Arduino - Maze Solving Robot (MicroMouse) Wall Robot Robot: 6 βήματα (με εικόνες)

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

Καλώς ορίσατε, είμαι ο Ισαάκ και αυτό είναι το πρώτο μου ρομπότ "Striker v1.0". Αυτό το ρομπότ σχεδιάστηκε για να λύσει ένα απλό λαβύρινθο. Στον διαγωνισμό είχαμε δύο λαβύρινθους και το ρομπότ μπόρεσε να τους εντοπίσει. Οποιεσδήποτε άλλες αλλαγές στο λαβύρινθο μπορεί να απαιτήσει αλλαγή στον κώδικα και το σχέδιο, αλλά όλα είναι εύκολα.

Βήμα 1: Μέρη

Πρώτα απ 'όλα πρέπει να ξέρετε με τι ασχολείστε.

Ρομπότ = Ηλεκτρική ενέργεια + Υλικό + Λογισμικό1- Ηλεκτρική ενέργεια: οι μπαταρίες έχουν πολλές προδιαγραφές, πρέπει να γνωρίζετε μόνο πόσο ρεύμα και τάση χρειάζεστε.

2- Υλικό: "Body, Motor, Motor Driver, Sensors, Wires and The Controller" θα πρέπει να έχετε μόνο τα σημαντικά μέρη που εκτελούν την εργασία, δεν χρειάζεται να αποκτήσετε έναν φανταχτερό ακριβό ελεγκτή για μια απλή εργασία.

3- Λογισμικό: Ο κώδικας έχει να κάνει με τη λογική. Μόλις καταλάβετε πώς λειτουργεί ο ελεγκτής, θα είναι εύκολο για εσάς να επιλέξετε τις λειτουργίες και να κάνετε τον κώδικα πιο απλό. Η γλώσσα κώδικα καθορίζεται από τον τύπο του ελεγκτή.

Λίστα εξαρτημάτων:

1. Arduino UNO
2. Κινητήρες 12v DC (x2)
3. Τροχοί (x2)
4. Πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα (L298N)
5. Αισθητήρας απόστασης (Ultra Sonic)
6. Καλώδια
7. Μπαταρία 12v (1000 mAh)

Λίστα εργαλείων:

1. Φορτιστής μπαταρίας
2. Ακρυλικό φύλλο
3. Συγκολλητικό σίδερο
4. Κόφτης καλωδίων
5. Νάιλον φερμουάρ

Για επιπλέον διασκέδαση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε LED για να το ανάψετε, αλλά δεν είναι πολύ σημαντικό.

Βήμα 2: Σχεδιασμός σώματος

Η κύρια ιδέα ήταν να στοιβάζετε τα μέρη πάνω από το σώμα και να χρησιμοποιείτε το Nylon Zip Wrap σταθεροποιώντας το Arduino και τα καλώδια θα σταθεροποιούν τα υπόλοιπα χάρη στο ελαφρύ τους.

Χρησιμοποίησα το CorelDRAW για να σχεδιάσω το σώμα και έκανα επιπλέον τρύπες σε περίπτωση μελλοντικών αλλαγών.

Πήγα σε ένα τοπικό εργαστήριο για να χρησιμοποιήσω τον κόφτη λέιζερ και άρχισα να το κατασκευάζω όλα μαζί. Αργότερα, έκανα κάποιες αλλαγές γιατί τα μοτέρ ήταν μεγαλύτερα από ό, τι περίμενα. Θέλω να πω ότι το ρομπότ σας δεν χρειάζεται να κατασκευαστεί με τον ίδιο τρόπο όπως το δικό μου.

Επισυνάπτονται το αρχείο PDF και το αρχείο CorelDRAW.

Εάν δεν μπορείτε να κόψετε το σχέδιο με λέιζερ, μην ανησυχείτε. Εφόσον έχετε Arduino, τους ίδιους αισθητήρες και κινητήρες, τότε θα πρέπει να μπορείτε να κάνετε τον κώδικα μου να λειτουργεί στο ρομπότ σας με μικρές αλλαγές.

Βήμα 3: Υλοποίηση (κτίριο)

Ο σχεδιασμός διευκόλυνε τη στερέωση αισθητήρων στο σώμα.

Βήμα 4: Καλωδίωση

Εδώ είναι ένα σχηματικό διάγραμμα του ρομπότ. αυτές οι συνδέσεις σχετίζονται με τον κώδικα. Μπορείτε να αλλάξετε τις συνδέσεις, αλλά φροντίστε να αλλάξετε τον κώδικα με αυτόν. Τα μέρη. Αισθητήρες

Θα ήθελα να εξηγήσω "Ο υπερηχητικός αισθητήρας"

Ένας υπερηχητικός αισθητήρας είναι μια συσκευή που μπορεί να μετρήσει την απόσταση από ένα αντικείμενο χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα. Μετρά την απόσταση στέλνοντας ένα ηχητικό κύμα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και ακούγοντας το ηχητικό κύμα να αναπηδήσει. Με την καταγραφή του χρόνου που μεσολάβησε μεταξύ του ηχητικού κύματος που δημιουργείται και του ηχητικού κύματος που αναπηδά. Αυτό φαίνεται παρόμοιο με το έργο του Sonar και του Radar.

Η σύνδεση του αισθητήρα υπερήχων με το Arduino:

1. Ο πείρος GND είναι συνδεδεμένος στη γείωση.
2. Ο πείρος VCC συνδέεται με το θετικό (5v).
3. Η ακίδα Echo είναι συνδεδεμένη στο Arduino. (επιλέξτε οποιαδήποτε καρφίτσα και ταιριάξτε την με τον κωδικό)
4. Ο πείρος TRIG είναι συνδεδεμένος στο Arduino. (επιλέξτε οποιαδήποτε καρφίτσα και ταιριάξτε την με τον κωδικό)

Θα δημιουργήσετε ένα κοινό έδαφος και θα συνδέσετε όλα τα GND σε αυτό (αισθητήρες, Arduino, Driver) θα πρέπει να συνδεθούν όλοι οι λόγοι.

Για καρφίτσες Vcc, συνδέστε επίσης τους 3 αισθητήρες σε μια καρφίτσα 5v

(μπορείτε να τα συνδέσετε στο Arduino Or στο πρόγραμμα οδήγησης προτείνω το πρόγραμμα οδήγησης)

Σημείωση: Μην συνδέετε τους Αισθητήρες σε τάση υψηλότερη από 5v, διαφορετικά θα καταστραφεί.

Οδηγός κινητήρα

Η γέφυρα L298N H: είναι ένα IC που μπορεί να σας επιτρέπει να ελέγχετε την ταχύτητα και την κατεύθυνση δύο κινητήρων DC ή να ελέγχετε εύκολα έναν διπολικό βηματικό κινητήρα. Ο οδηγός γέφυρας L298N H μπορεί να χρησιμοποιηθεί με κινητήρες που έχουν τάση μεταξύ 5 και 35V DC.

Υπάρχει επίσης ένας ενσωματωμένος ρυθμιστής 5v, οπότε εάν η τάση τροφοδοσίας σας είναι έως 12v, μπορείτε επίσης να προμηθευτείτε 5v από την πλακέτα.

Εξετάστε την εικόνα - αντιστοιχίστε τους αριθμούς με τη λίστα κάτω από την εικόνα:

1. Κινητήρας DC 1 "+"
2. Κινητήρας DC 1 "-"
3. Βραχυκυκλωτήρας 12v - αφαιρέστε τον εάν χρησιμοποιείτε τάση τροφοδοσίας μεγαλύτερη από 12v DC. Αυτό επιτρέπει τον ενσωματωμένο ρυθμιστή 5v
4. Συνδέστε την τάση τροφοδοσίας του κινητήρα σας εδώ, μέγιστο 35v DC.
5. GND
6. Έξοδος 5v εάν υπάρχει άλτης 12v στη θέση του
7. Ο κινητήρας DC 1 ενεργοποιεί το βραχυκυκλωτήρα. Αφαιρέστε τον βραχυκυκλωτήρα και συνδεθείτε στην έξοδο PWM για έλεγχο ταχύτητας DC κινητήρα.
8. IN1 Direction Control
9. Έλεγχος κατεύθυνσης IN2
10. IN3 Direction Control
11. IN4 Direction Control
12. Ο κινητήρας DC 2 επιτρέπει τον βραχυκυκλωτήρα. Αφαιρέστε τον βραχυκυκλωτήρα και συνδεθείτε στην έξοδο PWM για έλεγχο ταχύτητας κινητήρα DC
13. Κινητήρας DC 2 "+"
14. Κινητήρας DC 2 "-"

Σημείωση: Αυτό το πρόγραμμα οδήγησης επιτρέπει 1Α ανά κανάλι, η αποστράγγιση περισσότερου ρεύματος θα βλάψει το IC.

Μπαταρία

Χρησιμοποίησα μπαταρία 12v με 1000 mAh.

Ο παραπάνω πίνακας δείχνει πώς πέφτει η τάση όταν η μπαταρία αποφορτίζεται. θα πρέπει να το έχετε υπόψη σας και πρέπει να φορτίζετε συνεχώς την μπαταρία.

Ο χρόνος εκφόρτισης είναι βασικά η βαθμολογία Ah ή mAh διαιρούμενη με το ρεύμα.

Έτσι, για μια μπαταρία 1000mAh με φορτίο που αντλεί 300mA έχετε:

1000/300 = 3,3 ώρες

Εάν αποστραγγίσετε περισσότερο ρεύμα, ο χρόνος θα μειωθεί και ούτω καθεξής. Σημείωση: Βεβαιωθείτε ότι δεν υπερβαίνετε το ρεύμα εκφόρτισης της μπαταρίας, διαφορετικά θα καταστραφεί.

Επίσης, δημιουργήστε ξανά ένα κοινό έδαφος και συνδέστε όλα τα GND σε αυτό (αισθητήρες, Arduino, Driver) πρέπει να συνδεθούν όλοι οι λόγοι.

Βήμα 5: Κωδικοποίηση

Έκανα αυτές τις λειτουργίες και διασκέδασα να κωδικοποιώ αυτό το ρομπότ.

Η κύρια ιδέα είναι να αποφύγουμε να χτυπήσουμε τοίχους και να βγούμε από το λαβύρινθο. Είχαμε 2 απλούς λαβύρινθους και έπρεπε να το έχω υπόψη μου γιατί ήταν διαφορετικά.

Ο μπλε λαβύρινθος χρησιμοποιεί δεξί τοίχο ακολουθώντας αλγόριθμο.

Ο κόκκινος λαβύρινθος χρησιμοποιεί αριστερό τοίχο ακολουθώντας αλγόριθμο.

Η παραπάνω φωτογραφία δείχνει την έξοδο και στους δύο λαβύρινθους.

Ροή κώδικα:

1. καθορίζοντας τις ακίδες
2. τον καθορισμό των ακίδων εξόδου και εισόδου
3. ελέγξτε τις ενδείξεις των αισθητήρων
4. χρησιμοποιήστε την ανάγνωση αισθητήρων για να καθορίσετε τους τοίχους
5. ελέγξτε την πρώτη διαδρομή (αν ήταν αριστερά, ακολουθήστε τον αριστερό τοίχο, αν είναι δεξιά ακολουθήστε το δεξί τοίχο)
6. Χρησιμοποιήστε το PID για να αποφύγετε το χτύπημα στους τοίχους και για να ελέγξετε την ταχύτητα του κινητήρα

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον κωδικό αλλά να αλλάξετε τις καρφίτσες και τους σταθερούς αριθμούς για να έχετε τα καλύτερα αποτελέσματα.

Ακολουθήστε αυτόν τον σύνδεσμο για τον κωδικό.

create.arduino.cc/editor/is7aq_shs/391be92…

Ακολουθήστε αυτόν τον σύνδεσμο για τη βιβλιοθήκη και το αρχείο κώδικα Arduino.

github.com/Is7aQ/Maze-Solving-Robot

Βήμα 6: Διασκεδάστε

Φροντίστε να διασκεδάσετε: D Αυτό είναι όλο για διασκέδαση μην πανικοβάλλεστε αν δεν λειτουργεί ή αν κάτι δεν πάει καλά. παρακολουθήστε το σφάλμα και μην τα παρατήσετε. Ευχαριστώ για την ανάγνωση και ελπίζω να βοήθησε. Επικοινωνήστε:

E-mail: [email protected]