Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao !: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao !: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)
Anonim
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!
Sagabal-Pag-iwas sa Robot Na May Pagkatao!

Hindi tulad ng karamihan sa mga roaming 'bot, ang isang ito ay talagang gumagala sa isang paraan na tila ito ay' nag-iisip '! Gamit ang isang BASIC Stamp microcontroller (Basic Atom, Parallax Basic Stamp, Coridium Stamp, atbp.), Isang chassis ng ilang uri, ilang sensor, at ilang sopistikadong code mula sa itinuturo na ito, maaari kang lumikha ng isang robot na magpapatupad ng mga paggalaw na hindi mo na nai-program dito! Narito ang isang video (ito ay uri ng mababang kalidad, ngunit ginagawa ko ito. (Sinusubukan ko pa ring gawin ang bahagi na masyadong mabagal.)

Hakbang 1: Ang Mga Sensor

Ang (pangalan?)… Well, tawagan lang natin itong Bob. Si Bob ay mayroong limang sensor

  • Ultrasonic Rangefinder (aka "sonar")
  • 2 Biglang GP2D12 IR Sensors
  • 1 Pamantayang IR Assembly (higit pa dito sa paglaon)
  • 1 CdS (Cadmium Sulphide) Photocell

Ang ultrasonic rangefinder ay tumutulong kay Bob na makita ang mga hadlang na nasa harapan niya mismo; sinabi rin sa kanya kung anong distansya ang bagay sa kanya. Maaari itong makuha mula sa maraming mga mapagkukunan. Mahahanap mo ang mga ito mula sa (Parallax; tinawag nila itong "Ping)))"), Acroname, HVW Technologies, at maraming iba pang mga site. Hindi mahalaga kung saan ka pupunta upang hanapin ang mga ito, lahat ay nagkakahalaga ng pareho (~ $ 30). Ang dalawang IR sensor na ginawa ng Sharp ay napakadaling gamitin kapag ginamit para sa simpleng pagtuklas ng bagay tulad ng sa kasong ito. Maaari mong makuha ang mga ito sa may mga online store, tulad ng mga nakalista sa itaas. Tinutulungan nila si Bob na makita ang mga balakid na hindi maaaring gawin ng ultrasonic rangefinder; mga hadlang na papalapit sa mga gilid ng chasis. Nagkakahalaga ang mga ito ng $ 12 hanggang $ 15 depende sa kung saan mo sila makukuha. Ang "IR pagpupulong" ginawa ko ang aking sarili; tingnan ang hakbang 2 para sa pagpupulong. Ang CdS Photocell (o light-variable risistor, anuman ang iyong kagustuhan) ay para sa pagtuklas ng mga pagbabago sa pag-iilaw sa paligid. Ginagamit sila ni Bob upang malaman kung siya ay nasa isang madilim o magaan na silid. Kung ang sinumang may naunang karanasan sa alinman sa mga Sharp IR ranger, FYI, hindi sila ginagamit para sa aktwal na pagsukat ng distansya sa robot na ito. Wala akong ADC (Analog-to-Digital Converter), ni hindi ko alam kung paano gamitin ang mga ito sa ganoong paraan. Ang mga ito ay nagbibigay lamang ng isang TAAS o mababang signal sa BS2 microcontroller. Ang mga datasheet para sa Sharp IR's pati na rin ang Ping))) sensor ay matatagpuan sa net, ngunit kung tamad ka tulad ko, maaari kang mag-scroll pababa nang kaunti pa roon!

Hakbang 2: Ang Hardware, Utak, at Ibang Mga Bahagi

Ang Hardware, Utak, at Iba Pang Mga Sangkap
Ang Hardware, Utak, at Iba Pang Mga Sangkap
Ang Hardware, Utak, at Iba Pang Mga Sangkap
Ang Hardware, Utak, at Iba Pang Mga Sangkap

Sige Upang magsimula, ang hardware na ginamit para sa robot na ito ay bahagi ng isang kit na nakuha ko. Ito ang "Boe-Bot" kit mula sa Parallax (https://www. Parallax.com), ngunit ang disenyo na ito ay napaka-kakayahang umangkop; maaari mong gamitin ang anumang nais mong chassis, siguraduhin lamang na 1) ang ultrasonic rangefinder ay nasa pinakamataas na taas sa robot upang hindi ito maabot sa ilalim ng mga rehas, atbp, at 2) ang mga IR sensor ay may anggulo sa paraang maaari pa nilang makita ang mga bagay na halos 1 "ang layo mula sa robot. Pinipigilan nito ito mula sa pagpindot sa mga gilid ng mga bagay na maaaring tumama sa mga gulong. Naka-mount sa chassis ang Paroex's Boe-Board na kasama ng aking Boe-Bot kit, na kung saan ay simple isang development board na maaaring magamit sa anumang Stamp microcontroller na may parehong mga kinakailangan sa boltahe at layout ng pin. Maraming iba't ibang mga board ng pag-unlad ng Stamp sa internet. Ito ay $ 65 mula sa Parallax. Sa board ng dvelopment, bilang utak ni Bob, ay ang BS2e (BASIC Stamp 2 e), na karaniwang pareho sa BS2, maliban sa mas maraming memorya (RAM at EEPROM). Ang EEPROM ay para sa imbakan ng programa, at ang RAM ay para sa pagtatago ng mga variable (pansamantala, syempre). Maaaring hindi maging ang pinakamabilis na nag-iisip sa buong mundo (~ 4, 000 tagubilin / sec), ngunit hey, sapat na iyon. Si Bob ay gumagalaw sa pamamagitan ng dalawang tuluy-tuloy na servos ng pag-ikot mula sa Parallax na, tulad ng ginagawa ng maraming servos, ay mayroong LOT ng metalikang kuwintas. Para sa katas, mayroon siyang isang 4-cell na baterya ng AA (para sa isang kabuuang 6V) na konektado sa 5V regulator sa development board, na nagbibigay ng isang matatag na output ng, nahulaan mo ito, 5V upang hindi iprito ang mga bahagi. Maraming mga aparato para sa robotics na tumatakbo sa alinman sa isang 5V o 6V supply; sa ilang kadahilanan, ito ay isang pamantayan. At HINDI mo nais na magprito ng mga sangkap na ito; mahal ang mga ito. Ang BS2e ay may panloob na regulator, ngunit huwag bigyan ito ng higit sa 9V kung hindi ka gumagamit ng isang development board! Gayundin, kung hindi ka gumagamit ng isang development board (na laging may mga regulator), pagkatapos ay SIGURADO na gumamit ng isang 5V regulator. TANDAAN: Tulad ng para sa pagkonsumo ng kuryente, si Bob ay napaka-sakim. Gumamit ng mga rechargeable na baterya para dito; nagtatagal sila ng MAS mas matagal. Gumamit ako ng 4 na Energizer rechargeable @ 2500ma bawat isa, na tiyak na nagpapahaba ng buhay.

Hakbang 3: Pag-iipon ng Light Sensor Circuit

Pag-iipon ng Light Sensor Circuit
Pag-iipon ng Light Sensor Circuit

Ang light sensor ay nangangailangan ng isang circuit para sa BS2e upang maayos itong magamit. Nakuha ko ang circuit na ito mula mismo sa isa sa mga libro ni Parallax (sa totoo lang, ang isa na kasama ng aking kit). TANDAAN: PIN 6 AY AKTAL NA PIN 1; DAPAT Tugma Ito NG CODE O PWEDE MONG MAPinsala ang IBA PANG KONTONENTE. MAG-INGAT HUWAG MANG SABIHIN ITO.

Hakbang 4: Pag-iipon ng Detektor ng Dropoff

Pagtitipon ng Detektor ng Dropoff
Pagtitipon ng Detektor ng Dropoff
Pagtitipon ng Detektor ng Dropoff
Pagtitipon ng Detektor ng Dropoff

Maaari itong pagsamahin sa ilang hubad na PCB. Tumakbo lang ako papunta sa RadioShack at kumuha ng isa, at isinilid ang board upang magkasya sa circuit. CRUCIAL ang bahaging ito. Kung guguluhin mo ito, maaaring mamatay ang kawawang Bob. Ang IR detector ay isang Panasonic PNA4601, ngunit maaari mo silang makuha mula sa RatShack, pati na rin ang mga resistors at IR LED. Hindi alintana kung anong laki ang IR LED na makukuha mo, siguraduhin na hindi ito isang IR PHOTOTRANSISTOR. Iyon ay isang ganap na magkakaibang aparato. Gayundin, dapat mong gamitin ang heat shrink tubing o ilang uri ng dayami (maaari mong spray-pain it black) upang paliitin ang sinag ng IR LED, ngunit kailangan itong ganap na mabaluktot (maliban sa dulo ng LED), o ang sensor ayaw gumana. Gumamit ako ng isang plastic na pambalot mula sa Parallax. Maaari kang mag-order ng LED at ang pambalot sa kanilang website.

Sa kasamaang palad, ang saklaw ng dalas ng ginamit na IR detector na ginamit ko ay napakalawak, na nangangahulugang mas madaling makagambala. Sa kabutihang palad, ang RadioShack ay nag-aalok ng mga na-tono lamang sa 38Khz, na nangangahulugang si Bob ay mas malamang na kumilos kakaiba sa paligid ng mga remote control at iba pang mga aparato na gumagamit ng IR. Ang DP2D12's ay mahusay dahil ang mga ito ay halos walang pagkagambala dahil sa mga advanced na optika (ang mga lente) at circuitry. Sa mga susunod na proyekto, hindi ako gumagamit ng mga regular na IR detector. Ang Sharp IR's ay higit na gusto kaysa sa mga simpleng tatanggap ng IR. TANDAAN: Ang PIN 8 AY AKTAL NA PIN 10. TAMA ANG PIN 9

Hakbang 5: Kailangan ni Bob ng Tunog

Kailangan ni Bob ng Tunog!
Kailangan ni Bob ng Tunog!

Ikonekta ang isang piezo speaker sa PIN 5, at - sa ground. Kailangang ipahayag ni Bob ang kanyang sarili! Ang pinakamahusay na uri ng piezospeaker na gagamitin ay magiging isang mount mount. Ang mga ito ay halos palaging 5 volts. Kung hindi man, kung gumamit ka ng isang na-rate sa ibaba 5V, kakailanganin mo ng isang risistor.

Hakbang 6: Pagdaragdag ng 'Headlight'

Upang magmukhang mas malamig si Bob sa dilim, binuksan niya ang isang headlight nang pumasok siya sa isang madilim na silid. Ang anumang puting LED ay gagana para dito. Dahil ang circuit ay napaka-darn simple, sasabihin ko lamang sa iyo: gumamit lamang ng isang resistor na 220ohm upang limitahan ang kasalukuyang. At o kurso, - napupunta sa lupa.

Hakbang 7: Punan ang Utak ni Bob

Narito ang code para kay Bob. Ito ay pinaghiwalay sa mga seksyon: mga deklarasyon (pare-pareho at variable), pagsisimula, loop na 'pangunahing', at mga subroutine. Ang uri ng pag-program na ginamit ko ay Subscriber-Base FSM (Finite State Machine) Architecture. Talaga, ginagawang mas mabilis ang pagpapatakbo ng robot, at mas mahusay na ayusin ang code. Kung nais mong makipagsapalaran sa medyo kumplikadong kaharian, basahin ang PDF sa pahinang ito. Nagdagdag ako ng mga komento (ang teksto sa berde) upang makatulong na makilala ang iba't ibang mga bahagi ng code. Ang lahat ng mga koneksyon sa BS2e ay nakalista muli sa ibaba

  • PIN 0 - 220ohm resistor sa CdS photocell
  • PIN 5 - positibong lead ng piezo speaker
  • PIN 6 - SIG (signal) na linya ng kaliwang GP2D12 (kaliwa kapag tinitingnan ang robot mula sa itaas)
  • PIN 8 - SIG linya ng kanang GP2D12
  • PIN 9 - OUT (output) na linya ng IR detector (dropoff sensor)
  • PIN 10 - 1Kohm resistor sa positibong lead ng IR LED
  • PIN 15 - SIG nangunguna ng ultrasonic rangefinder

Ang code ni Bob ay nakasulat sa paraang 1) Siya, o kurso, iniiwasan ang mga bagay at dropoffs2) ay binibilang ang bilang ng beses na na-trigger ang bawat isa sa mga sensor, at tinutukoy kung nasa isang lugar siya na hindi ma-maniobra sa3) bumubuo ng pseudo- mga random na numero upang i-randomize ang paggalaw4) binubuksan ang "mga ilaw ng ilaw" pagkatapos matukoy na siya ay nasa isang madilim na silid sa pamamagitan ng paggamit ng mga timer at KUNG … Pagkatapos ng mga pahayag ay ginagawa ko pa rin ang bahagi ng 'lag'. Ito ay may kinalaman sa pagpapalabas ng oras ng capacitor para sa light sensor, pati na rin ng sobrang nabibigatan na BS2e.