Ρομπότ αποφυγής εμποδίων με χρήση αισθητήρα υπερήχων (Proteus): 12 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Γενικά συναντάμε παντού ρομπότ αποφυγής εμποδίων. Η προσομοίωση υλικού αυτού του ρομπότ είναι μέρος του ανταγωνισμού σε πολλά κολέγια και σε πολλές εκδηλώσεις. Αλλά η προσομοίωση λογισμικού ρομπότ εμποδίων είναι σπάνια. Ακόμα κι αν μπορούμε να το βρούμε κάπου, οι πληροφορίες που τους παρείχαν δεν ήταν καθόλου ανεπαρκείς για να κάνουμε το έργο μας.

Έτσι, χωρίς άλλη καθυστέρηση, Ας ξεκινήσουμε!

Βήμα 1: Εισαγωγή

Αν ήρθατε εδώ, θα γνωρίζετε ήδη τι είναι το ρομπότ αποφυγής εμποδίων και τι κάνει. Εν ολίγοις, το Robot αποφυγής εμποδίων είναι ένα έξυπνο ρομπότ, το οποίο μπορεί αυτόματα να αντιληφθεί και να ξεπεράσει τα εμπόδια στο δρόμο του. Για να ανιχνεύσει ένα εμπόδιο, το ρομπότ πρέπει να χρησιμοποιεί αισθητήρες. Ο αισθητήρας υπερήχων και ο αισθητήρας Ir μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση αντικειμένων ή εμποδίων μεταξύ της διαδρομής.

Το Robot αποφυγής εμποδίων διαθέτει δυναμικό αλγόριθμο διεύθυνσης ο οποίος διασφαλίζει ότι το ρομπότ δεν χρειάζεται να σταματήσει μπροστά σε ένα εμπόδιο που επιτρέπει στο ρομπότ να πλοηγείται ομαλά σε άγνωστο περιβάλλον, αποφεύγοντας συγκρούσεις. Το κύριο σύνθημα αυτού του ρομπότ είναι να αποφύγει το ατύχημα που θα συμβεί γενικά σε περιοχές με συμφόρηση, εφαρμόζοντας φρένο έκτακτης ανάγκης.

Βήμα 2: Απαιτήσεις

Για προσομοίωση λογισμικού ρομπότ αποφυγής εμποδίων, χρειαζόμαστε:

1. Ένα τεμ
2. Λογισμικό Proteus
3. Βιβλιοθήκη Arduino για πρωτεΐνη
4. Βιβλιοθήκη αισθητήρων υπερήχων για πρωτεΐνη
5. ποτενσιόμετρο (διαθέσιμο σε πρωτεΐνη) (POT-HG)
6. Κινητήρας L293D (διατίθεται σε λογισμικό proteus)
7. Motor - DC (διατίθεται σε λογισμικό proteus)
8. Εικονικό τερματικό (διαθέσιμο σε λογισμικό proteus)
9. ισχύς και γείωση (διατίθεται στο λογισμικό proteus)

Έφτιαξα το πρώτο μου ρομπότ Arduino χρησιμοποιώντας λογισμικό proteus. Θα παράσχω τους συνδέσμους για τη λήψη του λογισμικού proteus και τις απαιτούμενες βιβλιοθήκες για τη δημιουργία ρομπότ αποφυγής εμποδίων. Είναι μια αποφυγή εμποδίων χρησιμοποιώντας 3 αισθητήρες υπερήχων. Οι περισσότερες από τις βιβλιοθήκες θα είναι διαθέσιμες στο www.theengineeringprojects.com. Έκανα πολλή δουλειά στον κώδικα arduino και έφτιαξα τον καλύτερο αλγόριθμο.

Βήμα 3: Προσθήκη εξαρτημάτων στο λογισμικό Proteus

Κάνοντας κλικ στο "p", μπορούμε να προσθέσουμε στοιχεία. Οι παραπάνω εικόνες είναι για την αναφορά σας για την προσθήκη στοιχείων στη σχηματική αποτύπωση του λογισμικού proteus.

Η προσθήκη βιβλιοθήκης στο λογισμικό proteus μπορεί να μάθει χρησιμοποιώντας αυτό το βίντεο:

www.youtube.com/watch?v=hkpoSDUDMKw

Βήμα 4: ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΠΛΟΚ

Αυτό είναι το βασικό μπλοκ διάγραμμα του κυκλώματός μας χρησιμοποιώντας εξαρτήματα. Θα κατασκευάσουμε το κύκλωμα χρησιμοποιώντας αυτό το μπλοκ διάγραμμα.

Βήμα 5: Αλγόριθμος

Αυτός είναι ο αλγόριθμος όταν χρησιμοποιείτε τρεις αισθητήρες υπερήχων. Ακολουθήστε αυτόν τον αλγόριθμο με σαφήνεια, ενώ γράφετε τον κώδικα arduino. Θα σας δώσω επίσης κώδικα arduino, μην ανησυχείτε.

Αλγόριθμος Επεξήγηση:

• ξεκινήστε την προσομοίωση.
• Εάν η απόσταση μεταξύ του μεσαίου αισθητήρα και του αντικειμένου είναι μεγαλύτερη από το μέγιστο εύρος, τότε κινείται προς τα εμπρός ανεξάρτητα από την απόσταση μεταξύ των άλλων δύο υπερηχητικών αισθητήρων και αντικειμένων. Η κίνηση προς τα εμπρός είναι αποδεκτή.
• Εάν η απόσταση μεταξύ δεξιού και μεσαίου αισθητήρα είναι μικρότερη από το μέγιστο εύρος και η απόσταση μεταξύ του αριστερού αισθητήρα και του αντικειμένου είναι μεγαλύτερη τότε μετακινείται προς τα αριστερά.
• Εάν η απόσταση μεταξύ αριστερού και μεσαίου αισθητήρα είναι μικρότερη από το μέγιστο εύρος και η απόσταση μεταξύ του δεξιού αισθητήρα και του αντικειμένου είναι μεγαλύτερη τότε κινείται δεξιά
• Εάν όλοι οι αισθητήρες έχουν μικρότερο από το μέγιστο εύρος, τότε ελέγχει ποιο είναι μεγαλύτερο σε αυτούς. Εάν ο δεξιός αισθητήρας έχει μεγαλύτερη απόσταση από τους άλλους δύο, τότε κινείται δεξιά. Εάν ο αριστερός αισθητήρας έχει μεγαλύτερη απόσταση από τους άλλους δύο, τότε κινείται αριστερά. Εάν ο μεσαίος αισθητήρας έχει μεγαλύτερη απόσταση από τους άλλους δύο, τότε προχωράει προς τα εμπρός. Εάν όλοι οι αισθητήρες έχουν ίσες αποστάσεις τότε σταματά.
• Εάν η απόσταση μεταξύ δεξιού, αριστερού αισθητήρα και αντικειμένου είναι μεγαλύτερη από το μέγιστο εύρος και η απόσταση μεταξύ του μεσαίου αισθητήρα είναι μικρότερη από τη μέγιστη εμβέλεια, τότε ελέγχει ποια είναι μεγαλύτερη σε απόσταση μεταξύ δεξιού και αριστερού αισθητήρα. Εάν η απόσταση δεξιού αισθητήρα είναι μεγαλύτερη από την αριστερή απόσταση αισθητήρα, τότε κινείται δεξιά και Αν η απόσταση αριστερού αισθητήρα είναι μεγαλύτερη από τη δεξιά απόσταση αισθητήρα, τότε κινείται αριστερά.

Βήμα 6: Διάγραμμα κυκλώματος

Πραγματοποιήστε τις συνδέσεις σας σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος στο λογισμικό proteus. Περνάτε κάθε σύνδεση αργά και κάντε σωστά τις συνδέσεις.

Βήμα 7: Κωδικός

Κατεβάστε τον παρακάτω κώδικα και εκτελέστε τον στο arduino ide πριν τον επικολλήσετε στον πηγαίο κώδικα του proteus. Εάν κάποια βιβλιοθήκη δεν είναι εγκατεστημένη, εγκαταστήστε την πηγαίνοντας στο Σκίτσο> Συμπερίληψη βιβλιοθήκης> Διαχείριση βιβλιοθηκών> αναζητήστε την απαιτούμενη βιβλιοθήκη. Επικολλήστε τον στον πηγαίο κώδικα του arduino στο λογισμικό proteus. μπορείτε να ελέγξετε τα σεμινάρια του YouTube για να μάθετε πώς να επικολλήσετε τον κώδικα στο λογισμικό proteus.

Βήμα 8: Προσομοίωση

Τα παραπάνω τρία παραδείγματα που παρουσιάζονται είναι η κίνηση ρομπότ προς όλες τις πιθανές κατευθύνσεις, δηλαδή κίνηση προς τα εμπρός, κίνηση αριστερά, κίνηση δεξιά.

Βήμα 9: Προσομοίωση βίντεο

Αυτό είναι το ρομπότ προσομοίωσης σε πραγματικό χρόνο αποφυγής εμποδίων στο λογισμικό Proteus. Άλλαξα απόσταση μεταξύ των αισθητήρων και των αντικειμένων χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο προσαρτημένο στον υπερηχητικό αισθητήρα.

Βήμα 10: Αρχεία βιβλιοθήκης

Βιβλιοθήκη Arduino:

www.theengineeringprojects.com/2015/12/arduino-uno-library-proteus.html

Βιβλιοθήκη υπερήχων:

www.theengineeringprojects.com/2015/02/ultrasonic-sensor-library-proteus.html

Βήμα 11: Εγκατάσταση

Ακολουθήστε τα βήματα στα βίντεο για να εγκαταστήσετε τα απαιτούμενα λογισμικά για την προσομοίωση του ρομπότ αποφυγής εμποδίων χρησιμοποιώντας λογισμικό.

Λογισμικό Proteus:

www.youtube.com/watch?v=31EabTgBnG8&feature=emb_logo

Λογισμικό Arduino:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc