጠቀም በቆርቆሮ ብረት አንድ ፊት ላይ ካንቴላ መያያዝ ይችላል

የሞተር M2 ቀዳዳዎች እና የሌላው ፊት በመድረክ ላይ ሊጣበቁ ይችላሉ። ሞተሮች በሞተር ተራራ ላይ እና ሞተሩ ወደ መድረኩ ላይ እንዲጣበቁ ብሎኖች ወደ ሞተሩ ተራራ ውስጥ ቀዳዳዎች መቆፈር አለባቸው። የሞተር ተራራ ከላይ በስዕሉ ላይ ሊታይ ይችላል።

በመቀጠልም የፖሎሉ የሞተር ማዕከል (የቁሳቁሶች ቢል ይመልከቱ) በሞተር ዘንግ ላይ ተጭኖ በተሰጠው የስብስብ ዊንች እና በአለን ቁልፍ ተጣብቋል። የፖሎሉ የሞተር ማዕከል ቀዳዳ ንድፍ ከ VEX ጎማ ቀዳዳ ንድፍ ጋር አይዛመድም ስለሆነም ብጁ መካከለኛ ተጓዳኝ መደረግ አለበት። የሻሲውን መድረክ ለመሥራት የሚያገለግለው የቆሻሻ ብረት አልሙኒየም ተጓዳኙን ለመሥራት ጥቅም ላይ እንዲውል ተጠቁሟል። የእነዚህ ባልና ሚስት ቀዳዳ ንድፍ እና ልኬቶች ከዚህ በታች ባለው ስእል ውስጥ ይታያሉ። ብጁ የአሉሚኒየም ተጓዳኝ ውጫዊው ዲያሜትር እና ቅርፅ (ክብ መሆን አያስፈልገውም) ሁሉም ቀዳዳዎች ከፊሉ ላይ እስከተስማሙ ድረስ ምንም ለውጥ የለውም።

ደረጃ 3 - የቪቫዶ አግድ ዲዛይን መፍጠር

- አዲስ የቪቫዶ ፕሮጀክት በመፍጠር ይጀምሩ እና ዚቦ ዚንክ 7000 Z010 ን እንደ ዒላማ መሣሪያ ይምረጡ።

- በመቀጠል አዲስ የማገጃ ዲዛይን ፍጠር ላይ ጠቅ ያድርጉ እና የዚንክ አይፒን ያክሉ። በ Zynq IP ላይ ሁለቴ ጠቅ ያድርጉ እና የቀረቡትን የ XPS ቅንብሮችን ለ Zynq ያስመጡ። ከዚያ በ ‹MIO› ውቅሮች ትር ስር UART0 ን በ MIO 10..11 ያንቁ ፣ እና እንዲሁም ሰዓት ቆጣሪ 0 እና የ Watchdog ሰዓት ቆጣሪ መንቃቱን ያረጋግጡ።

- ወደ አግድ ዲዛይን ሁለት AXI GPIOS ያክሉ። ለ GPIO 0 ባለሁለት ሰርጥን ያንቁ እና ሁለቱንም ወደ ሁሉም ውጤቶች ያዋቅሩ። የ GPIO ስፋትን ለሰርጥ 1 ለ 4 ቢት እና ለሰርጡ ከ 2 እስከ 12 ቢት ያቀናብሩ ፣ እነዚህ ሰርጦች የሞተር አቅጣጫውን ለማቀናበር እና የኢኮደር መለኪያዎች መጠንን ወደ ማቀነባበሪያው ለመላክ ያገለግላሉ። ለ GPIO 1 የሰርጥ ስፋት 4 ቢት ለሆኑ ሁሉም ግብዓቶች አንድ ሰርጥ ብቻ ያዘጋጁ። ይህ መረጃዎችን ከኮዴክተሮች ለመቀበል ያገለግላል። ሁሉንም የ GPIO ወደቦች ውጫዊ ያድርጓቸው።

- ቀጥሎ ሁለት AXI ሰዓት ቆጣሪዎችን ያክሉ። በሁለቱም ጊዜ ቆጣሪዎች ላይ የ pwm0 ወደቦችን ከውጭ ያድርጓቸው። እነዚህ ሞተሮች የሚሽከረከሩበትን ፍጥነት የሚቆጣጠሩት pwms ይሆናሉ።

- በመጨረሻ የማገጃ አውቶማቲክ እና የግንኙነት አውቶማቲክን ያሂዱ። ያለዎት የማገጃ ንድፍ ከቀረበው ጋር የሚዛመድ መሆኑን ያረጋግጡ።

ደረጃ 4 ከ LiDAR ጋር መገናኘት

ይህ LiDAR በ UART በኩል ለመገናኘት የ SCIP 2.0 ፕሮቶኮል ይጠቀማል ፣ የተያያዘው ፋይል መላውን ፕሮቶኮል ይገልጻል።

ከ LiDAR ጋር ለመገናኘት እኛ UART0 ን እንጠቀማለን። LiDAR እያንዳንዳቸው በዚያ ማእዘን ላይ ወደ አንድ ነገር ርቀትን የሚወክሉ 682 የውሂብ ነጥቦችን ይመልሳል። የ LiDAR በ 0.351 ዲግሪ ደረጃ በሰዓት አቅጣጫ ከ -30 ዲግሪዎች እስከ 210 ዲግሪዎች ይቃኛል።

- ለ LiDAR ሁሉም ግንኙነት በ ASCI ቁምፊዎች ይከናወናል ፣ ለተጠቀመበት ቅርጸት የ SCIP ፕሮቶኮልን ይመልከቱ። LiDAR ን ለማብራት የ QT ትዕዛዙን በመላክ እንጀምራለን። ከዚያ በ UARTS 64 ባይት FIFO ውስጥ በአንድ ጊዜ 18 የውሂብ ነጥቦችን በመጠየቅ የ GS ትዕዛዙን ብዙ ጊዜ እንልካለን። ከ LiDAR የተመለሰው መረጃ ተንትኖ ወደ SCANdata ዓለም አቀፋዊ ድርድር ውስጥ ይከማቻል።

- የተከማቸ እያንዳንዱ የውሂብ ነጥብ 2 ባይት የተቀየረ ውሂብ ነው። ይህንን ውሂብ ወደ ዲኮደር ማስተላለፍ ርቀት በ ሚሊሜትር ይመለሳል።

በ main_av.c ፋይል ውስጥ ከ LiDAR ጋር ለመገናኘት የሚከተሉትን ተግባራት ያገኛሉ

LIDARcmd ላክ (ትዕዛዝ)

- ይህ በ UART0 በኩል የግብዓት ሕብረቁምፊውን ወደ ሊአርደር ይልካል

recvLIDARdata ()

- ይህ ትእዛዝ ለ LiDAR ከተላከ እና ውሂቡን በ RECBuffer ውስጥ ካከማቸ በኋላ ውሂብ ይቀበላል።

ጥያቄ ርቀት ውሂብ ()

- ይህ ተግባር ሁሉንም 682 የመረጃ ነጥቦችን ለማምጣት ተከታታይ ትዕዛዞችን ይልካል። እያንዳንዱ የ 18 የውሂብ ነጥቦች ስብስብ ከተቀበለ በኋላ parseLIDARinput () ውሂቡን ለመተንተን እና የውሂብ ነጥቦችን በ SCANdata ውስጥ እንዲያከማች ተጠርቷል።

ደረጃ 5: እንቅፋቶችን በመጠቀም ፍርግርግ ማሳደግ

የተቀመጠው ግሪድ እያንዳንዱን የመረጃ ጠቋሚ ቦታን የሚወክል የ 2 ዲ ድርድር ነው። በእያንዳንዱ መረጃ ጠቋሚ ውስጥ የተከማቸ መረጃ 0 ወይም 1 ፣ ምንም እንቅፋት እና መሰናክል የለም። እያንዳንዱ መረጃ ጠቋሚ በሚወክለው ሚሊሜትር ውስጥ ያለው የካሬ ርቀት በ GRID_SCALE ትርጓሜ በተሽከርካሪ. የ GRD_SIZE ትርጓሜውን በማስተካከል ተሽከርካሪው ሰፋ ያለ ቦታን እንዲቃኝ ለማስቻል የ 2 ዲ ድርድር መጠኑም ሊለያይ ይችላል።

አዲስ የርቀት መረጃ ስብስብ ከ LiDAR updateGrid () ከተጠራ በኋላ። ይህ በፍርግርግ ውስጥ የትኞቹ ኢንዴክሶች መሰናክሎች እንዳሏቸው ለማወቅ በ SCANdata ድርድር ውስጥ በተከማቸ እያንዳንዱ የውሂብ ነጥብ ውስጥ ይደጋገማል። የአሁኑን የተሽከርካሪ አቅጣጫ በመጠቀም ከእያንዳንዱ የውሂብ ነጥብ ጋር የሚስማማውን አንግል መወሰን እንችላለን። መሰናክል የት እንዳለ ለማወቅ ከዚያ ተጓዳኝ ርቀቱን በኮሶ/በማእዘን ኃጢአት ያባዙ። እነዚህን ሁለት እሴቶች በተሽከርካሪዎች የአሁኑ የ x እና y አቀማመጥ ላይ በመደናቀፍ ፍርግርግ ውስጥ ያለውን መረጃ ጠቋሚ ይመልሳል። በዚህ ክዋኔ የተመለሰውን ርቀት በ GRID_SCALE መከፋፈል የእያንዳንዱ መረጃ ጠቋሚ ካሬ ርቀት ምን ያህል እንደሆነ እንድንለዋወጥ ያስችለናል።

ከላይ ያሉት ሥዕሎች የተሽከርካሪዎቹን ወቅታዊ ሁኔታ እና የተገኘውን ፍርግርግ ያሳያሉ።

ደረጃ 6 ከሞተር ጋር መገናኘት

ከጂፒዩዎች ጋር ለመገናኘት እኛ ጂፒአይዎችን ለመቆጣጠር በማንቀሳቀስ ሞተሩ ወደ ውስጥ የሚሽከረከርበትን አቅጣጫ እንጀምራለን። ከዚያ በቀጥታ በ AXI ሰዓት ቆጣሪ ውስጥ ወደ PWM ዎች መሰረታዊ አድራሻ በቀጥታ መጻፍ እንደ ወቅቱ እና እንደ ተቆጣጣሪ ዑደት ያሉ ነገሮችን እንድናዘጋጅ ያስችለናል። ፍጥነት ሞተሩ የሚሽከረከርበት።

ደረጃ 7: የመንገድ ዕቅድ

በቅርብ ጊዜ ውስጥ ተግባራዊ ይሆናል።

ቀደም ሲል የተገለፀውን ፍርግርግ እና የሞተር ተግባርን በመጠቀም እንደ A*ያሉ ስልተ ቀመሮችን ለመተግበር በጣም ቀላል ነው። ተሽከርካሪው በሚንቀሳቀስበት ጊዜ በዙሪያው ያለውን አካባቢ መቃኘቱን እና የሚሄድበት መንገድ አሁንም ትክክል መሆኑን ይወስናል