توضح المقالة إنشاء روبوت يسافر على طول الخطوط ويمكنه المرور عبر المتاهات ، بعد دراسة المتاهة ، يمكن أن يمر بها في أقصر الطرق. المؤلف لفترة طويلة أنشأ هذا المشروع ، تخطاه الحظ في المرة الثالثة.
مظاهرة الآلة:
المواد والأدوات:
- اردوينو RBBB
- المحركات الصغيرة 2 قطعة
- بين قوسين لمحركات 2 قطعة
- عجلات 2 قطعة
- عجلة الكرة
- مستشعر انعكاس تناظري
- صواميل مع مسامير 2 قطعة.
- سائق محرك
- حامل بطارية 4 قطع AAA
- بطاريات (بطاريات قابلة للشحن) AAA 4 قطع
- الحالة
- صواميل ، براغي ، غسالات
- توصيل الأسلاك
- جندى
- كماشة
- لحام الحديد
- مفك البراغي
الخطوة الأولى. النظرية
يحتاج المؤلف الروبوت، والذي سيجد نفسه مخرجًا من المتاهة ، وبعد ذلك سيكون قادرًا على تحسين رحلة العودة. عند إنشاء آلة للمتاهات ، تم توجيههم بالطريقة اليسرى. لجعل الأمر أكثر وضوحًا ، يجب أن تتخيل أنك كنت في متاهة وأن تبقي يدك اليسرى على الحائط دائمًا. بعد اجتياز مسار معين ، سيساعدك هذا على الخروج من المتاهة إذا لم يتم إغلاقه. يمكن للروبوت أن يعمل فقط مع متاهات مفتوحة.
مبادئ الطريقة اليسرى بسيطة للغاية:
- إذا استطعت أن تنعطف يسارًا ، استدر يسارًا.
- إذا كان من الممكن التحرك بشكل مستقيم ، فانتقل بشكل مستقيم.
- إذا استطعت أن تستدير لليمين ، اتجه يمينا
- إذا كنت في طريق مسدود ، فاستدير بمقدار 180 درجة.
أيضًا ، يحتاج الروبوت إلى اتخاذ قرارات عند التقاطع ، ولكن إذا لم يتم إيقاف تشغيله عند المنعطف ، فسوف يذهب بشكل مستقيم. لبناء مسار عودة أفضل ، تتم كتابة كل قرار في الذاكرة.
L = يسار
R = الدوران لليمين
S = تخطي الدور
ب = تدوير 180 درجة
يتم عرض هذه الطريقة أدناه في العمل باستخدام متاهة بسيطة كمثال. غطى الروبوت المسافة بأوامر LBLLBSR.
لقد خرج المسار طويلًا جدًا ؛ يجب تحويله إلى SRR الأمثل. للقيام بذلك ، يتم تحديد أين تحول الروبوت بطريقة خاطئة. في كل مكان يتم فيه استخدام الأمر "B" ، سيكون المسار غير صحيح ، لأن الروبوت كان في طريق مسدود ، لذلك يجب استبدال "B" بشيء آخر. كانت الخطوة الأولى الخاطئة هي LBL ، واستدار الروبوت واستدار ، في حين كان من الضروري فقط اتباع LBL = S. مباشرةً ، وبالتالي ، تم بناء المسار المثالي LBL = S ، LBS = R. وبناءً على هذه الاستبدالات ، يبني الروبوت مسارًا قصيرًا مثاليًا لنفسه.
الخطوة الثانية هيكل الروبوت.
أصبح الأكريليك بسمك 0.8 مم هو الأساس لشاسيه الروبوت ، ويتم القطع بالليزر وفقًا للرسم. في الأرشيف تحت المقالة سيكون هناك ملف رسم من أوتوكاد. لم يكن من الضروري استخدام هذه المواد ، لكن المؤلف أخذ ما هو متاح.
في الجزء السفلي ، يتم عمل ثقوب لتركيب المحركات والألواح والعجلات وأجهزة الاستشعار. يحتوي الجزء العلوي على فتحة كبيرة للأسلاك.
الخطوة الثالثة تركيب عجلات.
أرفق المؤلف كلا المحركين بمسامير. علاوة على ذلك ، يضعون ببساطة العجلات على محورهم ، محاذاة العمود مع الثقب في العجلة.
الخطوة الرابعة. اردوينو
عند هذه النقطة ، اتبع المؤلف أولاً تعليمات التجميع لـ Arduino RBBB. علاوة على ذلك ، قطع جزءًا من اللوحة لتقليل حجمها. تم قطع موصل الطاقة والمثبت بمقص للمعادن. بعد ذلك ، تم لحام موصل 9 دبوس على الجانب الأيسر من اللوحة للاتصالات من 5V إلى A0 لتوصيل جهاز استشعار به. تم لحام موصل ذو 4 سنون على الجانب الأيمن من اللوحة للاتصالات من D5 إلى D8 ، وسيتم توصيل وحدة تحكم المحرك به. لتزويد الطاقة ، تم لحام الموصل 2 دبوس إلى 5V و GND.
الخطوة الخامسة تحكم المحرك.
طور المؤلف نفسه لوحة دوائر مطبوعة لهذه الخطوة ، والدائرة في شكل النسر مرفق في الأرشيف تحت المقالة. تم توصيل المحرك الأول بالدبابيس M1-A و M1-B ، والثاني إلى M2 و M2-B. تم توصيل الإدخال الأول لمحرك In 1A الأول بالدبوس السابع من Arduino. في 1B تم توصيله إلى دبوس 6 من اردوينو. إلى المدخل الأول للمحرك الثاني ، يتم توصيل In 2A بالطرف الخامس من Arduino. يتصل Pin In 2B بالطرف 8 من Arduino. ترتبط الطاقة والأرض بقوة وأرض أردوينو.
الخطوة السادسة أجهزة الاستشعار
يباع هذا العنصر في شكل لوحة من أجهزة الاستشعار ، في البداية هناك ثمانية منها ، تم حذف اثنين من المتطرفين من قبل المؤلف. تم لحام موصل ذو 9 سنون باللوحة ، وسيتم توصيل سلك يؤدي إلى Arduino. يكتشف المستشعر جزءًا أبيض وأسود من المتاهة باستخدام الانعكاس من السطح.
الخطوة السابعة. الجزء العلوي.
الهيكل مع الجزء العلوي من الروبوت متصل بواسطة مسامير ورفوف. تم تثبيت البطارية في الأعلى باستخدام الفيلكرو. تم وضع أسلاك منه من خلال الفتحة المعدة. عند التوصيل ، قرر المؤلف عدم استخدام البراغي ، ولكن ترك البطارية مع الفيلكرو بحيث يكون من الأسهل استبدال البطاريات. باستخدام المفتاح الموجود على علبة البطارية ، تم إجراء فحص للأداء.
الخطوة الثامنة. تركيب أجهزة الاستشعار.
تم تثبيت المستشعرات في الجزء السفلي من الماكينة. يتم توصيل دبوس GND بـ GND Arduino. بعد ذلك ، يتم توصيل دبوس Vcc بـ 5V Arduino. اردوينو 5-0 ADCs ربط دبابيس أجهزة الاستشعار التناظرية 6-1.
الخطوة التاسعة. طعام.
اردوينو أسلاك ملحومة فقط من البطارية. سيكون تشغيل الروبوت وإيقافه بمثابة مفتاح تشغيل للبطارية ، لذلك تقرر استخدام اللحام. هذا يكمل تجميع الروبوت.
الخطوة العاشرة جزء البرنامج.
يحتوي البرنامج على العديد من الوظائف المسؤولة عن خوارزمية التشغيل. تستقبل وظيفة "اليد اليسرى" قراءات من أجهزة الاستشعار وتتحكم في الروبوت وفقًا لهذه القواعد. يتم تشغيل وظيفة الدوران قبل أن يلاحظ الروبوت خطًا أسود ، بعد أن لاحظ أنه يسير بشكل مستقيم. تم دمج وظيفة تحسين المسار أيضًا. يمكن تنزيل البرنامج تحت المقالة في الأرشيف.
فيديو الروبوت: