Swermbotte: samestelling en koöperatiewe vervoer: 13 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hallo almal, Hierdie instruksie handel oor 'Swarm Bots: Assembly and Co-operative Transport' waarin ons ons eie meester- en slawe-robot kan bou, die slaaf die meesterrobot sal volg en ons die meesterrobot met ons slimfoon sal beheer. Dit is 'n prettige projek, probeer net elektroniese geek in jou binneste en speel met robotika. Ek sal baie beelde, video's, kort verduidelikings oor hierdie projek probeer om 'n duidelike idee te kry.

Waarom COBOT verskil van Swarm en normale bot, kan u hier vind

1. INLEIDING

1.1 Wat eintlik Swarm -robotika is

1. Swerm robotika is 'n nuwe benadering tot die koördinering van multi-robot stelsels wat bestaan uit 'n groot aantal meestal eenvoudige fisiese robotte.

2. Hierdie benadering het na vore gekom op die gebied van kunsmatige swermintelligensie sowel as die biologiese studie van insekte, miere en ander velde in die natuur, waar 'n swermgedrag voorkom.

3. Swarm Robotics is 'n opkomende gebied in kollektiewe robotika wat 'n volledig verspreide beheerparadigma en relatief eenvoudige robotte gebruik om gekoördineerde gedrag op groepvlak te bewerkstellig.

4. Swerm robotika stelsels is selforganiserend, wat beteken dat konstruktiewe kollektiewe (of makroskopiese) gedrag voortspruit uit individuele (of mikroskopiese) besluite wat robotte neem.

Stap 1: Oorsprong van swerm en verwysing in films

1.2 Oorsprong van swerm 1. Die meeste swerm -intelligensie -navorsing is geïnspireer deur hoe die natuurwerms, soos sosiale insekte, visse of soogdiere, in die werklike lewe met mekaar in wisselwerking is.

2. Hierdie swerms wissel in grootte van 'n paar individue wat in die klein natuurgebiede woon tot hoogs georganiseerde kolonies wat die groot gebiede kan beset en uit meer as miljoene individue bestaan.

3. Die groepgedrag wat in die swerm voorkom, toon groot buigsaamheid en robuustheid, soos padbeplanning, neskonstruksie, taakverdeling en vele ander komplekse kollektiewe gedrag in verskillende natuurwerms.

4. Die individue in die natuurwerm toon baie swak vermoëns, maar tog kan die komplekse groepsgedrag in die hele swerm ontstaan, soos die migrasie van voëlskare en visskole, en soek na miere en byekolonies soos getoon in Fig. bou kolonies, voëls swerm om kos te vind, bye swerm om heuning te versamel.

Stap 2: PROBLEEMOMSKRYWING

1. Inleiding

In hierdie hoofstuk werk ons aan twee hoofdoelwitte van ons projek, dit wil sê selfmontering en koöperatiewe vervoer. In self-samestelling sal twee robotte in lynvorming saamstel, en in samewerkende vervoer sal hierdie twee blokke blok van die een plek na die ander vervoer.

1..1 Self -samestelling van swermrobotte

Ons streef daarna om 'n groep s-bots op 'n volledig outonome manier te beheer sodat hulle 'n voorwerp opspoor, nader en verbind.

1.2 Koöperatiewe vervoer

In hierdie werk spreek die probleem van

a) hoe om afsonderlike s-bots te beheer om outonoom met 'n voorwerp en/of met mekaar in verbinding te tree, en

b) hoe om 'n swerm-bot of 'n versameling swerm-bots te beheer om 'n voorwerp na 'n doel te vervoer.

Die ontwerp en bruikbaarheid van 'n hibriede beheer-argitektuur vir die beheer van 'n self-samestellende groep s-bots wat met 'n koöperatiewe vervoertaak besig is, is reeds in simulasie bestudeer. Die probleem is ontbind in die subprobleme van die beheer van die aksies.

1. S-bots wat self kan monteer. Gemonteerde s-bots wat die teiken tydens vervoer kan opspoor.

2. Gemonteerde s-bots wat nie in staat is om die teiken tydens vervoer te vind nie. Gebruik een meester- en slawe-mikrobeheerder.

3. Interfacing optiese avoider sensor met swerm robot.

4. Ontwikkelde SPI -kommunikasie tussen swermrobotte.

5. Sinchronisasie tussen twee swermrobotte. Beperkte vervoer van voorwerpe is slegs 'n beperking van ons projek.

Stap 3: METODOLOGIE

Die vyf hoofblok swermprojek bestaan uit

A) Arduino Master & Slave: Die meester en slaaf is twee bots op arduino, wat saamwerk om die gewenste taak uit te voer- in ons geval vervoer van swaar voorwerpe. Die meester beheer die beweging en optrede van die slaaf deur middel van die RF -module wat in die volgende deel verduidelik word.

B) RF -module (nrf24l01): Die kommunikasie tussen die meester en die slaaf vind deur die RF -module plaas. Die Meester stuur die gewenste opdrag deur die sender module, wat deur die Slave ontvang en gevolg word deur die ontvanger module wat daaraan geheg is.

C) Obstacle Avoider: Dit is die oog van die bots. Hindernisontwyder help die bots om ongewenste hindernisse te vermy en voorkom ook botsing teen mekaar. Dit bestaan uit 'n stelsel van fotodiodes en LED's, wat op die meester en die slaaf geplaas word

D) One Sheeld: Die eerste deel is 'n skild wat fisies aan u Arduino-bord gekoppel is en dien as 'n draadlose middelman, wat data tussen Arduino en enige Android-slimfoon via Bluetooth lei. Dit is 'n sagtewareplatform en app op Android -slimfone wat die kommunikasie tussen ons skild en u slimfoon bestuur en u kan kies tussen verskillende beskikbare skilde.

E) LV-MaxSonar: Ons ultrasoniese sensors is in die lug, sonder kontakvoorwerpopsporing en wisselende sensors wat voorwerpe binne 'n gebied opspoor. Hierdie sensors word nie beïnvloed deur die kleur of ander visuele eienskappe van die bespeurde voorwerp nie. Ultrasoniese sensors gebruik hoëfrekwensie -klank om voorwerpe in verskillende omgewings op te spoor en te lokaliseer.

Stap 4: KOPPELING VAN DIE KOMPONENTE

Swermbotte: samestelling en koöperatiewe vervoer Speldbeskrywing

A. nrf24L01 pin beskrywing

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! NIE 5V nie

3 - CE tot Arduino pen 9

4 - CSN na Arduino -pen 10

5 - SCK na Arduino pen 13

6 - MOSI tot Arduino -pen 11

7 - MISO tot Arduino -pen 12

8 - ONGEBRUIK

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Dataspeld - A5

C. L293D Motorbestuurder IC

LeftMotorForward - D7 (digitale pen 7)

LinksMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. Fotodiode (opsioneel)

VCC-5V

GND

Dataspeld - D0

U kan die pen volgens u PCB -ontwerp koppel, maar die nodige veranderinge in die kode moet aangebring word.

Let wel: Mense sal tydens die eerste poging 'n probleem ondervind tydens die koppelvlak en die uitvoering van die program; gaan asseblief alle verbindings en kode behoorlik deur en probeer dit dan weer.

Stap 5: PROGRAMMERING

Hackster.io

Nota: die aangehegte txt -lêer bevat Master.ino en Slave.ino program. Neem verwysing uit die kode, verstaan die werk en laai dit dan op na die onderskeie master arduino en slave arduino:)

Stap 6: BEHUIS & PCB & PROTOTYPING

U kan enige geval vir u robot neem

PCB bevat nrF, obstakel vermydingsensor, battery, L293D IC. U hoef nie 'n PCB te maak nie; verbind slegs elke komponent op die bord en soldeer dit

Stap 7: TOETSING VAN VOORKOMINGSSENSOR

Stap 8: TOETS NRF24L01 TRANSRECEIVER

Nota: Jammer vir watermerk in video;)

Stap 9: TOETSING VAN ENKELE BOT & 1SKILWERK

Stap 10: AVENGERS SAMENSTELLING VIR FINALE TOETSING

Stap 11: FINALE TOETSING

Stap 12: GEVOLGTREKKING

1. Ons projek is basies gebaseer op die natuurlike gedrag van 'n swerm bye of 'n swerm miere wat die taak wat aan hulle opgelê is, effektief en doeltreffend uitvoer.

2. Die koördinasie tussen die Meester en die Slave-bot is effektief om die taak wat Object Transportation is, te bewerkstellig

3. Hier word slegs 1 Master en 1 Slave bots gebruik wat 'n beperking plaas op die grootte van die voorwerp wat van Bron na Bestemming vervoer kan word.

4. Sodra die self-vergadering gedoen is, is die vervoer van die voorwerp 'n maklike en betroubare proses.

5. Die gebruik van Wireless Bots maak die Master en Slave Bot -paar handig om te gebruik.

TOEKOMSTIGE OMVANG

1. Deur die aantal slawe te verhoog, kan vervoer van groter en swaarder voorwerpe uitgevoer word.

2. Hierdie Swarm Robots kan gebruik word vir verskillende reddingsoperasies waar die situasie nie gunstig is vir mense om in te gryp nie.

3. Die gebruik van Swarm Robotics kan uitgebrei word om 'n nasie te dien deur middel van militêre dienste. Dit sal die aantal slagoffers van 'n oorlog verminder.

Stap 13: DANKIE:)

Baie dankie vir u tyd om na hierdie instruksies te kyk

Ek hoop dat ek 'n kort verduideliking vir hierdie projek gemaak het, sodat almal die projek maklik kan verstaan en hul eie kan maak. Aangesien dit 'n bietjie ingewikkelde projek is, kan u aanvanklik probleme ondervind tydens koppelvlak, kodering en toetsing. Volg stap een vir een en skakel die foutreël uit, laai nie net kode op nie en begin hardloop. Kode is ook 'n algemene kode; mense moet moontlik verander volgens u vereistes.

Wat ek voorstel, is om eers die een komponent te koppel en dit te toets, en dan 'n ander kode by te voeg en dit te toets. Dit sal beter help. Verwys na Google, want my kode is ook nie 100% korrek nie. Uiteindelik is ek ook 'n beginner in arduino en programmering, en daarom het ek my bes probeer so veel as moontlik.

Hoop jy het daarvan gehou:)

Gee hierdie instruksies gunsteling

STEM asb vir my in ROBOT -kompetisie

Cheers