Robot unikający przeszkód za pomocą czujnika ultradźwiękowego (Proteus): 12 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Zwykle wszędzie spotykamy robota do unikania przeszkód. Symulacja sprzętowa tego robota jest częścią rywalizacji na wielu uczelniach i na wielu imprezach. Ale symulacja programowa robota przeszkodowego jest rzadka. Nawet jeśli możemy to gdzieś znaleźć, to dostarczone przez nich informacje wcale nie były niewystarczające do realizacji naszego projektu.

Więc bez dalszej zwłoki zaczynajmy!

Krok 1: Wprowadzenie

Jeśli tu przyjechałeś, już wiesz, co to jest robot do omijania przeszkód i co robi. Krótko mówiąc, Robot unikający przeszkód to inteligentny robot, który może automatycznie wykrywać i pokonywać przeszkody na swojej drodze. Aby wykryć przeszkodę, robot musi użyć czujników. Czujnik ultradźwiękowy i czujnik podczerwieni mogą być używane do wykrywania obiektów lub przeszkód pomiędzy ścieżką.

Robot unikania przeszkód ma dynamiczny algorytm sterowania, który zapewnia, że robot nie musi zatrzymywać się przed przeszkodą, co pozwala robotowi na płynną nawigację w nieznanym środowisku, unikając kolizji. Główną dewizą tego robota jest unikanie wypadków, które zazwyczaj zdarzają się w zatłoczonych obszarach, poprzez zastosowanie hamulca awaryjnego.

Krok 2: Wymagania

Do symulacji programowej robota omijającego przeszkody potrzebujemy:

1. komputer
2. Oprogramowanie Proteus
3. Biblioteka Arduino dla proteusa
4. Biblioteka czujników ultradźwiękowych dla proteus
5. potencjometr (dostępny w proteus) (POT-HG)
6. Napęd silnikowy L293D (dostępny w oprogramowaniu proteus)
7. Silnik - DC (dostępny w oprogramowaniu proteus)
8. Terminal wirtualny (dostępny w oprogramowaniu proteus)
9. zasilanie i uziemienie (dostępne w oprogramowaniu proteus)

Swojego pierwszego robota Arduino stworzyłem przy użyciu oprogramowania proteus. Podam linki do pobrania oprogramowania proteus i wymaganych bibliotek do zbudowania robota do omijania przeszkód. Jest to omijanie przeszkód za pomocą 3 czujników ultradźwiękowych. Większość bibliotek będzie dostępna na stronie www.theengineeringprojects.com. Zrobiłem dużo pracy nad kodem arduino i stworzyłem najlepszy algorytm.

Krok 3: Dodawanie komponentów w oprogramowaniu Proteus

Klikając na "p" możemy dodać komponenty. Powyższe zdjęcia służą jako odniesienie do dodawania komponentów do schematu przechwytywania oprogramowania proteus.

Dodawania biblioteki w oprogramowaniu proteus można się nauczyć, korzystając z tego filmu:

www.youtube.com/watch?v=hkpoSDUDMKw

Krok 4: SCHEMAT BLOKOWY

To jest podstawowy schemat blokowy naszego układu wykorzystującego komponenty. Skonstruujemy obwód za pomocą tego schematu blokowego.

Krok 5: Algorytm

To jest algorytm, gdy używasz trzech czujników ultradźwiękowych. Postępuj zgodnie z tym algorytmem podczas pisania kodu arduino. Dostarczę również kod arduino, nie martw się.

Wyjaśnienie algorytmu:

• rozpocząć symulację.
• Jeśli odległość między czujnikiem środkowym a obiektem jest większa niż zasięg maksymalny, to przesuwa się on do przodu niezależnie od odległości między pozostałymi dwoma czujnikami ultradźwiękowymi i obiektami. Ruch do przodu jest ściśle akceptowany.
• Jeśli odległość między prawym i środkowym czujnikiem jest mniejsza niż maksymalny zasięg, a odległość między lewym czujnikiem a obiektem jest większa, to przesuwa się w lewo.
• Jeśli odległość między lewym i środkowym czujnikiem jest mniejsza niż maksymalny zasięg, a odległość między prawym czujnikiem a obiektem jest większa, to porusza się w prawo
• Jeśli wszystkie czujniki mają zasięg mniejszy niż maksymalny, to sprawdza, który z nich jest większy. Jeśli prawy czujnik ma większą odległość niż pozostałe dwa, to porusza się w prawo. Jeśli lewy czujnik ma większą odległość niż pozostałe dwa, to porusza się w lewo. Jeśli środkowy czujnik ma większą odległość niż pozostałe dwa, to porusza się do przodu. Jeśli wszystkie czujniki mają równe odległości, to zatrzymuje się.
• Jeśli odległość między prawym, lewym czujnikiem a obiektem jest większa niż zasięg maksymalny, a odległość między czujnikiem środkowym jest mniejsza niż zasięg maksymalny, to sprawdza, która odległość między prawym i lewym czujnikiem jest większa. Jeśli odległość prawego czujnika jest większa niż odległość lewego czujnika, przesuwa się w prawo, a jeśli odległość lewego czujnika jest większa niż odległość prawego czujnika, przesuwa się w lewo.

Krok 6: Schemat obwodu

Wykonaj połączenia zgodnie z powyższym schematem obwodu w oprogramowaniu proteus. Przechodź powoli przez każde połączenie i twórz połączenia poprawnie.

Krok 7: Kod

Pobierz poniższy kod i uruchom go w ide arduino przed wklejeniem go do kodu źródłowego proteusa. Jeśli jakakolwiek biblioteka nie jest zainstalowana, zainstaluj ją, przechodząc do Szkic> Dołącz bibliotekę> Zarządzaj bibliotekami> przeszukaj wymaganą bibliotekę. Wklej go w kodzie źródłowym arduino w oprogramowaniu proteus. możesz sprawdzić samouczki na youtube, aby dowiedzieć się, jak wkleić kod w oprogramowaniu proteus.

Krok 8: Symulacja

Przedstawione powyżej trzy przykłady to ruch robota we wszystkich możliwych kierunkach, tj. ruch do przodu, ruch w lewo, ruch w prawo.

Krok 9: Symulacja wideo

Jest to robot symulujący unikanie przeszkód w czasie rzeczywistym w oprogramowaniu Proteus. Zmieniałem odległość między czujnikami a obiektami za pomocą potencjometru dołączonego do czujnika ultradźwiękowego.

Krok 10: Pliki biblioteki

Biblioteka Arduino:

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

Biblioteka ultradźwiękowa:

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

Krok 11: Instalacja

Postępuj zgodnie z instrukcjami w filmach, aby zainstalować wymagane oprogramowanie do symulacji robota omijającego przeszkody za pomocą oprogramowania.

Oprogramowanie Proteus:

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

Oprogramowanie Arduino:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc