Hindernis-vermy robot met 'n persoonlikheid !: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Anders as die meeste swerwende 'bots', loop hierdie een eintlik op so 'n manier dat dit eintlik 'dink'! Met 'n BASIC Stamp -mikrobeheerder (Basic Atom, Parallax Basic Stamps, Coridium Stamp, ens.), 'N soort onderstel, 'n paar sensors en 'n paar gesofistikeerde kode van hierdie instruksies, kan u 'n robot skep wat bewegings kan uitvoer wat u nooit hierin geprogrammeer! Hier is 'n video (dit is van lae kwaliteit, maar ek werk daaraan.)

Stap 1: Die sensors

Die (naam?) … Wel, kom ons noem dit maar Bob. Bob het vyf sensors

• Ultrasoniese afstandsmeter (ook bekend as "sonar")
• 2 Skerp GP2D12 IR -sensors
• 1 Standaard IR -vergadering (meer hieroor later)
• 1 CdS (kadmiumsulfied) fotosel

Die ultrasoniese afstandsmeter help Bob om hindernisse te sien wat reg voor hom is; hulle vertel hom ook watter afstand die voorwerp van hom is. Dit kan uit baie bronne verkry word. U kan hulle vind by (Parallax; hulle noem dit die "Ping)))"), Acroname, HVW Technologies en nog vele meer webwerwe. Maak nie saak waarheen u gaan om hulle te vind nie, hulle kos almal ongeveer dieselfde (~ $ 30). Die twee IR -sensors wat deur Sharp gemaak is, is baie maklik om te gebruik as dit gebruik word vir eenvoudige voorwerpopsporing soos in hierdie geval. U kan dit by baie aanlynwinkels kry, soos die hierbo gelys. Hulle help Bob om hindernisse te sien wat die ultrasoniese afstandmeter nie kan nie; hindernisse wat te naby aan die kante van die chasis kom. Dit kos ongeveer $ 12 tot $ 15, afhangende van waar u dit kry. Die "IR -vergadering" het ek self gemaak; sien stap 2 vir montering. Die CdS-fotosel (of lig-veranderlike weerstand, wat u ook al verkies) is vir die opsporing van veranderinge in omgevingsbeligting. Bob gebruik dit om te weet wanneer hy in 'n donker of ligte kamer is. As iemand met vorige ondervinding met enige van die Sharp IR -rangers, FYI, dit nie gebruik word vir werklike afstandmeting in hierdie robot nie. Ek het nie 'n ADC (Analog-to-Digital Converter) nie, en ek weet ook nie hoe ek dit moet gebruik nie. Hulle gee eenvoudig 'n HOOG of LAAG sein aan die BS2 -mikrobeheerder. Die gegewensblaaie vir die Sharp IR's sowel as die Ping))) -sensor kan op die internet gevind word, maar as u soos ek lui is, kan u 'n entjie verder afrol, en dit is daar!

Stap 2: Die hardeware, brein en ander komponente

Ok. Om te begin was die hardeware wat vir hierdie robot gebruik is, deel van 'n kit wat ek gekry het. Dit is die "Boe-Bot" -stel van Parallax (https://www. Parallax.com), maar hierdie ontwerp is baie buigsaam; U kan enige onderstel gebruik wat u wil, maar maak seker dat 1) die ultrasoniese afstandmeter op die hoogste hoogte van die robot is, sodat dit nie onder die relings kan tref nie, en 2) dat die IR -sensors so skuins is dat hulle kan selfs voorwerpe opspoor wat ongeveer 1 "van die robot af is. Dit keer dat dit rande raak van dinge wat die wiele kan tref. Op die onderstel is die Boe-Board van Parallax, saam met my Boe-Bot-kit, wat eenvoudig 'n ontwikkelingsbord wat gebruik kan word met enige Stamp -mikrobeheerder met dieselfde spanningsvereistes en penuitleg. Daar is baie verskillende Stamp -ontwikkelingsborde op die internet. Dit is $ 65 van Parallax. Op die ontwikkelbord, as Bob se brein, is die BS2e (BASIC Stamp 2 e), wat basies dieselfde is as die BS2, behalwe met meer geheue (RAM en EEPROM). Die EEPROM is vir programberging, en die RAM is vir die stoor van die veranderlikes (natuurlik natuurlik). Bob mag nie wees die vinnigste denker ter wêreld (~ 4 000 instruksies/sek.), maar hey, dit is goed genoeg. Bob beweeg via twee deurlopende rotasieservo's van Parallax, wat, soos baie servo's, baie wringkrag het. Vir die sap het hy 'n 4-sel AA-batterypak (vir 'n totaal van 6V) wat gekoppel is aan die 5V-reguleerder op die ontwikkelingsbord, wat 'n konstante uitset van 5V gee om die komponente nie te braai nie. Baie robotika -toestelle werk op 'n 5V- of 6V -toevoer; om een of ander rede is dit 'n standaard. En u wil hierdie komponente nie braai nie; dit is duur. Die BS2e het 'n interne reguleerder, maar gee dit nie meer as 9V as u nie 'n ontwikkelingsbord gebruik nie! As u ook nie 'n ontwikkelbord (wat altyd reguleerders het), gebruik dan 'n 5V -reguleerder. OPMERKING: wat kragverbruik betref, is Bob baie gulsig. Gebruik herlaaibare batterye hiervoor; hulle hou BAIE langer. Ek het 4 Energizer herlaaibare @ 2500ma elk gebruik, wat die lewensduur beslis verleng.

Stap 3: Monteer die ligsensorkring

Die ligsensor benodig 'n stroombaan om die BS2e behoorlik te benut. Ek het hierdie stroombaan uit een van die boeke van Parallax gekry (eintlik die een wat saam met my kit gebring is). LET WEL: PIN 6 IS EINTLIK PIN 1; HIERDIE MOET MET DIE KODE AANPAS OF U KAN ANDER KOMPONENTE BESKADIG. Wees versigtig om dit nie te vermors nie.

Stap 4: Monteer die afleweringsdetektor

Dit kan op 'n kaal PCB saamgestel word. Ek het net na RadioShack gehardloop en een gekry, en die bord gesny om by die kring te pas. Hierdie deel is krities. As u dit deurmekaar maak, kan die arme Bob sterf. Die IR -detektor is 'n Panasonic PNA4601, maar u kan dit by RatShack, sowel as die weerstande en die IR -LED kry. Dit maak nie saak watter grootte IR LED u kry nie, maar maak seker dat dit nie 'n IR -FOTOTRANSISTOR is nie. Dit is 'n totaal ander toestel. U moet ook die krimpbuis of 'n soort strooi gebruik (u kan dit swart spuit) om die straal van die IR-LED te vernou, maar dit moet heeltemal versag word (behalwe die einde van die LED), of die sensor sal nie werk nie. Ek het 'n plastiekomhulsel van Parallax gebruik. U kan die LED en die omhulsel op hul webwerf bestel.

Ongelukkig was die frekwensiebereik op die IR -detektor wat ek gebruik het baie breed, wat beteken dat dit baie meer geneig is tot interferensie. Gelukkig bied RadioShack diegene wat slegs op 38Khz ingestel is, wat beteken dat Bob minder geneig is om vreemd op te tree rondom afstandsbedienings en ander toestelle wat IR gebruik. Die DP2D12's is wonderlik omdat hulle feitlik steuringsvry is weens gevorderde optika (die lense) en stroombane. In toekomstige projekte gebruik ek nie gewone IR -detektore nie. Die Sharp IR's is verkieslik bo eenvoudige IR -ontvangers. LET WEL: PIN 8 IS EINDELIK PIN 10. PIN 9 IS KORREK

Stap 5: Bob benodig klank

Koppel 'n piëzo -luidspreker aan PIN 5 en - na grond. Bob moet homself uitdruk! Die beste tipe piezospeaker is om op 'n oppervlak te sit. Hulle is byna altyd 5 volt. Andersins, as u een onder 5V gebruik, benodig u 'n weerstand.

Stap 6: Voeg die 'Koplamp' by

Om Bob in die donker koeler te laat lyk, skakel hy 'n koplig aan as hy 'n donker kamer binnekom. Enige wit LED sal hiervoor werk. Aangesien die stroombaan so eenvoudig is, gaan ek u net vertel: gebruik 'n weerstand van 220 ohm om die stroom te beperk. En of natuurlik, - gaan grond toe.

Stap 7: Maak Bob se brein vol

Hier is die kode vir Bob. Dit is verdeel in afdelings: verklarings (konstantes en veranderlikes), inisialisering, die 'hoof' -lus en subroutines. Die tipe programmering wat ek gebruik het, is FSM (Finite State Machine) -argitektuur gebaseer op 'n subverbruik. Eintlik laat dit die robot vinniger hardloop en organiseer die kode beter. As u die relatief komplekse koninkryk wil betree, lees die PDF op hierdie bladsy. Ek het opmerkings (die teks in groen) bygevoeg om verskillende dele van die kode te identifiseer. Al die verbindings met die BS2e word weer hieronder gelys

• PIN 0 - 220ohm weerstand vir die CdS fotosel
• PIN 5 - positiewe leiding van piëzo -luidspreker
• PIN 6 - SIG (sein) lyn van linker GP2D12 (links as u na die robot van bo kyk)
• PIN 8 - SIG -lyn van regter GP2D12
• PIN 9 - UIT (uitgang) lyn van die IR -detektor (aflaaisensor)
• PIN 10 - 1Kohm weerstand teen die positiewe leiding van die IR LED
• PIN 15 - SIG -leiding van die ultrasoniese afstandmeter

Bob se kode is so geskryf dat 1) Hy, of natuurlik, voorwerpe vermy en afval 2) tel die aantal kere wat elkeen van die sensors geaktiveer is, en bepaal of hy op 'n plek is wat nie bestuur kan word nie3) genereer pseudo- ewekansige getalle om beweging te randomiseer 4) skakel "kopligte" aan nadat hy vasgestel het dat hy in 'n donker kamer is met behulp van tydtellers en AS … DAN verklarings werk ek nog steeds aan die 'vertraging'. Dit het te doen met die ontladingstyd van die kapasitor vir die ligsensor, sowel as 'n oorbelaste BS2e.