Arduino - Robot rozwiązujący labirynt (MicroMouse) Robot podążający za ścianą: 6 kroków (ze zdjęciami)

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

Witam, jestem Isaac i to jest mój pierwszy robot "Striker v1.0". Robot ten został zaprojektowany do rozwiązywania prostego labiryntu. W konkursie mieliśmy dwa labirynty i robot był w stanie je zidentyfikować. Wszelkie inne zmiany w labiryncie może wymagać zmiany kodu i projektu, ale to wszystko jest łatwe do zrobienia.

Krok 1: Części

Przede wszystkim musisz wiedzieć, z czym masz do czynienia.

Roboty = Elektryczność + Sprzęt + Oprogramowanie 1 - Elektryczność: baterie mają wiele specyfikacji, powinieneś tylko wiedzieć, ile prądu i napięcia potrzebujesz.

2- Sprzęt: "Ciało, silnik, sterownik silnika, czujniki, przewody i kontroler" powinieneś otrzymać tylko ważne części, które wykonują zadanie, nie ma potrzeby kupowania drogiego kontrolera do prostego zadania.

3- Oprogramowanie: w kodzie chodzi o logikę. Gdy zrozumiesz, jak działa kontroler, łatwiej będzie Ci wybrać funkcje i uprościć kod. Język kodu jest określony przez typ kontrolera.

Lista części:

1. Arduino UNO
2. Silniki 12V DC (x2)
3. Koła (x2)
4. Sterownik silnika (L298N)
5. Czujnik odległości (Ultra Sonic)
6. Przewody
7. Bateria 12V (1000 mAh)

Lista narzędzi:

1. Ładowarka
2. Arkusz akrylowy
3. Lutownica
4. Przecinak do drutu
5. Nylonowy zamek błyskawiczny

Aby uzyskać dodatkową zabawę, możesz użyć diod LED do podświetlenia, ale nie jest to bardzo ważne.

Krok 2: Projekt ciała

Główną ideą było ułożenie części nad ciałem i użycie Nylonu Zip Wrap ustabilizuje Arduino, a przewody ustabilizują resztę dzięki swojej lekkości.

Do zaprojektowania korpusu użyłem programu CorelDRAW i wykonałem dodatkowe otwory na wypadek jakichkolwiek przyszłych zmian.

Poszedłem do lokalnego warsztatu, aby użyć wycinarki laserowej, a potem zacząłem wszystko razem budować. Później wprowadziłem pewne zmiany, ponieważ silniki były dłuższe niż się spodziewałem. Chcę powiedzieć, że twój robot nie musi być zbudowany w taki sam sposób jak mój.

Plik PDF i plik CorelDRAW są załączone.

Jeśli nie jesteś w stanie wyciąć projektu laserem, nie martw się. Tak długo, jak masz Arduino, te same czujniki i silniki, powinieneś być w stanie uruchomić mój kod na twoim robocie z drobnymi zmianami.

Krok 3: Wdrożenie (budowanie)

Konstrukcja ułatwiła mocowanie czujników na ciele.

Krok 4: Okablowanie

Oto schemat robota. te połączenia są powiązane z kodem. Możesz zmienić połączenia, ale pamiętaj, aby zmienić kod za jego pomocą. Części. Czujniki

Chciałbym wyjaśnić "Czujnik ultradźwiękowy"

Czujnik ultradźwiękowy to urządzenie, które może mierzyć odległość do obiektu za pomocą fal dźwiękowych. Mierzy odległość, wysyłając falę dźwiękową o określonej częstotliwości i nasłuchując, aż fala dźwiękowa się odbije. Rejestrując czas, jaki upłynął między wygenerowaniem fali dźwiękowej a odbiciem fali dźwiękowej. Wydaje się to podobne do działania Sonar i Radar.

Połączenie czujnika ultradźwiękowego z Arduino:

1. Pin GND jest podłączony do masy.
2. Pin VCC jest podłączony do dodatniego (5v).
3. Pin Echo jest podłączony do Arduino. (wybierz dowolny pin i dopasuj go do kodu)
4. Pin TRIG jest podłączony do Arduino. (wybierz dowolny pin i dopasuj go do kodu)

Wykonasz wspólną masę i podłączysz do niej wszystkie GND (czujniki, Arduino, Driver) wszystkie masy powinny być połączone.

W przypadku pinów Vcc podłącz również 3 czujniki do pinu 5 v

(możesz podłączyć je do Arduino lub sterownika polecam sterownik)

Uwaga: Nie podłączaj czujników do napięcia wyższego niż 5V, ponieważ ulegną uszkodzeniu.

Kierowca motocyklu

Mostek H L298N: jest to układ scalony, który umożliwia sterowanie prędkością i kierunkiem dwóch silników prądu stałego lub łatwe sterowanie jednym dwubiegunowym silnikiem krokowym. Sterownik mostka H L298N może być używany z silnikami o napięciu pomiędzy 5 i 35V DC.

Istnieje również wbudowany regulator 5 V, więc jeśli napięcie zasilania wynosi do 12 V, możesz również zasilić 5 V z płyty.

Zastanów się nad obrazem – dopasuj liczby do listy pod obrazem:

1. Silnik prądu stałego 1 „+”
2. Silnik prądu stałego 1 „-”
3. Zworka 12v – usuń ją, jeśli używasz napięcia zasilania większego niż 12v DC. Umożliwia to wbudowany regulator 5 v
4. Podłącz tutaj napięcie zasilania silnika, maksymalnie 35 V DC.
5. GND
6. Wyjście 5 V, jeśli zworka 12 V jest na miejscu
7. Silnik prądu stałego 1 włącz zworkę. Usuń zworkę i podłącz do wyjścia PWM, aby sterować prędkością silnika prądu stałego.
8. Sterowanie kierunkiem IN1
9. Kontrola kierunku IN2
10. Kontrola kierunku IN3
11. IN4 Sterowanie kierunkiem
12. Zworka włączania silnika DC 2. Usuń zworkę i podłącz do wyjścia PWM, aby sterować prędkością silnika prądu stałego;
13. Silnik prądu stałego 2 „+”
14. Silnik prądu stałego 2 „-”

Uwaga: Ten sterownik pozwala na 1A na kanał, odprowadzanie większej ilości prądu spowoduje uszkodzenie układu scalonego.

Bateria

Użyłem baterii 12v o pojemności 1000 mAh.

Powyższa tabela pokazuje, jak spada napięcie po rozładowaniu akumulatora. należy o tym pamiętać i stale ładować baterię.

Czas rozładowania to w zasadzie ocena Ah lub mAh podzielona przez prąd.

Czyli dla baterii 1000mAh z obciążeniem pobierającym 300mA masz:

1000/300 = 3,3 godziny

Jeśli odprowadzisz więcej prądu, czas się zmniejszy i tak dalej. Uwaga: Upewnij się, że nie przekraczasz prądu rozładowania akumulatora, w przeciwnym razie zostanie on uszkodzony.

Również ponownie wykonaj wspólną masę i podłącz do niej wszystkie GND (czujniki, Arduino, Driver) wszystkie masy powinny być połączone.

Krok 5: Kodowanie

Zrobiłem z nich funkcje i dobrze się bawiłem, kodując tego robota.

Główną ideą jest unikanie uderzania w ściany i wydostanie się z labiryntu. Mieliśmy 2 proste labirynty i musiałem o tym pamiętać, ponieważ były różne.

Niebieski labirynt wykorzystuje algorytm podążania za prawą ścianą.

Czerwony labirynt wykorzystuje algorytm podążania za lewą ścianą.

Powyższe zdjęcie pokazuje wyjście w obu labiryntach.

Przebieg kodu:

1. definiowanie szpilek
2. definiowanie pinów wyjściowych i wejściowych
3. sprawdź odczyty czujników
4. użyj odczytu czujników do zdefiniowania ścian
5. sprawdź pierwszą trasę (jeśli była lewa, to idź lewą ścianą, jeśli prawa, kieruj się prawą ścianą)
6. Użyj PID, aby uniknąć uderzania o ściany i kontrolować prędkość silników

Możesz użyć tego kodu, ale zmień piny i stałe numery, aby uzyskać najlepsze wyniki.

Kliknij ten link, aby uzyskać kod.

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

Śledź ten link, aby uzyskać dostęp do biblioteki i pliku kodu Arduino.

github.com/Is7aQ/Maze-Rozwiązywanie-Robota

Krok 6: Baw się dobrze

Upewnij się, że dobrze się bawisz:D To wszystko dla zabawy, nie panikuj, jeśli to nie działa lub jeśli coś jest nie tak. śledź błąd i nie poddawaj się. Dziękuję za przeczytanie i mam nadzieję, że pomogło. Kontakt:

E-mail: [email protected]