ROVER WYKRYWAJĄCY PRZESZKODY I UNIKAJĄCY: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Łazik to pojazd do eksploracji kosmosu zaprojektowany do poruszania się po powierzchni planety lub innego ciała niebieskiego. Niektóre łaziki zostały zaprojektowane do transportu członków załogi lotów kosmicznych; inne były częściowo lub całkowicie autonomicznymi robotami. Łaziki zwykle docierają do powierzchni planety na statku kosmicznym podobnym do lądownika.

Ta definicja łazika została zmieniona w tych dniach, ponieważ możemy zbudować własny inteligentny łazik w domu z dostępnymi najnowocześniejszymi płytami rozwojowymi i platformami. Moim pomysłem było opracowanie autonomicznego łazika do omijania przeszkód przy użyciu ultradźwiękowych czujników zasięgu. To był projekt z Intel Edison SoC z kilkoma czujnikami z zestawu czujników Intel Grover.

Krok 1: Użyte komponenty

Zestaw Intel Edison dla Arduino, silnik serwo, silnik prądu stałego, czujnik podczerwieni i czujnik zasięgu ultradźwiękowego, zasilacz.

Do zbudowania podstawy łazika oraz montażu czujników i silników użyto kilku elementów legos

Krok 2: Opis

Początkowo zacząłem od czujnika IR do obliczania odległości lub wykrywania przeszkody. Aby był bardziej wytrzymały, podłączyłem czujnik podczerwieni do serwomotoru, aby sprawdzić przeszkodę we wszystkich kierunkach. Serwomotor działał jak silnik pan, który może obracać się o 180°, a ja szukałem przeszkody w 3 pozycjach – lewej, prawej i prostej. Opracowano algorytm do obliczania odległości przeszkody i sterowania silnikiem prądu stałego podłączonym do napędzania kół. Czujnik podczerwieni miał wady, mianowicie nie działa w warunkach silnego nasłonecznienia, jest jedynym czujnikiem cyfrowym i nie może mierzyć odległości od przeszkody. Czujnik podczerwieni ma zasięg 20cm. Ale dzięki ultradźwiękowemu czujnikowi zasięgu mogłem obliczyć odległość we wszystkich kierunkach i zdecydować, jak daleko znajduje się przeszkoda, a następnie zdecydować, w którym kierunku powinna się poruszać. Ma dobry zasięg 4m i może dokładnie zmierzyć odległość. Czujnik został umieszczony na serwomotorze pan, który obraca się o 180° po wykryciu przeszkody na ścieżce. Algorytm został opracowany w celu sprawdzenia odległości we wszystkich kierunkach, a następnie autonomicznego określenia ścieżki z przeszkodą wykrytą stosunkowo daleko we wszystkich innych kierunkach. Do napędzania kół łazika zastosowano silniki prądu stałego. Sterując impulsem na zacisk silników prądu stałego możemy poruszać łazikiem do przodu, do tyłu, skręcać w lewo, skręcać w prawo. W zależności od decyzji podjętej przez logikę sterownika podano dane wejściowe dla silników prądu stałego. Algorytm został napisany w taki sposób, że jeśli jakaś przeszkoda zostanie wykryta z przodu łazika, wygląda ona w lewo, obracając serwomotor obrotu w lewo i sprawdzając odległość z czujnika ultradźwiękowego w lewo, to to samo jest obliczane w inne kierunki. Po określeniu odległości w różnych kierunkach, kontroler wybiera najlepszą odpowiednią ścieżkę, na której przeszkoda jest najdalsza, porównując zmierzone odległości. Jeśli przeszkoda znajduje się w tej samej odległości we wszystkich kierunkach, łazik cofnie się o kilka kroków, a następnie ponownie sprawdź to samo. Jeszcze jeden czujnik podczerwieni został podłączony za łazikiem, aby uniknąć uderzenia podczas jazdy do tyłu. Wartość progowa została ustawiona we wszystkich kierunkach dla minimalnej odległości, aby uniknąć thrashingu.

Krok 3: Aplikacja

Ma to zastosowanie w wielu dziedzinach, jedna z nich została zintegrowana z projektem pozycjonowania wewnętrznego w celu śledzenia i testowania dokładności zmierzonej pozycji obiektu w środowisku wewnętrznym.