Het artikel toont de creatie van een robot die langs lijnen reist en door labyrinten kan gaan, na bestudering van het labyrint kan hij er op de kortste manier doorheen. De auteur heeft dit project lange tijd gemaakt, geluk heeft hem de derde keer ingehaald.
Demonstratie van de machine:
Materialen en gereedschappen:
- Arduino RBBB
- Micromotoren 2 stuks
- Beugels voor motoren van 2 stuks
- Wielen 2 stuks
- kogelwiel
- Analoge reflectiesensor
- Moeren met bouten van 2 stuks.
- machinist
- Batterijhouder 4 stuks AAA
- Batterijen (oplaadbare batterijen) AAA 4 stuks
Case
- Moeren, bouten, ringen
- aansluitdraden
- soldeer
- tang
- soldeerbout
- schroevendraaier
Eerste stap. Theorie
De auteur had nodig de robot, die zelf een uitweg uit het doolhof zal vinden, waarna het de terugreis kan optimaliseren. Bij het maken van machines voor doolhoven werden ze geleid door de linkermethode. Om het duidelijker te maken, moet je je voorstellen dat je in een doolhof was en altijd je linkerhand tegen de muur houdt. Nadat je een bepaald pad bent gepasseerd, zal dit je uit het doolhof helpen als het niet gesloten is. De robot kan alleen werken met open doolhoven.
De principes van de linkermethode zijn vrij eenvoudig:
- Als u linksaf kunt slaan, slaat u linksaf.
- Als het mogelijk is om recht te bewegen, beweeg dan recht.
- Als u rechtsaf kunt slaan, slaat u rechtsaf.
- Als je doodloopt, draai dan 180 graden.
Ook moet de robot beslissingen nemen op het kruispunt, maar als hij bij de bocht niet uitschakelt, gaat hij rechtdoor. Om een betere retourroute te bouwen, wordt elke beslissing in het geheugen geschreven.
L = bocht naar links
R = bocht naar rechts
S = sla een beurt over
B = 180 graden draaien
Deze methode wordt hieronder in actie weergegeven met een eenvoudig doolhof als voorbeeld. De robot legde de afstand af met LBLLBSR-opdrachten.
Het pad kwam vrij ver uit; het moet worden omgezet in een optimale SRR. Hiervoor wordt bepaald waar de robot de verkeerde kant op heeft gedraaid. Overal waar het "B" -commando wordt gebruikt, zal het pad onjuist zijn, aangezien de robot in een impasse verkeerde, dus moet "B" worden vervangen door iets anders. De eerste verkeerde zet was LBL, de robot draaide zich om en draaide zich om, terwijl het alleen nodig was om rechtstreeks LBL = S te volgen. Zo wordt het ideale pad LBL = S, LBS = R gebouwd. Op basis van dergelijke vervangingen bouwt de robot een ideaal kort pad voor zichzelf.
Stap twee Het chassis van de robot.
Acryl met een dikte van 0,8 mm werd de basis voor het robotchassis; het snijden werd uitgevoerd met een laser volgens de tekening. In het archief onder het artikel staat een tekenbestand van AutoCAD. Het was niet nodig om dergelijk materiaal te gebruiken, maar de auteur nam wat beschikbaar was.
In het onderste deel zijn gaten gemaakt voor het monteren van motoren, borden, wielen en sensoren. Het bovenste deel heeft een groot gat voor draden.
Stap drie Installatie van wielen.
De auteur heeft beide motoren met bouten bevestigd. Verder zetten ze eenvoudig wielen op hun as, waarbij ze de as uitlijnen met het gat in het wiel.
De vierde stap. Arduino
Op dit punt volgde de auteur eerst de montage-instructies voor de Arduino RBBB. Verder heeft hij een deel van het bord afgesneden om het te verkleinen. De voedingsconnector en stabilisator zijn afgesneden met een schaar voor metaal. Daarna werd een 9-pins connector aan de linkerkant van het bord gesoldeerd voor contacten van 5V tot A0 om er een sensor op aan te sluiten. Aan de rechterkant van het bord is een 4-pins connector gesoldeerd voor contacten van D5 tot D8, en er wordt een motorcontroller op aangesloten. Om stroom te leveren, werd de 2-pins connector gesoldeerd op 5V en GND.
Stap vijf Motorbesturing.
De auteur heeft voor deze stap zelf een printplaat ontwikkeld, het circuit in het Eagle-formaat is bijgevoegd in het archief onder het artikel. De eerste motor was aangesloten op pinnen M1-A en M1-B, de tweede op M2 en M2-B. De eerste ingang van de eerste In 1A-motor was aangesloten op de 7e pin van de Arduino. In 1B was aangesloten op pin 6 van de Arduino. Op de eerste ingang van de tweede motor is In 2A aangesloten op de 5e pin van Arduino. Pin In 2B maakt verbinding met pin 8 van de Arduino. Stroom en aarde zijn verbonden met Arduino-stroom en aarde.
Stap zes Sensoren
Dit element wordt verkocht in de vorm van een bord met sensoren, aanvankelijk zijn het er acht, de twee extreme zijn door de auteur verwijderd. Een 9-pins connector werd op het bord gesoldeerd, een draad die naar de Arduino leidt, wordt erop aangesloten. De sensor detecteert een wit en zwart deel van het doolhof door reflectie van het oppervlak.
Zevende stap. Bovenste gedeelte.
Het chassis met de bovenkant van de robot verbonden door bouten en rekken. De batterij werd aan de bovenkant met klittenband vastgemaakt. Draden van hem werden door het voorbereide gat gelegd. Bij het bevestigen besloot de auteur om geen schroeven te gebruiken, maar om de batterij met klittenband te laten, zodat het gemakkelijker zou zijn om de batterijen te vervangen. Met behulp van de schakelaar op de batterijhouder is een prestatiecontrole uitgevoerd.
Stap acht. Installatie van sensoren.
Sensoren waren vastgeschroefd aan de onderkant van de machine. De GND-pin is verbonden met de GND Arduino. Vervolgens wordt de Vcc-pin aangesloten op de 5V Arduino. De Arduino 5-0 ADC's hebben de pinnen van de analoge 6-1 sensoren aangesloten.
Stap negen. Eten.
Arduino heeft zojuist draden van de batterij gesoldeerd. Het in- en uitschakelen van de robot zal een schakelaar op de batterij zijn, daarom is er gekozen voor solderen. Hiermee is de montage van de robot voltooid.
Stap tien Het softwaregedeelte.
Het programma heeft verschillende functies die verantwoordelijk zijn voor het bedieningsalgoritme. De "linker" -functie ontvangt metingen van sensoren en bestuurt de robot volgens deze regels. De rotatiefunctie wordt ingeschakeld voordat de robot een zwarte lijn opmerkt, nadat hij heeft opgemerkt dat hij rechtdoor rijdt. Er is ook een padoptimaliseringsfunctie geïntegreerd. Het programma is te downloaden onder het artikel in het archief.
Robotvideo: