บทความนี้แสดงให้เห็นถึงการสร้างหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางและสามารถผ่านเขาวงกตได้หลังจากศึกษาเขาวงกตแล้ว ผู้เขียนเป็นเวลานานสร้างโครงการนี้โชคโชคทันเขาครั้งที่สาม
การสาธิตของเครื่อง:
วัสดุและเครื่องมือ:
- Arduino RBBB
- Micromotors 2 ชิ้น
- วงเล็บสำหรับเครื่องยนต์ 2 ชิ้น
- ล้อ 2 ชิ้น
- ลูกล้อ
- เซ็นเซอร์สะท้อนอนาลอก
- ถั่วพร้อมสลักเกลียวจำนวน 2 ชิ้น
- ไดรเวอร์เครื่องยนต์
- ที่ใส่แบตเตอรี่ 4 ชิ้น AAA
- แบตเตอรี่ (แบตเตอรี่ชาร์จ) AAA 4 ก้อน
- คดี
- ถั่ว, สลักเกลียว, แหวนรอง
- สายเชื่อมต่อ
- ประสาน
- คีม
- หัวแร้ง
- ไขควง
ขั้นตอนแรก ทฤษฎี
ผู้เขียนต้องการ หุ่นยนต์ซึ่งตัวเองจะหาทางออกจากเขาวงกตหลังจากนั้นมันจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเดินทางกลับ เมื่อสร้างเครื่องสำหรับเขาวงกตพวกเขาถูกชี้นำโดยวิธีซ้ายมือ เพื่อให้ชัดเจนขึ้นคุณควรจินตนาการว่าคุณอยู่ในเขาวงกตและวางมือซ้ายไว้บนกำแพงเสมอ หลังจากผ่านเส้นทางที่แน่นอนไปแล้วสิ่งนี้จะช่วยคุณให้พ้นจากเขาวงกตหากยังไม่ปิด หุ่นยนต์สามารถทำงานกับเขาวงกตที่เปิดอยู่เท่านั้น
หลักการของวิธีซ้ายมือนั้นค่อนข้างง่าย:
- หากคุณสามารถเลี้ยวซ้ายให้เลี้ยวซ้าย
- หากเป็นไปได้ที่จะเคลื่อนที่ให้เคลื่อนที่ไปทางตรง
- หากคุณสามารถเลี้ยวขวาให้เลี้ยวขวา
- หากคุณอยู่ที่ปลายตายให้หมุน 180 องศา
นอกจากนี้หุ่นยนต์จำเป็นต้องตัดสินใจที่ทางแยก แต่ถ้ามันไม่ปิดตอนเลี้ยวก็จะตรงไป เพื่อสร้างเส้นทางการส่งคืนที่ดีกว่าการตัดสินใจแต่ละครั้งจะถูกเขียนลงในหน่วยความจำ
L = เลี้ยวซ้าย
R = เลี้ยวขวา
S = ข้ามการเลี้ยว
B = หมุน 180 องศา
วิธีการนี้แสดงให้เห็นด้านล่างโดยใช้ตัวอย่างง่ายๆ หุ่นยนต์ครอบคลุมระยะทางด้วยคำสั่ง LBLLBSR
เส้นทางเดินออกมาค่อนข้างไกลมันต้องเปลี่ยนเป็น SRR ที่ดีที่สุด เมื่อต้องการทำเช่นนี้มันจะถูกกำหนดว่าหุ่นยนต์หันทางที่ผิด ทุกที่ที่ใช้คำสั่ง“ B” เส้นทางจะไม่ถูกต้องเนื่องจากหุ่นยนต์อยู่ที่ทางตันดังนั้นควรเปลี่ยน“ B” เป็นอย่างอื่น การเคลื่อนที่ผิดครั้งแรกคือ LBL หุ่นยนต์หันและหมุนไปรอบ ๆ ในขณะที่มันจำเป็นต้องทำตาม LBL = S โดยตรงดังนั้นเส้นทางอุดมคติ LBL = S, LBS = R ถูกสร้างขึ้นตามการแทนที่หุ่นยนต์จะสร้างเส้นทางสั้นในอุดมคติสำหรับตัวเอง
ขั้นตอนที่สอง ตัวถังของหุ่นยนต์
อะคริลิคที่มีความหนา 0.8 มม. กลายเป็นพื้นฐานสำหรับหุ่นยนต์แชสซีการตัดถูกดำเนินการโดยเลเซอร์ตามรูปวาด ในที่เก็บถาวรภายใต้บทความจะมีไฟล์รูปวาดจาก AutoCAD ไม่จำเป็นต้องใช้เนื้อหาดังกล่าว แต่ผู้เขียนใช้สิ่งที่มีอยู่
ในส่วนล่างจะมีรูสำหรับติดตั้งมอเตอร์บอร์ดล้อและเซ็นเซอร์ ส่วนบนมีรูขนาดใหญ่สำหรับสายไฟ
ขั้นตอนที่สาม การติดตั้งล้อ
ผู้เขียนติดเครื่องยนต์ทั้งสองด้วยสลักเกลียว นอกจากนี้พวกเขาเพียงวางล้อบนเพลาจัดแนวเพลากับรูในล้อ
ขั้นตอนที่สี่ Arduino
ณ จุดนี้ผู้เขียนทำตามคำแนะนำการประกอบสำหรับ Arduino RBBB ก่อน นอกจากนี้เขาตัดส่วนของคณะกรรมการเพื่อลดขนาดของมัน ขั้วต่อสายไฟและโคลงถูกตัดออกด้วยกรรไกรสำหรับโลหะ หลังจากนั้นตัวเชื่อมต่อ 9-pin ถูกบัดกรีไปทางด้านซ้ายของบอร์ดเพื่อติดต่อจาก 5V ถึง A0 เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์เข้ากับมัน ขั้วต่อแบบ 4 พินถูกบัดกรีที่ด้านขวาของบอร์ดสำหรับการติดต่อจาก D5 ถึง D8 และตัวควบคุมมอเตอร์จะเชื่อมต่อกับมัน ในการจ่ายพลังงานตัวเชื่อมต่อ 2 พินถูกบัดกรีเป็น 5V และ GND
ขั้นตอนที่ห้า ตัวควบคุมมอเตอร์
ผู้เขียนเองพัฒนาแผงวงจรพิมพ์สำหรับขั้นตอนนี้วงจรในรูปแบบอีเกิลจะถูกแนบไว้ในที่เก็บภายใต้บทความ มอเตอร์ตัวแรกเชื่อมต่อกับพิน M1-A และ M1-B รองจาก M2 และ M2-B อินพุตแรกของมอเตอร์ In 1A แรกเชื่อมต่อกับขาที่ 7 ของ Arduino ใน 1B เชื่อมต่อกับ pin 6 ของ Arduino สำหรับอินพุตแรกของมอเตอร์ตัวที่สอง In 2A เชื่อมต่อกับขาที่ 5 ของ Arduino Pin In 2B เชื่อมต่อกับ pin 8 ของ Arduino พลังงานและกราวด์เชื่อมต่อกับพลังงาน Arduino และกราวด์
ขั้นตอนที่หก เซนเซอร์
องค์ประกอบนี้ขายในรูปแบบของบอร์ดเซ็นเซอร์ในขั้นต้นมีแปดของพวกเขาทั้งสองถูกลบโดยผู้เขียน ขั้วต่อ 9-pin ถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดลวดที่นำไปสู่ Arduino จะเชื่อมต่อกับพวกเขา เซ็นเซอร์ตรวจจับส่วนที่เป็นสีขาวและดำของเขาวงกตโดยใช้การสะท้อนจากพื้นผิว
ขั้นตอนที่เจ็ด ส่วนบน
แชสซีที่ด้านบนของหุ่นยนต์เชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวและชั้นวาง แบตเตอรี่ถูกยึดไว้ด้านบนด้วย Velcro สายจากเขาถูกวางผ่านรูที่เตรียมไว้ เมื่อทำการติดตั้งผู้เขียนได้ตัดสินใจที่จะไม่ใช้สกรู แต่ต้องทิ้งแบตเตอรี่ไว้กับ Velcro เพื่อให้สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ง่ายขึ้น เมื่อใช้สวิตช์บนกล่องแบตเตอรี่จะทำการตรวจสอบประสิทธิภาพ
ขั้นตอนที่แปด การติดตั้งเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์ถูกยึดติดกับด้านล่างของเครื่อง หมุด GND เชื่อมต่อกับ GND Arduino ถัดไปขา Vcc เชื่อมต่อกับ 5V Arduino Arduino 5-0 ADC เชื่อมต่อพินของเซ็นเซอร์อะนาล็อก 6-1
ขั้นตอนที่เก้า อำนาจ
Arduino เพิ่งบัดกรีสายไฟจากแบตเตอรี่ การเปิดและปิดหุ่นยนต์จะเป็นการเปลี่ยนแบตเตอรี่ดังนั้นจึงตัดสินใจใช้การบัดกรี การประกอบหุ่นยนต์เสร็จสมบูรณ์
ขั้นตอนที่สิบ ส่วนซอฟต์แวร์
โปรแกรมมีหลายหน้าที่ที่รับผิดชอบอัลกอริธึมการทำงาน ฟังก์ชั่น“ มือซ้าย” รับการอ่านจากเซ็นเซอร์และควบคุมหุ่นยนต์ตามกฎเหล่านี้ ฟังก์ชั่นการหมุนเปิดอยู่ก่อนที่หุ่นยนต์จะสังเกตเห็นเส้นสีดำโดยสังเกตว่ามันกำลังเคลื่อนที่ตรง ฟังก์ชั่นการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางยังรวม สามารถดาวน์โหลดโปรแกรมได้ภายใต้บทความในไฟล์เก็บถาวร
วิดีโอหุ่นยนต์: