Робот мэдрэгч гэж юу вэ? Алсын удирдлагатай Arduino-д суурилсан автономит робот - Хэт авианы мэдрэгч

Хэт улаан туяаны мэдрэгч нь Lego mindstorms EV3 багцын гэрийн хувилбарт багтсан болно. Энэ бол дангаар нь ашиглах эсвэл хэт улаан туяаны гэрэлтэй хослуулах цорын ганц мэдрэгч бөгөөд энэ нь гэрийн хэрэгслийн нэг хэсэг юм. Бид дараагийн хоёр хичээлийг эдгээр хоёр төхөөрөмжийг судлах, түүнчлэн тэдгээрийн харилцан үйлчлэлд зориулах болно.

8.1. Бид хэт улаан туяаны мэдрэгч болон хэт улаан туяаг судалдаг

(Зураг 1)Түүний ажилд хүмүүст үл үзэгдэх гэрлийн долгион - хэт улаан туяаны долгион ашигладаг * . Үүнтэй ижил долгионыг жишээлбэл, орчин үеийн янз бүрийн гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл (ТВ, видео, хөгжмийн төхөөрөмж) -ийн алсын удирдлагын самбарт ашигладаг. Хэт улаан туяаны мэдрэгч горимд байна "ойролцоо"бие даан хэт улаан туяаны долгионыг илгээж, туссан дохиог барьж авсны дараа түүний өмнө саад байгаа эсэхийг тодорхойлно. Хэт улаан туяаны мэдрэгч нь хэт улаан туяаны гэрэлтэй хослуулан өөр хоёр үйлдлийн горимыг хэрэгжүүлдэг (Зураг 2). горимд байна "Алсын"Хэт улаан туяаны мэдрэгч нь хэт улаан туяаны дохионы товчлууруудын даралтыг тодорхойлох чадвартай бөгөөд энэ нь роботыг алсын удирдлагатай болгох боломжийг олгодог. горимд байна "Гэрэлт цамхаг"хэт улаан туяаны гэрэл дохио нь тасралтгүй дохиог илгээж, хэт улаан туяаны мэдрэгч нь дохионы ойролцоо чиглэл, зайг тодорхойлоход ашигладаг бөгөөд энэ нь роботыг хэт улаан туяаны гэрлийн чиглэлийг үргэлж дагаж мөрдөх програмчлах боломжийг олгодог. Хэт улаан туяаны гэрлийг ашиглахын өмнө түүнд хоёр AAA батерей суурилуулсан байх ёстой.

Цагаан будаа. нэг

Цагаан будаа. 2

8.2. Хэт улаан туяаны мэдрэгч. "Ойролцоо" горим

Энэхүү хэт улаан туяаны мэдрэгчийн ажиллах горим нь хэт авианы зайг илрүүлэх горимтой төстэй юм. Ялгаа нь гэрлийн долгионы шинж чанарт оршдог: хэрэв дууны долгион нь ихэнх материалаас бага эсвэл огт унтардаггүй бол гэрлийн долгионы тусгал нь зөвхөн материалаас гадна гадаргуугийн өнгөт нөлөөлдөг. Харанхуй өнгө нь цайвар өнгөнөөс ялгаатай нь гэрлийн урсгалыг илүү хүчтэй шингээдэг бөгөөд энэ нь хэт улаан туяаны мэдрэгчийн үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг. Хэт улаан туяаны мэдрэгчийн ажиллах хүрээ нь хэт авианы мэдрэгчээс ялгаатай байдаг - мэдрэгч нь дараах хүртэлх утгыг харуулдаг. 0 (сэдэв маш ойрхон) -д 100 (объект хол эсвэл олдоогүй). Бид дахин нэг удаа онцлон тэмдэглэж байна: хэт улаан туяаны мэдрэгчийг объект хүртэлх зайг яг нарийн тодорхойлоход ашиглах боломжгүй, учир нь "ойролцоо" горим дахь уншилт нь судалж буй объектын гадаргуугийн өнгөт нөлөөлдөг. Хариуд нь энэ өмчийг роботоос ижил зайд байгаа гэрэл ба бараан объектыг ялгахад ашиглаж болно. Хэт улаан туяаны мэдрэгч нь түүний өмнө байгаа саад тотгорыг тодорхойлох ажлыг нэлээд амжилттай даван туулж байна.

Үүнтэй төстэй практик асуудлыг шийдье Даалгавар No14 Хичээл No7, гэхдээ өөрсдийгөө давтахгүйн тулд бид нөхцөл байдлыг нэмэлт шаардлагаар хүндрүүлдэг.

Даалгаврын дугаар 17:Шулуун замаар хөдөлж, хана, саадны өмнө зогсох, бага зэрэг ухрах, 90 градус эргүүлэх, дараагийн саад руу үргэлжлүүлэх роботын програм бич.

Зааврын дагуу угсарсан робот дээр жижиг робот-31313, хэт улаан туяаны мэдрэгчийг зорчих чиглэлд урд талд суурилуулсан. Үүнийг кабелиар порт руу холбоно уу "3" EV3 Brick хийгээд програмаа үүсгэж эхлээрэй.

Програмын блокийг авч үзье "Хүлээлт"Улбар шар өнгийн палитрыг горим руу шилжүүлснээр:- "Харьцуулалт" - "Хандалт" (Зураг 3). Энэ горимд програмыг блоклодог "Хүлээлт"хоёр оролтын параметртэй: "Харьцуулалтын төрөл"болон "Босго". Эдгээр параметрүүдийг хэрхэн тохируулахыг бид аль хэдийн мэддэг болсон.

Цагаан будаа. 3

Шийдэл:

1. Шууд урагшаа эхэл
2. Хэт улаан туяаны мэдрэгчийн босго утга 20-оос бага болтол хүлээнэ үү
3. Урагшлахаа боль
4. Хөдөлгүүрийн 1 эргэлтийг буцаана
5. Баруун 90 градус эргүүлэх (3-р хичээлийн мэдлэгийг ашиглан моторын эргэлтийн шаардлагатай өнцгийг тооцоолох)
6. 1-5-р алхмуудыг төгсгөлгүй давталтаар үргэлжлүүлээрэй.

Шийдэхийг хичээ Даалгаврын дугаар 17шийдлийг хайхгүйгээр бие даан.

Цагаан будаа. дөрөв

Тэгээд одоо материалыг нэгтгэхийн тулд шийдлийг тохируулахыг хичээ Даалгавар №15 Хичээл №7хэт улаан туяаны мэдрэгч ашиглах! Болсон уу? Хичээлийн талаарх сэтгэгдлээ коммент хэсэгт хуваалцаарай ...

8.3. Хэт улаан туяаны гэрэл ашиглан роботыг алсаас удирдах

Хэт улаан туяаны мэдрэгчтэй хослуулсан Lego mindstorms EV3 бүтээгчийн гэрийн хувилбарт багтсан хэт улаан туяаны гэрэл нь роботыг алсаас удирдах боломжийг олгодог. Гэрэлт цамхагийг нарийвчлан харцгаая.

1. Хэт улаан туяаны дохиог ашиглан дохио дамжуулагчийг чиглүүлнэ (Зураг 5 байрлал 1)робот руу. Гэрэлт цамхаг болон роботын хооронд ямар ч саад бэрхшээл байх ёсгүй! Өргөн харах өнцгийн ачаар хэт улаан туяаны мэдрэгч нь гэрэлт цамхаг нь роботын ард байрладаг байсан ч дохиог найдвартай хүлээн авдаг!
2. Гэрэлт цамхаг дээр 5 саарал товчлуур байна (Зураг 5 байрлал 2), түүний даралтыг хэт улаан туяаны мэдрэгч таньж, роботыг удирддаг програм руу дарах кодыг дамжуулдаг.
3. Тусгай улаан унтраалгатай (Зураг 5 байрлал 3)гэрэлт цамхаг болон мэдрэгч хоёрын хооронд харилцах дөрвөн сувгийн аль нэгийг сонгож болно. Энэ нь хэд хэдэн роботыг ойрхон удирдах боломжтой байхаар хийгдсэн.

Цагаан будаа. 5

Даалгаврын дугаар 18:хэт улаан туяаны гэрэл ашиглан роботыг алсаас удирдах програм бичих.

Ажиллаж байгаа блокуудыг сонгох чадварыг хэрэгжүүлэхийн тулд та програмын блок ашиглах хэрэгтэй гэдгийг бид аль хэдийн мэддэг болсон "Солих"Улбар шар өнгийн палитр. Блок үйлдлийн горимыг тохируулна уу "Солих"-д "Хэмжээ" - "Алсын удирдлага" (Зураг 6).

Цагаан будаа. 6

Хэт улаан туяаны мэдрэгч ба дохионы хоорондох холболтыг идэвхжүүлэхийн тулд та параметрийн зөв утгыг тохируулах ёстой. "Суваг" (Зураг 7 байрлал 1)гэрэлт цамхаг дээр сонгосон сувгийн дагуу! Блок програмын сав бүр "Солих"та саарал товчлуурыг дарах боломжит сонголтуудын аль нэгтэй таарах хэрэгтэй (Зураг 7 байрлал 2). Анхаарна уу: Зарим сонголтууд нь хоёр товчлуурыг нэгэн зэрэг дарах явдал юм (дарагдсан товчлуурууд нь улаанаар тэмдэглэгдсэн). Програмын блок дахь нийт "Солих"Энэ горимд та хүртэл боловсруулах боломжтой 12 өөр нөхцөл (нөхцөлүүдийн аль нэгийг үндсэн нөхцөлөөр сонгох ёстой). Програмын контейнеруудыг блок дээр нэмсэн "Солих"дээр дарж "+" (Зураг 7 байрлал 3).

Цагаан будаа. 7

Бид дараах роботын хяналтын алгоритмыг хэрэгжүүлэхийг санал болгож байна.

• Зүүн дээд товчлуурыг дарснаар зүүн моторын эргэлтийг асааж, робот баруун тийш эргэдэг (Зураг 7 байрлал 2 утга: 1)
• Баруун дээд товчлуурыг дарснаар баруун моторын эргэлтийг асааж, робот зүүн тийш эргэдэг (Зураг 7 байрлал 2 утга: 3)
• Зүүн ба баруун дээд товчлууруудыг нэгэн зэрэг дарснаар зүүн ба баруун моторыг нэгэн зэрэг урагш эргүүлж, робот шулуун шугамаар урагш хөдөлдөг. (Зураг 7 байрлал 2 утга: 5)
• Зүүн ба баруун доод товчлууруудыг нэгэн зэрэг дарснаар робот зүүн ба баруун моторыг нэгэн зэрэг эргүүлж, шулуун шугамаар хойшоо хөдөлдөг. (Зураг 7 байрлал 2 утга: 8)
• Хэрэв дохионы товчлуур дарагдаагүй бол робот зогсдог (Зураг 7 байрлал 2 утга: 0).

Алсын удирдлагын алгоритмыг боловсруулахдаа та дараахь зүйлийг мэдэж байх ёстой: саарал товчлууруудын хослолуудын аль нэгийг дарахад хэт улаан туяаны гэрэл нь холбогдох дохиог тасралтгүй илгээдэг, хэрэв товчлуурууд суллагдсан бол дохио зогсдог. Үл хамаарах зүйл бол тусдаа хэвтээ саарал товчлуур юм (Зураг 7 байрлал 2 утга: 9). Энэ товчлуур нь хоёр төлөвтэй байна: "Асаах" - "OFF". Асаалттай үед гэрэлт цамхаг дохиог үргэлжлүүлэн илгээсээр байгаа бөгөөд та товчлуурыг сулласан ч гэсэн (энэ нь ассан ногоон LED дохио өгдөг) энэ горимд илгээх дохиог унтраахын тулд хэвтээ саарал товчлуурыг дахин дарна уу.

Хөтөлбөрийг хэрэгжүүлж эхэлцгээе:

Манай алсын удирдлагын алгоритм өгдөг 5 зан үйлийн сонголтууд, тус тус бидний програмын блок "Солих"таван хөтөлбөрийн контейнерээс бүрдэнэ. Тэднийг тохируулцгаая.

1. Ямар ч товчлуур дарагдаагүй үед өгөгдмөл сонголтыг оноо (Зураг 7 байрлал 2 утга: 0). Моторыг унтраадаг програм хангамжийн блокийг саванд суулгана "Б"болон "С".
2. Зүүн дээд товчлуурыг дарж хувилбарын сав руу оруулна уу (Зураг 7 байрлал 2 утга: 1)програм хангамжийн блок суулгана "Том мотор"түүний дотор мотор "Б".
3. Баруун дээд товчлуурын сонголтын савыг дарна уу (Зураг 7 байрлал 2 утга: 3)програм хангамжийн блок суулгана "Том мотор"түүний дотор мотор "С".
4. Зүүн болон баруун дээд товчлууруудыг нэгэн зэрэг дарж сонголтын сав руу орно (Зураг 7 байрлал 2 утга: 5)програм хангамжийн блок суулгана "Бие даасан мотор удирдлага" "Б"болон "С"урагшаа.
5. Контейнер дотор зүүн ба баруун доод товчлууруудыг нэгэн зэрэг дарах боломжтой (Зураг 7 байрлал 2 утга: 8)програм хангамжийн блок суулгана "Бие даасан мотор удирдлага", түүний дотор хөдөлгүүрүүдийн эргэлт "Б"болон "С"буцаж.
6. Захиалгат програмчлалын блокоо байрлуулцгаая "Солих"програмын блок дотор "Цикл".

Санал болгож буй схемийн дагуу шийдлийг хайхгүйгээр өөрөө програм бүтээхийг хичээгээрэй!

Цагаан будаа. найм

Үүссэн програмыг робот руу ачаалж, ажиллуулахаар ажиллуул. Роботыг хэт улаан туяаны гэрлээр удирдахыг хичээ. Та амжилтанд хүрсэн үү? Алсын удирдлага хэрэгжүүлэх зарчмыг та ойлгож байна уу? Хяналтын нэмэлт сонголтуудыг хэрэгжүүлэхийг хичээ. Энэ хичээлийн талаарх сэтгэгдлээ коммент хэсэгт бичээрэй.

* Үл үзэгдэх долгионыг хармаар байна уу? Гар утсандаа зургийн горимыг асааж, ТВ-ийн алсын удирдлагын ялгаруулагч элементийг гар утасны линз рүү аваачна. Алсын удирдлага дээрх товчлууруудыг дараад утасны дэлгэцэн дээрх хэт улаан туяаны долгионыг хараарай.

Энэ нийтлэл нь Xboard v2.0 самбар дээр саад тотгороос зайлсхийх энгийн роботыг хэрхэн бүтээхийг харуулсан. Энэхүү самбар нь авсаархан, дөрвөн тогтмол гүйдлийн мотор хянагчтай, USB-ээр анивчдаг, бусад олон функцтэй тул жижиг ухаалаг роботуудад тохиромжтой. Энэ нь бас сурах, ашиглахад маш хялбар юм. xAPI нь PWM, LCD, алсын удирдлага гэх мэт нарийн төвөгтэй програм хангамжийн ажлуудыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан C функцүүдийн багц юм. Эхлэгчдэд маш сайн, хялбар. Загвар нь нээлттэй тул Xboard v2.0 авахыг хүсэхгүй байгаа бол өөрөө хийж болно.

Манай роботын зорилго энгийн: та саад бэрхшээлээс зайлсхийж, хаашаа ч хамаагүй хөдлөх хэрэгтэй. Даалгавар нь энгийн бөгөөд робот үүнийг бүрэн бие даан гүйцэтгэдэг. Тэрээр мэдрэгчээс мэдээлэл уншдаг, шийдвэр гаргадаг, хөдөлгүүрийг удирддаг тархитай.

Робот бүтээх явцад та ирээдүйд хэрэг болох янз бүрийн үндсэн аргуудыг сурах болно.

Роботын механик хэсэг

Роботыг роботын дэлгүүрээс худалдаж авч болох өндөр чанартай металл хайрцагт угсардаг. Робот нь 200 RPM тогтмол гүйдлийн хоёр мотороор хөдөлдөг. Энэ нь дифференциал дамжуулах системийг ашигладаг бөгөөд урд талдаа нэг дугуйтай дугуйтай. Дугуйнууд нь моторын голтой шууд холбогддог.

Моторууд нь явах эд анги дээр босоо амны ойролцоох утас руу шурган самартай бэхлэгдсэн байна.

Xboard v2.0 нь боолт, самар, бэхэлгээг багтаасан угсралтын иж бүрдлийг ашиглан угсардаг. Xboard v2.0 нь угсрах нүхнүүд нь хайрцагны нүхтэй таарч байхаар хийгдсэн.

Дифференциал араа

Дифференциал дамжуулалт нь хоёр дугуйгаар хөдөлгөөн хийх, удирдах боломжийг олгодог. Унадаг дугуй, машин гэх мэт жолооны хүрд шаардлагагүй. Тээврийн хэрэгсэл (эсвэл робот) эргүүлэхийн тулд зүүн ба баруун дугуй нь өөр өөр хурдтайгаар эргэлддэг. Тиймээс үүнийг дифференциал араа гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, баруун дугуй зүүнээсээ хурдан эргэдэг бол робот зүүн тийш эргэдэг.

Зураг нь үүнийг илүү тодорхой харуулж байна.

Тиймээс роботын хөдөлгөөн, удирдлага нь хоёр моторыг удирдах замаар хийгддэг бөгөөд үүнийг xAPI ашиглан хялбархан гүйцэтгэдэг. Энэ талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг холбоос дээр бичсэн болно:
http://xboard.extremeelectronics.co.in/Motor1.htm
http://xboard.extremeelectronics.co.in/Motor2.htm

Нийтлэлүүд нь хөдөлгүүрийг цагийн зүүний дагуу эсвэл цагийн зүүний эсрэг хэрхэн эхлүүлэхийг хэлж өгдөг. MotorA нь баруун мотор, MotorB нь зүүн мотор юм. Хөдөлгүүртэй хэрхэн ажиллахыг харуулсан кодын хэсэг.

Урагш хөдөлж буй робот:

Роботыг буцааж хөдөлгөж байна:

Зүүн эргэх:
MotorA(MOTOR_CW,255); // баруун мотор нь цагийн зүүний дагуу (CW) эргэдэг. хурд (255)
MotorB(MOTOR_CW,255); // зүүн мотор нь цагийн зүүний дагуу (CW) эргэдэг. хурд (255)

Баруун эргэх:
MotorA(MOTOR_CCW,255); // баруун мотор нь цагийн зүүний эсрэг (CCW) эргэдэг. хурд
MotorB(MOTOR_CCW,255); // зүүн мотор нь цагийн зүүний эсрэг (CCW) эргэдэг. хурд (255)

MotorA болон MotorB-ийн талаар энд дарж дэлгэрэнгүй мэдээлэл аваарай.

Мэдрэгч

Ойролцоох мэдрэгч нь роботод замдаа байгаа саад бэрхшээлийг илрүүлэхэд тусалдаг. Мэдрэгчид IR дамжуулагч ба IR хүлээн авагч орно. IR LED-ийг IR дамжуулагч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь хүний ​​нүдэнд үл үзэгдэх IR спектрийн гэрлийг ялгаруулдаг. IR хүлээн авагч нь эдгээр цацрагийг хүлээн авдаг.

IR мэдрэгч

IR мэдрэгч нь IR хүлээн авагч, IR дамжуулагч болон хэд хэдэн резистороос бүрдэнэ. Диаграммыг доор үзүүлэв. Бидэнд роботын урд талд суурилуулсан гурван мэдрэгч хэрэгтэй.

Таны харж байгаагаар мэдрэгч нь хүч ба гаралт гэсэн хоёр зүүтэй. Мэдрэгчийн гаралт нь саад хүртэлх зай, түүний төрлөөс хамааран 0-ээс 5V хүртэл хүчдэлтэй байж болно. Ойролцоох саад тотгор байх үед хүчдэл 5В-т ойртоно.

Үнэлгээ R1 150Ω, R2 22kΩ. Өнгөний кодыг дээрх диаграммд харуулав. Эсэргүүцлийн утга нь маш чухал тул зөвхөн заасан утгын резисторыг ашиглана уу. Хар (тунгалаг) IR хүлээн авагчийн богино утас нь эерэг хар тугалга юм. Энэ алдаа биш, тиймээс үүнийг холбоно уу.

IR хүлээн авагч болон IR дамжуулагчийг суурилуулсан байх ёстой бөгөөд IR дамжуулагчаас гарч буй IR туяа нь саад тотгорыг мөргөж, IR хүлээн авагч руу буцаж тусах болно. Тэдний зөв байрлалыг зураг дээр харуулав.

Мэдрэгчийн гаралт нь AVR микроконтроллерийн ADC-д холбогдсон. ADC нь хүчдэлийг 0-ээс 1024 хүртэлх 10 битийн дижитал утга болгон хувиргадаг. Өөрөөр хэлбэл, ADC-ийн утгад анхаарлаа төвлөрүүлснээр мэдрэгчийн өмнө саад тотгор байгаа эсэхийг олж мэдэх боломжтой. Xboard v2.0 ADC-тэй ажиллах нь энгийн бөгөөд холбоос дээр тайлбарласан болно.

Хэрэв бид мэдрэгчийг ADC0-д холбосон бол та дараах функцийг ашиглан түүнээс мэдээлэл авах боломжтой.
int sensor_value;
sensor_value=ReadADC(0); //Сувгийн дугаар 0-г уншина уу

Дээрх диаграммд үзүүлсэн резисторыг ашиглах үед мэдрэгчийн_утга нь мэдрэгчийн урд саадгүй үед 660 орчим, саад руу 15 см орчим байвал 745, хэрэв саад 6 см-ээс ойр байвал утга нь 1023. Энэ нь хамгийн их утга бөгөөд саад ойртсон ч үнэ цэнэ өсөхгүй.

Эдгээр утгууд нь саад бэрхшээлийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байж болохыг анхаарна уу. Зарим объектууд IR туяаг бусдаас илүү сайн эсвэл муу тусгадаг. Зарим объектууд IR туяаг маш муу тусгадаг тул илрүүлэх боломжгүй байдаг. Эдгээр үр дүнг далдуу модыг саад болгон ашиглан олж авсан. Жишээлбэл, IR туяа нь хаалга гэх мэт бараан өнгөөр ​​будсан модыг сайн тусгадаггүй.

IR мэдрэгчийг нэгтгэх, холбох

Гурван IR мэдрэгч нь роботын урд талд бэхлэгдсэн талхны самбарт бэхлэгдсэн байна. Нэг мэдрэгчийг самбарын төвд, нөгөө хоёр нь баруун, зүүн талд тус тус суурилуулсан.

Эхлэхийн тулд талхны хавтанг хүссэн хэмжээсээр нь зүснэ. Үүнийг жижиг хөрөө ашиглан хийж болно.

Одоо та холбохдоо хоёр цооног өрөмдөх хэрэгтэй. Дараа нь бид самбарыг явах эд анги дээр суурилуулахын тулд эрэг, самар, бэхэлгээг ашиглаж болно. Би цахилгаан өрөм ашиглан хэдхэн секундын дотор нүх гаргасан, гэхдээ танд байхгүй бол гар өрөм ашиглаж болно.

Самбарын нөгөө талд бид талхны хавтан ба явах эд анги хоёрын хоорондох зайтай байхын тулд эрэг дээр холбогчийг тавьдаг.

Одоо талхны хавтанг явах эд анги дээр суулгаж болно

Би 22к ом тогтмол резисторын оронд шүргэгч ашиглаж байгааг анхаарна уу. Гэхдээ та 22 к ом тогтмол резистор ашиглах ёстой. Breadboard нь стандарт 8 зүү холбогч ашиглан Xboard v2.0-д холбогддог. Xboard v2.0 нь мэдрэгчүүдэд зориулсан 8 зүү холбогчтой. Мөн энэ холбогч дээр мэдрэгч бүхий зүү + 5V ба GND байдаг. Түүний зүүг доор харуулав.

Баруун мэдрэгчийг ADC0-д, төвийн мэдрэгчийг ADC 1-д, зүүн мэдрэгчийг ADC 2-д холбоно уу. Мэдрэгчид бэлэн болсон, одоо та тэдгээрийг туршиж үзэх боломжтой.

IR мэдрэгчийн туршилт

Гурван мэдрэгчээс утгыг уншиж, LCD дэлгэц дээр харуулах жижиг туршилтын програмыг доор харуулав. Хөтөлбөр хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд xAPI ашиглан LCD-тэй харилцах нийтлэлийг уншина уу.

#include "avr/io.h" #include "util/delay.h" #include "lcd.h" include InitADC() ( ADMUX=(1)

Xboard v2.0 дээр програмыг эмхэтгэж флэш. Үүний дараа LCD болон мэдрэгчийн самбарыг холбоно. Дэлгэц нь доор үзүүлсэн шиг гурван мэдрэгчийн утгыг харуулах ёстой.

Мэдрэгчийн аль нэгэнд саад тотгор авчрах үед түүний үнэ цэнэ өсөх ёстой бөгөөд саад маш ойрхон байвал 1023 хүртэл нэмэгдэнэ. Мэдрэгчийн утгыг өмнө нь ямар ч саад тотгор байхгүй үед тэмдэглэ. саад нь түүнээс ойролцоогоор 15 см зайд байна. Робот програмыг тохируулахын тулд танд эдгээр утгууд хэрэгтэй болно.

Би мөн ATmega32 (эсвэл ATmega16) микроконтроллерыг асааж, хурдан ажиллуулахад бэлэн HEX файлыг өгсөн.

Хэрэв дэлгэц дээр текст байхгүй бол потенциометрээр тодосгогчийг тохируулна уу.

Хэрэв мэдрэгч хүлээгдэж байгаа шиг ажиллахгүй бол холболтыг шалгана уу. IR LED-ийг шалгахын тулд Handicam эсвэл гар утасны камер гэх мэт дурын дижитал камер ашиглана уу. Хүний нүдэнд үл үзэгдэх IR туяа нь камерт тод харагддаг. Хэрэв LED нь IR туяа ялгаруулдаггүй бол холболтыг шалгана уу.

Програм хангамжийн хэсэг

Хөтөлбөрийн даалгавар бол мэдрэгчээс утгыг уншиж, шийдвэр гаргах, хоёр моторыг удирдах явдал юм. Тиймээс робот өрөөг тойрон явж, замдаа таарсан бүх зүйлийг тойрон эргэлдэнэ.

Бид RTHRES, CTHRES ба LTHRES гэсэн гурван тогтмолыг тодорхойлсон: //Мэдрэгчийг өдөөх босго утгууд #RTHRES 195-ийг тодорхойл #CTHRES 275-ийг тодорхойл #LTHRES 195-ийг тодорхойл

Тэдний тогтмол утгууд нь оруулсан утгууд юм. Тэд аль хэдийн бүртгэгдсэн байх ёстой. Тэдгээрийг хэрхэн яаж авах талаар дээр дурдсан болно. Мэдрэгчийн утга нь энэ босго утгад ойртох үед програм нь үүнийг саад тотгор гэж үздэг. Дээрх утгууд таныхтай таарахгүй байж болохыг анхаарна уу. Энэ зүгээр.

Хөтөлбөр нь моторын дэд систем болон ADC дэд системийг эхлүүлэхээс эхэлдэг: MotorInit(); InitADC();

Дараа нь бид роботыг урагшлуулж эхэлнэ. Энэ нь функцуудыг дуудах замаар хийгддэг МоторАболон MotorB. Эхний аргумент нь шаардлагатай чиглэл юм: MOTOR_STOP MOTOR_CW MOTOR_CCW

Хоёр дахь аргумент бол шаардлагатай хурд юм. Түүний утга нь 0-ээс 255 хүртэл байж болно. Бид 25.5-ыг бүрэн хурдтайгаар хөдөлгөдөг.

xAPI ашиглан хөдөлгүүртэй ажиллах талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг Xboard v2.0 баримтаас авах боломжтой.

Манай робот урагшилж эхэлсний дараа бид төгсгөлгүй гогцоонд орж, роботын өмнө ямар нэгэн саад бэрхшээл байгаа эсэхийг шалгадаг. Хэрэв тийм бол робот эргэх болно.

Та төслийн програм хангамж болон эх кодыг доороос татаж авах боломжтой

Механизмын үйл ажиллагааны мэдрэгч - нэмэлт тээврийн хэрэгслийн ажиллагааны талаархи мэдээллийг дамжуулах дижитал эсвэл аналог төхөөрөмж. Энэ нь GPS/GLONASS тээврийн хэрэгслийн хяналтын системд ашиглагддаг. Механизм хэр удаан ажилласан, хаана ажилласан, механизм асаалттай үед хэдэн миль явсан, ажлын цаг тутамд хэдэн литр түлш зарцуулсан зэргийг мэдэх боломжийг танд олгоно.

• Эргүүлэх эсвэл хөдөлгөөн мэдрэгч. Үүнийг GPS/GLONASS хяналтын системд эргэдэг эсвэл хөдөлдөг механизмыг удирдахад ашигладаг. Үндсэндээ эргэлтийн мэдрэгч нь бетон ачааны машиныг удирдахад ашиглагддаг. Эргэлтийн мэдрэгч нь бетоны ачааны машиныг буулгах ажлыг хянах, "холигч" асаалттай үед хэдэн миль явсаныг хянах боломжийг олгодог. Эргэлтийн мэдрэгчийг барилгын кран дээр бас ашигладаг. Либедний босоо аманд суурилуулсан тохиолдолд краны үйл ажиллагааны эрчмийг хянахад хялбар байдаг. Эргэлтийн мэдрэгчийг хотын тээврийн хэрэгсэлд ашиглаж, хурдыг хянах, нунтаглагч машин дээрх туузан дамжуулагчийн эргэлтийг тоолох боломжтой.
• Механизмын бодит үйл ажиллагааны мэдрэгч. Энэ нь тусгай тоног төхөөрөмжийн ажиллагааг хянах хиймэл дагуулын хяналтын системд ашиглагддаг. Энэ нь хөдөлж буй хэсэг дээр суурилагдсан бөгөөд тоног төхөөрөмжийг хэр үр дүнтэй ашиглаж байсныг хянах боломжийг танд олгоно. Мэдрэгч нь өргөх мөч, үргэлжлэх хугацааг тодорхойлох боломжийг олгодог, жишээлбэл, сум, таны төхөөрөмжийг хэр удаан ашигласан болохыг олж мэдэх боломжтой.
• Налалтын мэдрэгч. Налалтын өнцөг мэдрэгчийг суулгахад хялбар, тохируулахад хялбар. Налалтын өнцөг мэдрэгч нь өргөх механизмтай тээврийн хэрэгслийг удирдахад ашиглагддаг. Үүний тусламжтайгаар та ачааны кран, экскаваторын ашиглалтын үр ашгийг хянах, хог цуглуулах төхөөрөмж дээр ачаалагдсан чингэлэгийн тоог тоолох боломжтой.

StavTREK-ийн шилдэг мэдрэгчүүд

Wialon програм хангамж (Vialon) одоогоор асар олон тооны янз бүрийн мэдрэгчийг дэмждэг. Төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн (Орос, Европ, Хятад) олон тооны загварыг туршиж үзсэнийхээ дараа бид танд хамгийн сайныг санал болгоход бэлэн байна!

Индуктив ойрын мэдрэгч. Гадаад төрх

Мэдрэгчийн төрлүүд

Тэгэхээр мэдрэгч гэж юу вэ? Мэдрэгч нь тодорхой үйл явдал тохиолдоход тодорхой дохио өгдөг төхөөрөмж юм. Өөрөөр хэлбэл мэдрэгч нь тодорхой нөхцөлд идэвхждэг бөгөөд гаралт дээр аналог (оролтын үйлдэлтэй пропорциональ) эсвэл дискрет (хоёртын, тоон, өөрөөр хэлбэл хоёр боломжит түвшин) дохио гарч ирдэг.

Илүү нарийвчлалтай, бид Википедиагаас харж болно: Мэдрэгч (мэдрэгч, англи хэлнээс мэдрэгч) - хяналтын систем дэх ойлголт, үндсэн хөрвүүлэгч, хяналтын утгыг ашиглахад тохиромжтой дохио болгон хувиргадаг системийн хэмжих, дохиолол, зохицуулах эсвэл хянах төхөөрөмжийн элемент.

Өөр олон мэдээлэл байгаа ч би энэ асуудлын талаар өөрийн гэсэн, инженер-электрон-хэрэглээний алсын хараатай.

Маш олон мэдрэгч байдаг. Би зөвхөн цахилгаанчин, электроникийн инженерийн ажиллах ёстой мэдрэгчүүдийн төрлийг жагсаах болно.

Индуктив.Энэ нь гох бүсэд металл байгаагаар идэвхждэг. Бусад нэрс нь ойрын мэдрэгч, байрлал мэдрэгч, индукц, оршихуй мэдрэгч, индуктив унтраалга, ойрын мэдрэгч эсвэл унтраалга юм. Утга нь адилхан бөгөөд андуурч болохгүй. Англиар тэд "ойролцоо мэдрэгч" гэж бичдэг. Үнэндээ энэ бол металл мэдрэгч юм.

Оптик.Бусад нэрс нь фотосенсор, фотоэлектрик мэдрэгч, оптик шилжүүлэгч юм. Эдгээрийг өдөр тутмын амьдралдаа ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг "гэрлийн мэдрэгч" гэж нэрлэдэг.

Capacitive.Үйл ажиллагааны талбарт бараг ямар ч объект, бодис байгаа нь өдөөгддөг.

Даралт. Агаар, тосны даралт байхгүй - хянагч руу дохио өгөх эсвэл эвдрэх. Хэрэв салангид байвал энэ нь. Одоогийн гаралт бүхий мэдрэгч байж болох бөгөөд гүйдэл нь үнэмлэхүй даралт эсвэл дифференциалтай пропорциональ байна.

Хязгаарлалтын унтраалга(цахилгаан мэдрэгч). Энэ бол объект руу орох эсвэл дээр нь дарах үед ажилладаг ердийн идэвхгүй унтраалга юм.

Мэдрэгчийг бас дуудаж болно мэдрэгчэсвэл санаачлагчид.

Одоохондоо хангалттай, нийтлэлийн сэдэв рүү орцгооё.

Индуктив мэдрэгч нь салангид байна. Өгөгдсөн бүсэд металл байгаа үед дохио гаралт дээр гарч ирдэг.

Ойролцоох мэдрэгч нь индуктор бүхий генератор дээр суурилдаг. Тиймээс нэр. Ороомгийн цахилгаан соронзон орон дээр метал гарч ирэхэд энэ талбар эрс өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь хэлхээний үйл ажиллагаанд нөлөөлдөг.

Индуктив мэдрэгчийн талбар. Металл хавтан нь хэлбэлзлийн хэлхээний резонансын давтамжийг өөрчилдөг

Индуктив npn мэдрэгчийн диаграмм. Функциональ диаграммыг өгсөн бөгөөд үүнд: хэлбэлзлийн хэлхээ бүхий осциллятор, босго төхөөрөмж (харьцуулагч), NPN гаралтын транзистор, хамгаалалтын zener диод ба диодууд.

Нийтлэл дэх ихэнх зургууд минийх биш, эх сурвалжийг төгсгөлд нь татаж авах боломжтой.

Индуктив мэдрэгчийн хэрэглээ

Механизмын нэг буюу өөр хэсгийн байрлалыг тодорхойлохын тулд индуктив ойрын мэдрэгчийг үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад өргөн ашигладаг. Мэдрэгчийн гаралтын дохио нь хянагч, давтамж хувиргагч, реле, стартер гэх мэт оролт руу тэжээгдэж болно. Цорын ганц нөхцөл бол гүйдэл ба хүчдэлд нийцэх явдал юм.

Индуктив мэдрэгчийн ажиллагаа. Туг баруун тийш хөдөлж, мэдрэгчийн мэдрэмжийн бүсэд хүрэхэд мэдрэгчийг идэвхжүүлнэ.

Дашрамд хэлэхэд мэдрэгч үйлдвэрлэгчид улайсдаг чийдэнг мэдрэгчийн гаралт руу шууд холбохыг зөвлөдөггүй гэдгийг анхааруулж байна. Би аль хэдийн шалтгаануудын талаар бичсэн -.

Индуктив мэдрэгчийн төрлүүд

Мэдрэгчид юугаараа ялгаатай вэ?

Доор дурдсан бараг бүх зүйл зөвхөн индуктив төдийгүй бас хамаарна оптик ба багтаамж мэдрэгч.

1. Дизайн, биеийн хэлбэр

Хоёр үндсэн сонголт байдаг - цилиндр ба тэгш өнцөгт. Бусад тохиолдлуудыг маш ховор хэрэглэдэг. Кейсийн материал - металл (янз бүрийн хайлш) эсвэл хуванцар.

2. Цилиндр хэмжүүрийн диаметр

Үндсэн хэмжээсүүд - 12 ба 18 мм. Бусад диаметр (4, 8, 22, 30 мм) нь ховор хэрэглэгддэг.

18 мм-ийн мэдрэгчийг засахын тулд 22 эсвэл 24 мм-ийн 2 түлхүүр хэрэгтэй.

3. Сэлгэх зай (ажлын зай)

Энэ нь мэдрэгчийн найдвартай ажиллагааг хангах металл хавтан хүртэлх зай юм. Бяцхан мэдрэгчийн хувьд энэ зай нь 0-ээс 2 мм, 12 ба 18 мм-ийн диаметртэй мэдрэгчийн хувьд - 4 ба 8 мм хүртэл, том мэдрэгчийн хувьд - 20 ... 30 мм хүртэл байна.

4. Холбох утаснуудын тоо

Схемүүд рүү орцгооё.

2 утастай.Мэдрэгч нь ачааллын хэлхээнд шууд холбогддог (жишээлбэл, гарааны ороомог). Яг л гэртээ гэрлээ асаадаг шиг. Суулгахад тохиромжтой, гэхдээ ачаалал ихтэй байдаг. Тэд өндөр ба бага ачааллын эсэргүүцэлтэй муу ажилладаг.

2 утастай мэдрэгч. Солих схем

Ачааллыг ямар ч утсанд холбож болно, тогтмол хүчдэлийн хувьд туйлшралыг ажиглах нь чухал юм. Хувьсах хүчдэлтэй ажиллахад зориулагдсан мэдрэгчийн хувьд ачааллын холболт, туйлшрал нь хамаагүй. Тэдгээрийг хэрхэн холбох талаар огт бодох шаардлагагүй. Хамгийн гол нь гүйдлийг хангах явдал юм.

3-утас.Хамгийн түгээмэл. Эрчим хүчний хоёр утас, ачааллын нэг утас байна. Би танд тусад нь илүү дэлгэрэнгүй ярих болно.

4 ба 5 утастай.Хэрэв ачааллын хоёр гаралт (жишээлбэл, PNP ба NPN (транзистор), эсвэл шилжүүлэгч (реле)) ашиглагдаж байвал энэ нь боломжтой юм. Тав дахь утас нь ажлын горим эсвэл гаралтын төлөвийг сонгох явдал юм.

5. Туйлшралаар мэдрэгчийн гаралтын төрлүүд

Бүх салангид мэдрэгч нь гол (гаралтын) элементээс хамааран зөвхөн 3 төрлийн гаралттай байж болно.

Реле.Энд бүх зүйл тодорхой байна. Реле нь шаардлагатай хүчдэл эсвэл цахилгааны утаснуудын аль нэгийг шилжүүлдэг. Энэ нь мэдрэгчийн цахилгаан хэлхээг бүрэн гальваник тусгаарлах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь ийм хэлхээний гол давуу тал юм. Өөрөөр хэлбэл, мэдрэгчийн тэжээлийн хүчдэлээс үл хамааран та ачааллыг ямар ч хүчдэлээр асаах / унтраах боломжтой. Том мэдрэгчүүдэд голчлон ашигладаг.

Транзисторын PNP.Энэ бол PNP мэдрэгч юм. Гаралтын үед - PNP транзистор, өөрөөр хэлбэл "эерэг" утас солигддог. "Хасах" нь ачаалал байнга холбогдсон байна.

Транзисторын NPN.Гаралт дээр - NPN транзистор, өөрөөр хэлбэл "сөрөг" эсвэл төвийг сахисан утсыг шилжүүлдэг. "Нэмэх" нь ачаалал байнга холбогдсон байна.

Транзисторын үйл ажиллагааны зарчим, шилжих хэлхээг ойлгосноор та ялгааг тодорхой ойлгож чадна. Энэ дүрэм нь туслах болно: ялгаруулагч холбогдсон тохиолдолд тэр утас солигдоно. Нөгөө утас нь ачаалалд байнга холбогддог.

Доор өгөх болно мэдрэгчийн холболтын диаграмм, энэ нь эдгээр ялгааг тодорхой харуулах болно.

6. Гаралтын төлөвөөр мэдрэгчийн төрлүүд (NC ба NO)

Мэдрэгч ямар ч байсан, түүний гол үзүүлэлтүүдийн нэг нь мэдрэгч идэвхжээгүй үед гаралтын цахилгаан төлөв юм (энэ нь ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй).

Одоогийн байдлаар гаралтыг асааж (цахилгааныг ачаалалд өгдөг) эсвэл унтрааж болно. Үүний дагуу тэд хэлдэг - ихэвчлэн хаалттай (ихэвчлэн хаалттай, Сүлжээний Холболт) контакт эсвэл ердийн нээлттэй (NO) контакт. Гадаадын тоног төхөөрөмжид - NO ба NC.

Өөрөөр хэлбэл, мэдрэгчийн транзисторын гаралтын талаар мэдэх ёстой гол зүйл бол гаралтын транзисторын туйл ба гаралтын анхны төлөвөөс хамааран 4 сорт байж болно.

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

7. Эерэг ба сөрөг үйлдлийн логик

Энэ ойлголт нь мэдрэгчтэй (хянагч, реле) холбогдсон идэвхжүүлэгчийг хэлдэг.

СӨРӨГ эсвэл ЭЕРЭГ логик нь оролтыг идэвхжүүлдэг хүчдэлийн түвшинг хэлнэ.

СӨРӨГ логик: GND-д холбогдсон үед хянагчийн оролт идэвхжсэн (логик "1"). Удирдлагын S/S терминал (дижитал оролтын нийтлэг утас) +24 VDC-д холбогдсон байх ёстой. NPN мэдрэгчийн хувьд сөрөг логикийг ашигладаг.

ЭЕРЭГ логик: +24 VDC-д холбогдсон үед оролт идэвхждэг. Хянагчийн S/S терминал нь GND-д холбогдсон байх ёстой. PNP мэдрэгчийн хувьд эерэг логикийг ашигла. Эерэг логикийг ихэвчлэн ашигладаг.

Төрөл бүрийн төхөөрөмж, мэдрэгчийг холбох сонголтууд байдаг, тайлбар дээр асуугаарай, бид хамтдаа бодох болно.

Өгүүллийн үргэлжлэл -. Хоёрдахь хэсэгт бодит хэлхээг өгч, транзисторын гаралт бүхий янз бүрийн төрлийн мэдрэгчийн практик хэрэглээг авч үзсэн.

Зарим төрлийн индуктив мэдрэгчийн заавар, гарын авлагыг татаж авах:

/ Индуктив ойрын мэдрэгч. Параметрийн дэлгэрэнгүй тайлбар, pdf, 135.28 кБ, татагдсан: 1079 удаа./

/ Автоникийн ойрын мэдрэгчийн каталог, pdf, 1.73 MB, татагдсан: 540 удаа./

/ Omron ойрын мэдрэгчийн каталог, pdf, 1.14 MB, татаж авсан: 667 удаа./

/ TEKO мэдрэгчийг юу сольж болох вэ, pdf, 179.92 кБ, татагдсан: 537 удаа./

/ Turck sensors, pdf, 4.13 MB, татагдсан: 462 удаа./

/ Splan программ дахь PNP ба NPN схемийн дагуу мэдрэгчийг холбох схем / Эх файл., rar, 2.18 кБ, татагдсан: 1219 удаа./

Бодит мэдрэгч

Мэдрэгч худалдаж авахад асуудал гардаг, бүтээгдэхүүн нь өвөрмөц бөгөөд цахилгаан дэлгүүрт ийм мэдрэгчийг бараг зардаггүй. Тиймээс би Хятадаас худалдаж авч болох бодит мэдрэгчийн жишээг өгье.

• Индукц. PNP мэдрэгч- Тогтмол гүйдлийн тэжээлийн эх үүсвэр, 6-36В, ердийн нээлттэй, цилиндр хэлбэртэй, диаметр нь 12 мм, объект хүртэлх зай - 4 мм, гаралтын гүйдэл - 300 мА хүртэл. Гайхалтай жишээ, үнэ.
• Индукц. PNP мэдрэгч- мэдрэгч нь ойролцоогоор ижил, гэхдээ бөөний худалдаа 10 ширхэг тул үнэ нь бага байна.
• Индукц. NPN мэдрэгч тэгш өнцөгт- энэ мэдрэгч нь бэхэлгээний хувьд илүү сайн байдаг. Зарим газар орлуулшгүй.
• Оптик мэдрэгч нь хэт улаан туяаны сарнисан тусгал (объектоос)- мэдрэгчийн өргөн сонголт.

Саяхан Arduino дээр суурилсан олон тооны роботууд DIY электроникийн зах зээл дээр гарч ирэв. Тэд тус бүр өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай. Би та бүхний анхааралд дахин нэг шинэлэг зүйл болох Smart Elements компанийн Smart ROBO багцыг хүргэхийг хүсч байна.

Энэхүү иж бүрдэл нь Arduino-ийн удирддаг бэлэн роботыг угсрах зориулалттай бүтээгчийн хэлбэрээр хийгдсэн. Бүтээгдэхүүний стандарт шинж чанаруудын нэг хэсэг болгон үе шаттайгаар угсрахаас гадна янз бүрийн горимд ажиллах програмчлалыг өгдөг. Энэхүү иж бүрдэл нь платформыг угсрах, элементүүдийг холбох, электрон эд ангиудыг суурилуулах үйл явцыг нарийвчлан тодорхойлсон орос хэл дээрх алхам алхмаар зааварчилгааг агуулдаг.

Энэхүү гарын авлага нь хэрэглэгчийг роботод ашигладаг мэдрэгчийн төрлүүдийг (хэт улаан туяаны саад мэдрэгч, тоон шугамын мэдрэгч, хэт улаан туяаны хүлээн авагч) танилцуулдаг. Энэ нь мэдрэгчийг гэмтэлтэй эсэхийг хэрхэн шалгахыг нарийвчлан харуулсан. Нэмж дурдахад, зааврыг ашигласны ачаар та төхөөрөмжийн ажиллах зарчмыг ойлгох, хянагчийг хэрхэн холбох, ажиллуулах талаар суралцахаас гадна шаардлагатай ноорог зургийг байршуулах боломжтой болно. Хэрэглэгчдийн тав тухыг хангах үүднээс багцын бүх хэсгүүдийг тус тусад нь савлаж, тус бүрдээ гарын үсэг зурсан болно.

Робот нь гурван стандарт горимд ажилладаг:

1. Шугамын хөдөлгөөн. Энэ горимд робот нь хоёр дижитал шугамын мэдрэгч ашиглан урьдчилан тодорхойлсон зам дагуу хөдөлдөг. Ийм мэдрэгчийг ашигласнаар робот нь гөлгөр эргэлт болон замын илүү хэцүү хэсгүүдийг хоёуланг нь амархан даван туулж чаддаг, жишээлбэл, наймны дүрстэй. Жижиг туршилтын зам багтсан болно.

1. Саад бэрхшээлээс зайлсхийх. Уг платформ нь роботын замд гарч буй саад тотгорыг илрүүлэхэд тусалдаг дөрвөн хэт улаан туяаны мэдрэгчээр тоноглогдсон. Хөдөлгөөний тусгай алгоритмын ачаар робот чөлөөтэй хөдөлж, буланд гацдаггүй.

1. Алсын удирдлага. Дууссан робот нь хэт улаан туяаны хүлээн авагч ашиглан алсын удирдлагаас тушаал хүлээн авдаг. Энэхүү төхөөрөмж нь тоглоомын радио удирдлагатай машинтай адил тушаалуудыг дагаж мөрддөг.

Робот төхөөрөмж нь гадаад шинж чанар, техникийн үзүүлэлтээрээ түүнээс дутахгүй анхны Arduino Uno хавтангийн үнэмлэхүй аналог болох Keyestudio компанийн өндөр чанартай мэдрэгч, микроконтроллерийн самбар дээр суурилдаг. Явах эд анги нь хурдны хайрцгаар тоноглогдсон дөрвөн N20 цахилгаан мотор бүхий нийлэг суурь дээр хийгдсэн.

"Ухаалаг ROBO"-ийн чухал давуу талуудын дунд иж бүрдлийг өрсөлдөгчдийн дунд сэтгэл татам болгодог.

• Энэхүү иж бүрдэл нь угсрахад шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг.Энэхүү иж бүрдэл нь иж бүрэн, ашиглахад бэлэн төхөөрөмж юм. Үндсэн үндсэн элементүүдээс гадна иж бүрдэл нь нэмэлт элементүүдийг агуулдаг: платформ, бэхэлгээний элементүүдийг угсрах халив, мөн роботын бие даасан үйл ажиллагааны зай;
• Угсрах, тохируулах талаар алхам алхмаар зааварчилгааг өгсөн болно.Энэхүү гарын авлага нь бүх замыг алхам алхмаар хийх боломжийг олгодог: роботын механик хэсгийг угсрахаас эхлээд дууссан програмыг хянагч руу ачаалах хүртэл;
• Гурван өөр үйлдлийн горим.Та горим бүрийг өөрийн үзэмжээр өөрчилж болно;
• Гагнуурын төмөргүйгээр угсрах боломж.Бүх утсан холболтыг хурдан холбогч ба шураг терминал ашиглан хийдэг. Өөрөөр хэлбэл, хэрэглэгч зөвхөн элементүүдийг хооронд нь холбох хэрэгтэй;
• Аюулгүй байдал.Уг робот нь энгийн 9 вольтын батерейгаар тэжээгддэг.
• Олон талт байдал.Роботын ажиллагаа нь гурван стандарт горимоор хязгаарлагдахгүй. Та одоо байгаа дизайныг өөрөө өөрчлөх эсвэл шинэ зүйл боловсруулах боломжтой. Холбох платформууд нь бүх нийтийн бэхэлгээний хэрэгслээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь модулиуд болон мэдрэгчийн бүрэлдэхүүнийг ихээхэн өргөжүүлэх эсвэл бүрэн солих боломжийг олгодог. Роботын боломжууд зөвхөн таны төсөөллөөс хамаарна.

Энэхүү багц нь зөвхөн эхлэгчдэд төдийгүй контроллер програмчлалын чиглэлээр мэдлэгтэй, түүнийгээ өргөжүүлэхийг хүсч буй хүмүүст хэрэгтэй болно. Мөн бүтээгдэхүүн нь физик, компьютерийн шинжлэх ухаан, цахилгааны инженерийн хичээлд заах гарын авлагын үүрэг гүйцэтгэх боломжтой. Шаардлагатай бол роботын дугуйланд хийх алхам алхмаар зааварчилгаа болгон ашиглаж болно.

Та "Smart ROBO" багцын талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг албан ёсны хуудаснаас авах боломжтой

Мэдрэгч нь робот техникийн хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Төрөл бүрийн мэдрэгчийн тусламжтайгаар робот хүрээлэн буй орчныг мэдэрч, түүн дотор жолоодох боломжтой. Амьд организмтай зүйрлэвэл эдгээр нь мэдрэхүйн эрхтэн юм. Хамгийн энгийн мэдрэгчгүйгээр энгийн гар хийцийн робот ч бүрэн ажиллах боломжгүй. Энэ нийтлэлд бид робот дээр суулгаж болох бүх төрлийн мэдрэгч, тэдгээрийн хэрэглээний ашиг тусыг нарийвчлан авч үзэх болно.

Мэдрэхүй мэдрэгч

Мэдрэх мэдрэгч нь роботыг ажлын талбайн бусад объект болон түүний хоорондох холбоо барихад (хүч) хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг өгдөг. Ихэвчлэн эдгээр мэдрэгчүүд нь үйлдвэрлэлийн манипуляторууд, түүнчлэн эмнэлгийн зориулалттай роботуудаар тоноглогдсон байдаг. Мэдрэх мэдрэгчээр тоноглогдсон машинууд нь угсрах, шалгах ажиллагааг үр дүнтэй гүйцэтгэж, ажлын нарийн ширийн зүйлийг анхаарч үзэх шаардлагатай функцуудыг гүйцэтгэдэг.

Орчин үеийн хүн дүрст роботуудыг бүтээхдээ үйлдвэрлэгчид эдгээр мэдрэгчүүдээр тоноглосноор машинуудыг илүү "хөдөлгөөнтэй" болгож, эргэн тойрныхоо ертөнцийн талаарх мэдээллийг хүрэх замаар шууд мэдрэх чадвартай болгодог.

Оптик мэдрэгч

Робот бүтээхдээ оптик мэдрэгчгүйгээр хийх боломжгүй юм. Тэдгээрийн тусламжтайгаар төхөөрөмж эргэн тойрон дахь бүх зүйлийг "харах" болно. Эдгээр мэдрэгч нь фоторезистортой ажилладаг. Тусгал мэдрэгч (ялгаруулагч ба хүлээн авагч) нь гадаргуу дээрх цагаан эсвэл хар хэсгийг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь жишээлбэл дугуйт роботыг зурсан шугамын дагуу хөдөлгөх эсвэл саад тотгорын ойролцоох байдлыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Гэрлийн эх үүсвэр нь ихэвчлэн линзтэй хэт улаан туяаны LED, мэдрэгч нь фотодиод эсвэл фототранзистор юм.

Видео камер нь онцгой анхаарал хандуулах ёстой. Үнэндээ эдгээр нь роботын нүд юм. Энэ төрлийн мэдрэгчийг одоо зураг боловсруулах технологийн дэвшлийн улмаас өргөнөөр ашиглаж байна. Таны ойлгож байгаагаар роботуудаас гадна видео камерт зориулсан хангалттай програмууд байдаг: зөвшөөрлийн систем, хэв маягийг таних, аюулгүй байдлын үйл ажиллагааны үед хөдөлгөөн илрүүлэх гэх мэт.

Дуу мэдрэгч

Эдгээр мэдрэгчүүд нь роботуудыг сансарт аюулгүй хөдөлгөхөд зориулагдсан бөгөөд саад тотгор хүртэлх зайг хэдхэн сантиметрээс хэдэн метр хүртэл хэмждэг. Үүнд микрофон (дуу, дуу, дуу чимээг авах боломжтой), ойр орчмын объект хүртэлх зайг хэмждэг мэдрэгч болох зай хэмжигч болон бусад хэт авианы мэдрэгч орно. АНУ ялангуяа робот техникийн бараг бүх салбарт өргөн хэрэглэгддэг.

Хэт авианы мэдрэгчийн ажиллагаа нь цуурайтах зарчим дээр суурилдаг. Энэ нь дараах байдалтай байна: төхөөрөмжийн чанга яригч нь тодорхой давтамжтайгаар хэт авианы импульс ялгаруулж, микрофон руу буцах хүртэлх хугацааг хэмждэг. Дуу тогтоогч нь объектоос үсрэх чиглэлтэй дууны долгионыг ялгаруулж, зарим дуу чимээ мэдрэгч рүү дахин ордог. Энэ тохиолдолд ирэх цаг, ийм буцах дохионы эрч хүч нь хамгийн ойрын объект хүртэлх зайны талаархи мэдээллийг дамжуулдаг.

Автономит шумбагч онгоцны хувьд усан доорх дууны технологиудыг голчлон ашигладаг бол газар дээр дуут радаруудыг зөвхөн ойр орчмын газарт мөргөлдөхөөс урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашигладаг, учир нь эдгээр мэдрэгч нь хязгаарлагдмал хүрээтэй байдаг.

Дууны радарын өөр өөр төхөөрөмжүүдэд радар, лазер, лидар орно. Энэ төрлийн зай хэмжигч нь дууны оронд саад тотгороос туссан лазер туяаг ашигладаг. Эдгээр мэдрэгчүүд нь тээврийн хэрэгслийн хөдөлгөөнийг илүү үр ашигтай зохицуулах боломжийг олгодог тул бие даасан тээврийн хэрэгслийн хөгжилд илүү өргөн тархсан.

Байршил мэдрэгч

Энэ төрлийн мэдрэгчийг ихэвчлэн нисгэгчгүй тээврийн хэрэгсэл, үйлдвэрлэлийн робот, өөрийгөө тэнцвэржүүлэх шаардлагатай төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Байршлын мэдрэгч нь GPS (дэлхийн байрлал тогтоох систем), тэмдэглэгээ (гэрэлт дохионы үүрэг гүйцэтгэдэг), гироскоп (эргэлтийн өнцгийг тодорхойлох) болон хурдатгал хэмжигч зэрэг орно. GPS бол зай, цаг хугацаа хэмжиж, сансарт роботын байршлыг тогтоох хиймэл дагуулын навигацийн систем юм. GPS нь нисгэгчгүй газар, агаар, усан тээврийн хэрэгсэлд маршрутаа олж, нэг цэгээс нөгөөд хялбар шилжих боломжийг олгодог.

Робот техникт гироскопууд бас түгээмэл байдаг. Тэд аливаа төхөөрөмжийг тэнцвэржүүлэх, тогтворжуулах үүрэгтэй. Мөн энэ хэсэг нь харьцангуй хямд тул гэрийн хийсэн ямар ч роботод суулгаж болно.

Акселерометр нь робот нь гадны хүчний нөлөөгөөр биеийн хурдатгалыг хэмжих боломжийг олгодог мэдрэгч юм. Энэ төхөөрөмж нь тодорхой тэнхлэгийн дагуу хөдөлж чадах асар том биетэй төстэй бөгөөд төхөөрөмжийн их биетэй пүршээр холбогддог. Хэрэв ийм төхөөрөмжийг баруун тийш түлхвэл ачаалал нь чиглүүлэгчийн дагуу тэнхлэгийн төвийн зүүн талд шилжих болно.

Налуу мэдрэгч

Эдгээр мэдрэгчийг роботуудад хазайлтыг хянах, тэнцвэрийг хадгалах, жигд бус гадаргуу дээр эргүүлэхээс зайлсхийхэд ашигладаг. Аналог болон дижитал интерфэйстэй байх боломжтой.

хэт улаан туяаны мэдрэгч

Ойролцоохыг тодорхойлоход роботуудад ашигладаг хамгийн хүртээмжтэй, энгийн төрлийн мэдрэгч. Хэт улаан туяаны мэдрэгч нь хэт улаан туяаны долгионыг бие даан илгээдэг бөгөөд туссан дохиог барьж авсны дараа түүний өмнө ямар нэгэн саад байгаа эсэхийг тодорхойлдог.

"Гамц дохио" горимд энэ мэдрэгч нь байнгын дохиог илгээдэг бөгөөд үүний тусламжтайгаар робот дохионы ойролцоо чиглэл, зайг тодорхойлж чаддаг. Энэ нь роботыг энэ гэрэлт цамхагийг үргэлж дагаж байхаар програмчлах боломжийг танд олгоно. Энэхүү мэдрэгчийн хямд өртөг нь үүнийг бараг бүх гар хийцийн роботууд дээр суурилуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр саад тотгороос зайлсхийх чадвартай болгодог.

Температур мэдрэгч

Температур мэдрэгч нь орчин үеийн төхөөрөмжүүдэд ихэвчлэн ашиглагддаг өөр нэг ашигтай төхөөрөмж юм. Энэ нь янз бүрийн орчинд температурыг автоматаар хэмжихэд үйлчилдэг. Компьютерийн нэгэн адил роботуудад төхөөрөмжийг процессорын температурыг хянах, цаг тухайд нь хөргөхөд ашигладаг.

Бид робот техникт ашигладаг хамгийн энгийн мэдрэгчүүдийг авч үзсэн бөгөөд роботыг илүү уян хатан, маневрлах чадвартай, бүтээмжтэй болгох боломжийг олгодог.

Энэ нийтлэлд бид дараах зан үйлийг хэрэгжүүлдэг хэд хэдэн роботын схемийг авч үзэх болно.
1. Саадыг "антенн"-тай шүргэлцэх үед тойрч гардаг.
2. Холбоо барихгүйгээр саад тотгороос зайлсхий (IR бампер).
3. "Антенн"-ыг саад тотгор дээр тавьж, буцаж хөдөлж, эргэлт хийж, дараа нь үргэлжлүүлэн хөдөлдөг.
4. Эргэлтийн (IR бампер) бүхий саад тотгороос зайлсхийдэг.
5. Зайг барьснаар сэдвийг дагадаг (IR бампер).

Хэлхээг авч үзэхээсээ өмнө L293 чипийн онцлог шинж чанаруудыг товчхон авч үзье.

Зураг 1. L293D чипний залгуур

Дотор нь цахилгаан моторыг удирдах хоёр драйвер байдаг.
Хөдөлгүүрүүд нь OUTPUT-д холбогдсон байна. Бид хоёр DC моторыг холбох боломжтой.
Микро схемийн 8 ба 16-р зүү нь нэмэлт тэжээлд холбогдсон байна. Тусдаа хүчийг дэмждэг, i.e. 16-р зүү (Vss) нь микро схемийг өөрөө (5 вольт) тэжээх зориулалттай бөгөөд Vs зүү (8-р зүү) нь моторын тэжээлийн эх үүсвэрт холбогдож болно. Эрчим хүчний хэсгийн хамгийн их хүчдэл нь 36 вольт.
Би тэдгээрийг салгахгүй бөгөөд бүх хэлхээнд би тэдгээрийг нийтлэг тэжээлийн эх үүсвэрт холбох болно.
Эрчим хүчний хасах буюу газардуулга (GND) нь 4, 5, 12, 13-р тээглүүртэй холбогдсон байна. Эдгээр тээглүүр нь микро схемд дулаан шингээгчээр хангадаг тул самбарт гагнуур хийх үед үүнийг хуваарилах нь зүйтэй юм. эдгээр тээглүүрүүдийн хувьд томруулсан металлжуулсан талбай.
Микро схем нь мөн ENABLE1 ба ENABLE2 оролттой.
Драйверуудыг асаахын тулд та эдгээр зүү дээр логик нэгжтэй байх ёстой, өөрөөр хэлбэл бид 1, 9-р тээглүүрүүдийг нэмэлт тэжээлд холбодог.
Мөн моторыг удирдах INPUT оролтууд байдаг.

Зураг 2. Оролт ба гаралтын логик түвшний харгалзах хүснэгт.

Дээр нь хүснэгт байгаа бөгөөд үүний дагуу та логик нэгжийг INPUT1 оролтонд хэрэглэвэл, өөрөөр хэлбэл. тэжээлийн эх үүсвэрийн нэмэх хэсэгт, INPUT2 оролтыг хасах руу залгавал M1 мотор тодорхой чиглэлд эргэлдэж эхэлнэ. Хэрэв та эдгээр оролтууд дахь логик түвшинг солих юм бол M1 мотор эсрэг чиглэлд эргэлддэг.
М2 мотор холбогдсон хоёр дахь хэсэгт мөн адил зүйл тохиолддог.

Энэ функцийг роботуудын танилцуулсан схемд ашигладаг.

Схем No1. Робот "антенн"-д хүрэх үед саадыг тойрч гардаг.

Зураг 3. Схем No1. Механик саад мэдрэгчтэй.

Эрчим хүч хэрэглэсний дараа моторууд тодорхой чиглэлд эргэлдэж, роботыг урагшлуулна. Энэ нь INPUT1 нь R2 резистор, мөн INPUT4 дээр өндөр түвшний дохиог хүлээн авдагтай холбоотой юм. Транзистор VT1 нь найдвартай хаагдсан, суурь нь хасах хүчин чадалтай, коллектор руу гүйдэл орохгүй.
Би зүүн талд тайлбарлах болно, учир нь. хоёр хэсэг нь тэгш хэмтэй.
Логик 0 нь INPUT2 оролт дээр R3 резистороор дамжин тавигддаг.Хүснэгтээс (Зураг 2) харахад мотор тодорхой чиглэлд эргэлддэг. Диаграммын баруун талд ижил зүйл тохиолдож, робот урагшилна.
Хэлхээ нь SPDT унтраалга болгон ашигладаг унтраалгатай (SB1, SB2). Цаасны хавчаарыг халуун цавуугаар нааж, саад тотгор мэдрэгчийг олж авдаг.

Зураг 4. "Антенн" мэдрэгч нь цаасан хавчаараар хийгдсэн байдаг.

Ийм мэдрэгч нь саад тотгорыг цохих үед түлхүүр хаагдаж, INPUT2 оролт нь нэмэлт тэжээлд холбогдсон, өөрөөр хэлбэл. логик "1"-г хэрэглэнэ. Үүний зэрэгцээ транзистор бас нээгддэг бөгөөд үүний үр дүнд INPUT1 оролтын логик нэгж нь логик тэгээр солигддог. Товчлуур дээр дарахад мотор эсрэг чиглэлд эргэлддэг. Микро унтраалга огцом гарч, мэдрэгч нь сааданд хүрэхээ болих хүртэл мотор нь роботыг саадаас холдуулдаг.

Таны таамаглаж байгаагаар унтраалга эсвэл моторыг хөндлөн байрлуулах хэрэгтэй.

Схем No2. Робот нь холбоо барихгүйгээр саад бэрхшээлээс зайлсхийдэг (IR бампер)

Хэрэв TSOP хүлээн авагчийг хэт улаан туяаны дохиог хүлээн авах мэдрэгч болгон ашиглавал илүү сонирхолтой зан үйлийг хийж болно. Энэ нь зарим төрлийн IR бампер байх болно.
Тэгэхээр одоо хэлхээ иймэрхүү харагдаж байна.

Зураг 5. Схем No2. Хэт улаан туяаны саад мэдрэгчтэй.

"IR хүлээн авах модуль" нь дараах байдлаар ажилладаг: TSOP хүлээн авагч дээр хэт улаан туяаны дохио ирэх үед түүний гаралт дээр сөрөг хүчдэл гарч ирэх бөгөөд энэ нь PNP транзисторыг онгойлгож, тэжээлийн хангамжаас гүйдэл нь микро схемийн оролтын хэлхээнд ордог. Хэрэв хамгийн сүүлд цаасан хавчаар гэж нэрлэгддэг механик унтраалга ашиглаж байсан бол шинэ схем нь роботыг сааданд унахгүй, харин тодорхой зайнаас хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгоно. Энэ нь дараах байдалтай харагдаж байна.

Хүлээн авах хэсэг нь ийм байдлаар хийгдсэн: хоёр туйлын ижил модуль (зүүн ба баруун) хоорондоо бэхлэгдсэн (Зураг 8).

Ашигласан хүлээн авагч нь 36 кГц давтамжтай TSOP1136 юм. Зүүгүүдийн байршлыг доорх зурагт үзүүлэв.

Зураг 6. TSOP1136.

Бид хүлээн авагчдыг олж мэдсэн боловч саад бэрхшээлийг илрүүлэхийн тулд та роботын урд талын орон зайд тодорхой давтамжтай хэт улаан туяаны цацрагийг илгээх хэрэгтэй. Хүлээн авагчийн ажиллах давтамж өөр, миний хувьд 36 кГц байна. Тиймээс NE555 чип дээр өгөгдсөн давтамжийн импульсийн генераторыг угсарч, хэт улаан туяаны ялгаруулах диодуудыг гаралтад холбосон.


Зураг 7. NE555 дээрх ялгаруулагчийн диаграмм.

Талхны хавтангийн хэсэг нь роботын явах эд анги дээр бэхлэгдсэн бөгөөд та хүссэн тооны IR диодыг суулгаж болно.
Диодууд дээр өөр өөр чиглэлд биш харин урагш гэрэлтэхийн тулд дулаан агшилтын хоолой эсвэл үүнтэй төстэй зүйлийг байрлуулахыг зөвлөж байна.

Зураг 8. IR бампер.

Эрчим хүч хэрэглэсний дараа робот арагшаа хөдөлж магадгүй бөгөөд энэ нь TSOP хүлээн авагчийн хэт өндөр мэдрэмжтэй холбоотой юм. Тэд шал, хана болон бусад гадаргуугаас туссан дохиог хүлээн авдаг. Тиймээс IR дохионы ялгаруулагчийн хэлхээнд тааруулах резисторыг ашигладаг (Зураг 7), түүний тусламжтайгаар бид хэт улаан туяаны диодын гэрлийг багасгаж, хүссэн мэдрэмжийг олж авдаг.

Схем No3. Ийм робот саадыг даван буцаж, эргэлт хийдэг.

Өөр нэг сонирхолтой схемийг харцгаая.

Зураг 9. Схем No3.

Ийм робот саад тотгорын эсрэг антенныхаа аль нэгээр зогсоход буцаад бага зэрэг эргэлт хийж, хэсэг хугацаанд завсарласны дараа робот үргэлжлүүлэн хөдөлдөг. Энэ зан үйлийг доорх анимэйшн дээр харуулав.

Энэ хэлхээ нь өмнөх хэлхээний хэт улаан туяаны бампертай бүрэн нийцдэг.

VT1 ба VT2 транзисторуудын ялгаруулагч ба үндсэн резисторуудын хоорондох хэлхээнд электролитийн конденсаторууд гарч ирэв. VD1, VD2 диодууд ба LED HL1, HL2 гарч ирэв.
Эдгээр нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүд яагаад хэрэгтэй байгааг харцгаая.
Тиймээс, SB1 унтраалга хаагдах үед, өөрөөр хэлбэл. эхний мэдрэгч, VD1 диод ба гүйдэл хязгаарлах резистор R1-ээр дамжин цахилгаан тэжээлээс гүйдэл нь транзисторын суурь руу тэжээгддэг. Энэ нь INPUT1 оролтын логик түвшинг өөрчилснөөр нээгддэг, INPUT2 оролтод түвшин мөн өөрчлөгддөг.
Энэ мөчид гүйдэл нь C1 конденсатор руу урсаж, цэнэглэгддэг. Мотор M1 нь эргэлтийн чиглэлээ огцом өөрчилдөг бөгөөд робот саадаас буцаж хөдөлдөг. Видео бичлэгээс та хоёр дахь мотор нь чиглэлээ өөрчилдөг боловч богино хугацаанд өөрчлөгдөж байгааг харж болно. Энэ нь SB1 мэдрэгч хаагдах үед тэжээлийн эх үүсвэрээс гүйдэл нь хэлхээний баруун тал руу HL2 LED-ээр дамждагтай холбоотой юм. LED нь саадтай мөргөлдөх тухай богино хугацааны дохио өгөхөөс гадна хэлхээний эсрэг талын хагаст нийлүүлсэн хүчдэлийн сааруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энгийнээр хэлэхэд, SB1 түлхүүр хаагдах үед C2 конденсатор нь C1-ээс бага цэнэглэгддэг. Түлхүүр (мэдрэгч) SB2 хаагдах үед ижил зүйл тохиолддог, гэхдээ эсрэгээр - C2 илүү цэнэглэгддэг (жишээ нь, түүний хавтан дээрх хүчдэл илүү их байдаг). Энэ нь саад бэрхшээлээс холдох төдийгүй түүнээс бага зэрэг холдох боломжийг олгодог. Энэ эргэлтийн өнцөг нь C1 ба C2 конденсаторын багтаамжаас хамаарна. Миний бодлоор 22 микрофарад багтаамжтай конденсаторууд нь оновчтой юм. 47 мкФ багтаамжтай бол эргэлтийн өнцөг илүү том байх болно.
Мөн видео бичлэгээс робот саадаас буцаж явсны дараа урагшлахын өмнө бага зэрэг завсарлага байгааг харж болно. Энэ нь конденсаторыг цэнэглэж байгаатай холбоотой, i.e. Хэзээ нэгэн цагт INPUT оролтууд дахь логик дохионууд тэнцвэржиж, жолооч моторыг аль чиглэлд эргүүлэхээ хэсэг хугацаанд ойлгохоо болино. Харин C1 ба C2 цэнэггүй болсон үед INPUT оролтууд дээр эхний логик түвшинг тогтооно.
VD1 ба VD2 диодууд нь HL1, HL2 LED-ээр дамжуулан конденсаторыг цэнэглэхээс сэргийлдэг. Хэлхээ нь LEDгүйгээр ажиллахгүй.

Схем No4. Өмнөх диаграмм нь IR бампертай.

Энэ схем нь өмнөхөөсөө ялгаатай нь энд механик мэдрэгчийн оронд хэт улаан туяаны мэдрэгч (IR бампер) ашиглагддаг.

Зураг 10. Схем No4.

PNP транзистор VT1 ба VT2-ийн коллекторууд саад тотгор илэрсэн үед микро схемийн оролтын хэлхээнд дохио илгээнэ. Цаашилбал, бүх зүйл дээр дурдсантай ижил байдлаар явагддаг, зөвхөн ийм робот л урд нь саад тотгорыг илрүүлж, буцаж жолоодож, эргэлт хийж, дараа нь үргэлжлүүлэн хөдөлдөг.
Энэ зан үйлийг доорх анимэйшн дээр харуулав.

C1 ба C2 конденсаторуудын багтаамжийг жишээлбэл, 1 мкФ (хамгийн бага багтаамж нь 0.22 мкФ) хүртэл бууруулбал робот илүү хурц үйлдэлтэй байх болно.

Роботыг объектыг хэрхэн дагах вэ?

Дээр дурдсан бүх схемд мэдрэгч-мэдрэгч эсвэл моторыг хөндлөн байрлуулсан байх ёстой. Мөн шууд холболттой бол (зүүн мэдрэгч нь зүүн хөдөлгүүрт "тушаал" өгөх үед, баруун нь баруун талд) робот саад бэрхшээлээс зайлсхийхгүй, харин түүнийг дагаж мөрдөх болно. Шууд холболтын ачаар та роботын маш сонирхолтой зан төлөвт хүрч чадна - энэ нь тодорхой зайг барьж объектыг идэвхтэй хөөцөлдөх болно. Объект хүртэлх зай нь бампер дээрх IR диодын тодоос хамаарна (тохируулга).

Өөр хэдэн зураг:

Явах эд анги нь дизайнерын металл хэсгүүдийг ашигласан. Батерейг солиход хялбар болгох үүднээс талхны самбар нь арагшаа налардаг.

Робот нь 4 АА батерейгаар ажилладаг.

Роботын их бие, явах эд ангиудыг үйлдвэрлэх сонголтууд нь зөвхөн таны төсөөллөөр хязгаарлагддаг, ялангуяа худалдаанд гарах олон бэлэн шийдлүүд байдаг. Миний хувьд хэлхээг самбарт шилжүүлэх болно, учир нь. олон тооны утаснууд нь гоо зүйн хувьд тааламжтай биш юм. Мөн цэнэглэх хэлхээтэй батерейг суурилуулна. Өөр ямар сайжруулалт хийж болох эсвэл шинэ боломжуудыг нэмж оруулах боломжтой - энэ бүгдийг та сэтгэгдэл дээр санал болгож болно.

Энэ нийтлэлд хэлхээний ажиллагааг нарийвчлан тайлбарласан видео байгаа бөгөөд роботын зан үйлийн янз бүрийн хувилбаруудыг харуулсан болно.

Радио элементүүдийн жагсаалт

Зориулалт	Төрөл	Номлол	Тоо хэмжээ	Анхаарна уу	Оноо	Миний дэвтэр
	1 ба 2 дугаар схемийн элементүүд (IR бампераас бусад)
VT1, VT2	хоёр туйлт транзистор	2N3904	2			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
R1, R2, R4, R6	Эсэргүүцэл	10 кОм	4			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
R3, R5	Эсэргүүцэл	4.7 кОм	2			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
C1		100 мкФ	1			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
	No2, No4 схемийн "IR хүлээн авах модуль" -ын элементүүд
VT1, VT2	хоёр туйлт транзистор	2N3906	2	KT361, KT816		Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
R1, R2	Эсэргүүцэл	100 ом	2			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
C1, C2	электролитийн конденсатор	10-47 мкФ	2			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
	"IR дохионы цацрагийн модуль"-ийн элементүүд Зураг 7
R1	Эсэргүүцэл	1 кОм	1			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
R2	Эсэргүүцэл	1.5 кОм	1			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
R3	Хувьсах резистор	20 кОм	1	FD1, FD2-ийн гэрэлтүүлгийг тохируулах		Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
C1	Керамик конденсатор	0.01 uF	1			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
C2	Керамик конденсатор	0.1 мкФ	1			Тэмдэглэлийн дэвтэр рүү
FD1, FD2	IR диод		2	Ямар ч

Arduino самбартай ажиллах туршлага хуримтлуулахын тулд, өөрөөр хэлбэл суралцах туршлага, зугаацах зорилгоор энэхүү төслийг бүтээсэн. Төслийн зорилго нь янз бүрийн саад бэрхшээлийг мөргөлдөхгүйгээр бие даан тойрч гарах машин бүтээх явдал байв.

Алхам 1: Төслийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт, өртөг

1. Радио удирдлагатай тоглоомын машин (радио удирдлагатай).

Энэ зүйл 20 орчим долларын үнэтэй, хэрэв танд илүү их мөнгө зарцуулах боломж байвал та илүү сайн ашиглаж болно.

2. Arduino Uno микроконтроллер - 25 доллар

3. Цахилгаан моторыг удирдах мотор бамбай - 20 доллар

4. Навигацад зориулсан GPS. Adafruit Ultimate GPS Shield - 50 доллар

5. Соронзон хэмжигч нь навигацийн луужин. Adafruit HMC5883 соронзон хэмжигч - 10 доллар

6. Саад бэрхшээлээс зайлсхийхийн тулд хэт авианы зайны мэдрэгч. HC-SR04 - 6 доллар

7. Машины байдал, мэдээллийг харуулах LCD дэлгэц. LCD дэлгэц Цэнхэр 1602 IIC, I2C TWI - 6 доллар (та өөр нэгийг ашиглаж болно)

8. Хэт улаан туяаны мэдрэгч ба алсын удирдлага.

9. Arduino sketch (C++ програм).

10. Нимгэн модон хавтанг холбох тавцан болгон.

11. Талхны самбар. Нэг нь урт, нарийн, нөгөө нь соронзон хэмжигчийг бусад элементүүдээс тусад нь суулгахын тулд жижиг хэмжээтэй байдаг.

12. Үсрэгч.

13. Хэт авианы мэдрэгч суурилуулах хэрэгсэл - 12 доллар

14. Гагнуурын төмөр ба гагнуур.

Ингээд нийтдээ 150 орчим доллар зарцуулсан бөгөөд энэ нь та эдгээр бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг худалдаж авсан гэж тооцож байгаа юм, учир нь танд зарим нь байгаа байж магадгүй юм.

Алхам 2: Явах эд анги ба платформ суурилуулах

Радио удирдлагыг 15 долларын үнэтэй хүсээгүй тоглоомноос хассан.

Энэ машин хоёр хөдөлгүүртэй. Нэг хөдөлгүүрийн тусламжтайгаар алсын удирдлага нь роботын хурдыг удирдаж, нөгөөх нь жолоодлогыг удирддаг.

Нимгэн хавтанг угсрах гадаргуу болгон ашигласан бөгөөд дээр нь талхны самбар, Arduino, LCD гэх мэтийг бэхэлсэн. Батерейг хавтангийн доор байрлуулж, утаснууд нь өрөмдсөн нүхээр дамждаг.

Алхам 3: Програм

Arduino-г C++ программаар удирддаг.

Эх сурвалж

RC_Car_Test_2014_07_20_001.ino

Алхам 4: LCD дэлгэц

Ашиглалтын явцад дэлгэц нь дараах мэдээллийг харуулна.

1-р эгнээ:

1. TH - Зорилтот, одоогийн замын цэг хүртэлх чиглэл

2. CH - Роботын одоогийн чиглэл

2-р эгнээ:

3. Err - Луужингийн чиглэл нь робот аль чиглэлд (зүүн эсвэл баруун тийш) хөдөлж байгааг харуулдаг.

4. Dist - Одоогийн замын цэг хүртэлх фокусын зай (метрээр).

3-р эгнээ:

5. SNR - Sonar зай, өөрөөр хэлбэл роботын урд байгаа аливаа объект хүртэлх зай

6. Spd - Роботын хурд

4-р эгнээ:

7. Mem - Санах ой (байтаар). Arduino санах ой нь 2 КБ хэмжээтэй

8. WPT n OF x - Замын цэгийн жагсаалтад робот хаана байгааг харуулна

Алхам 5: Объектуудтай мөргөлдөхөөс зайлсхий

Робот саад бэрхшээлээс зайлсхийхийн тулд энд хэт авианы "Ping" мэдрэгч ашигласан. Энгийн Ping номын сангаас илүү учраас Arduino NewPing номын сантай хослуулахаар шийдсэн.

Номын санг эндээс авсан: https://github.com/fmbfla/Arduino/tree/master/NewPing

Мэдрэгчийг роботын бампер дээр суурилуулсан.

Хүмүүсээс ялгаатай нь роботууд зөвхөн харах, сонсох, хүрэх, үнэрлэх, амтлах зэргээр хязгаарлагдахгүй. Робот мэдрэгч нь янз бүрийн төрлөөр ирдэг. Юуны өмнө роботууд эргэн тойрныхоо ертөнцийг болон өөрсдийгөө судлах, ойлгохын тулд янз бүрийн цахилгаан механик мэдрэгч ашигладаг.

Амьд амьтны мэдрэхүйн эрхтнийг үржүүлэх нь одоогоор маш хэцүү байдаг. Ийм учраас судлаачид болон хөгжүүлэгчид биологийн мэдрэхүйн өөр хувилбаруудыг ашиглаж байна.

Роботуудын мэдэрдэггүйг хүмүүс юуг мэдрэх вэ?

Камерын тусламжтайгаар роботууд "хардаг" боловч юу харж байгааг ойлгоход бэрхшээлтэй байдаг. Робот камераас хэдэн сая пикселээс бүрдэх дүрсийг хүлээн авах боломжтой. Гэхдээ нарийн програмчлалгүйгээр эдгээр цэгүүдийн аль нь ч юуг илэрхийлж байгааг мэдэхгүй.

Зайны мэдрэгч нь объект хүртэлх зайг заадаг боловч робот саад, объектыг мөргөхгүй байх шаардлагатай. Судлаачид болон компаниуд робот мэдрэгчийг янз бүрийн аргаар туршиж байна. Нэмж дурдахад роботыг зөвхөн "харах" төдийгүй "ойлгох" боломжийг олгодог мэдрэгчийг боловсруулж байна.

Ширээн дээр байгаа урд байгаа зүйлсийг ялгаж салгах хүртэл удаан хугацаа шаардагдана. Ялангуяа тэдгээр нь объектын мэдээллийн сангаас өөр өөр байрласан бол.

Роботууд амт, үнэрийг ялгахдаа маш муу байдаг.

Робот химийн шинжилгээ хийх шаардлагатай байхад хүн танд "амт амттай" эсвэл "муу үнэртэй" гэж хэлж болно. Дараа нь та мэдээллийн сангаас ямар бодисыг "амттай" эсвэл "муу" үнэртэй гэж бичсэнийг тодорхойлох хэрэгтэй.

Амт, үнэр мэдрэгч гэх мэт робот мэдрэгчүүд бага хөгжсөн байна. Юуны өмнө амт, үнэрийг ялгаж чаддаг робот тийм ч их эрэлт хэрэгцээтэй байсангүй.

Хүний арьсны бүх хэсэгт мэдрэлийн төгсгөлүүд байдаг бөгөөд бид ямар нэгэн зүйл эсвэл ямар нэгэн зүйлд хүрсэн үед бид үүнийг мэддэг. Роботууд нь стратегийн чухал газруудад байрлуулсан товчлуурууд эсвэл энгийн контактуудаар тоноглогдсон байдаг. Жишээлбэл, урд бампер дээр ямар нэгэн зүйлд хүрч байгаа эсэхийг тодорхойлох.

Гэрийн тэжээмэл амьтдын роботууд толгой, хөл, нуруун дээр нь контактууд эсвэл хэсэг мэдрэгчтэй байж болох ч мэдрэгч байхгүй хэсэгт хүрэхийг оролдвол робот түүнд хүрсэнийг танихгүй бөгөөд хариу өгөхгүй. Хүн дүрст роботуудын судалгаа үргэлжилж байгаа тул "цахилгаан механик арьс" гэх мэт робот мэдрэгч бий болох магадлалтай.

Хүмүүс юуг нь роботууд мэдэрдэг вэ?

Робот танд ямар амт, үнэртэй болохыг хэлж чадахгүй. Хэдийгээр химийн найрлагад дүн шинжилгээ хийх үе шатууд нь түүний шинж чанарын талаар жирийн хүний ​​мэдэж чадахаас хамаагүй илүү мэдээлэл өгдөг. Хэрэв уг робот нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн мэдрэгчтэй бол нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг илрүүлэх боломжтой болно.

Нүүрстөрөгчийн дутуу исэл нь хүний ​​​​хувьд өнгөгүй, үнэргүй тул аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх болно. Мөн робот нь тухайн бодисын рН-ийн түвшинг танд хэлэх боломжтой болно. Тиймээс энэ нь хүчиллэг эсвэл шүлтлэг эсэхийг тодорхойлох боломжтой, мөн бусад олон зүйлийг тодорхойлох боломжтой.

Хүмүүс харааны мэдээллийг олж авахын тулд хос нүдийг ашигладаг боловч олон хүн объект хүртэлх зайг нарийн тодорхойлж чаддаггүй. Ойролцоогоор 20 метрийн зайд мод байгааг хүн хэлж чадна. Үүний зэрэгцээ зай мэдрэгчээр тоноглогдсон робот нь мод 21.1 метрийн зайд байгааг хэлж чадна.

Нэмж дурдахад роботууд нь хүмүүсийн мэддэггүй эсвэл анзаардаггүй хүрээлэн буй орчны янз бүрийн хүчин зүйлийн үнэн зөв утгыг өгч чаддаг.

Жишээлбэл, робот нь түүний өнцгийн эсвэл шугаман хурдатгал гэж яг юу болохыг хэлж чадна. Хэдийгээр ихэнх хүмүүс түүнийг хөдөлж эсвэл эргэж байгааг ихэнх хүмүүс хүлээн зөвшөөрөх байх.

Хүн ямар нэгэн зүйлд хүрэхгүйгээр халуун эсвэл хүйтэн гэдгийг өөрийн туршлага дээр үндэслэн хэлж чадна. Харин дулааны зураг авагч нь түүний урд талд 2D дулааны дүрсийг гаргаж чаддаг. Хүнд таван үндсэн мэдрэхүй байдаг ч робот мэдрэгч нь бараг хязгааргүй олон төрөл байж болно.

Таны роботод ямар мэдрэгч хэрэгтэй вэ?

Тэгэхээр ямар төрлийн мэдрэгч байгаа бөгөөд таны роботод ямар мэдрэгч хэрэгтэй вэ? Та эхлээд робот юунд зориулагдсан, юуг хэмжих ёстойг өөрөөсөө асуух хэрэгтэй. Дараа нь та роботуудад ямар төрлийн мэдрэгч байгааг харж болно.

Доор жагсаасан ангиллуудын аль нь ч танд тохирохгүй байх магадлал өндөр байгаа тул роботын үндсэн элементүүдийг тодорхойлж, даалгаврыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хувааж үзээрэй.

Роботуудад зориулсан мэдрэгч нь:

1. холбоо барих
2. алсын зайнаас
3. байрлал тогтоох
4. хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд хариу үйлдэл үзүүлэх
5. эргэлтийг ашиглан
6. мөн бусад

холбоо барих мэдрэгч.

- Товчлуур / контакт солих.

Шилжүүлэгч, товчлуур, мэдрэгчтэй мэдрэгч нь объектуудын хоорондох физик холбоог илрүүлэхэд ашиглагддаг бөгөөд зөвхөн товчлуур дарах хүмүүсээр хязгаарлагдахгүй.

Роботын бампер нь мэдрэгчтэй мэдрэгч эсвэл товчлуураар тоноглогдсон байж болно. Нэмж дурдахад "сахлаа" (амьтных шиг) янз бүрийн зайд байгаа объектыг илрүүлэхэд ашиглаж болно.

• Давуу тал:маш хямд үнэ, хялбар нэгтгэх, найдвартай байдал.
• Алдаа:хэмжих зай хязгаарлагдмал.

- Даралт хэмжих мэдрэгч

Хоёр боломжит уншилтын аль нэгийг санал болгодог товчлуур (ON эсвэл OFF). Үүний үр дүнд роботын мэдрэгч нь түүнд үзүүлж буй хүчтэй пропорциональ гаралтыг гаргадаг.

• Давуу тал:хэр их хүч хэрэглэж байгааг хэмжих боломжийг танд олгоно.
• Алдаа:энгийн унтраалгатай харьцуулахад буруу бөгөөд ашиглахад илүү төвөгтэй байж болно.

Алсын мэдрэгч

- Хэт авианы мэдрэгч

Хэт авианы дохиог ашиглан дохио илгээх болон түүний цуурайг буцаах хоорондох хугацааг хэмждэг мэдрэгчийг хэт авианы гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд роботуудын мэдрэгч нь сарьсан багваахай, далайн гахай болон бусад амьтдын судалгаанд суурилдаг.

Хэт авианы зай хэмжигч нь янз бүрийн зайг хэмжиж болох боловч ялангуяа агаарт ашиглагддаг бөгөөд янз бүрийн материалын тусгалаас хамаардаг.

• Давуу тал:дунд хүрээний хэмжилт (хэдэн метр).
• Алдаа:гадаргуу болон хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлс уншилтанд нөлөөлж болно.

- Хэт улаан туяаны мэдрэгч

Хэт улаан туяаны хүрээг мөн зайг хэмжихэд ашиглаж болно. Зарим хэт улаан туяаны мэдрэгч нь тодорхой зайг хэмждэг бол зарим нь объект хүртэлх зайтай пропорциональ гаралтыг өгдөг.

• Давуу тал:бага өртөгтэй, нэлээд найдвартай, үнэн зөв.
• Алдаа:хэт авианы мэдрэгчээс илүү өргөн хүрээтэй.

- Лазер

Лазерыг өндөр нарийвчлал шаардлагатай эсвэл объект руу хол зайд эсвэл хоёуланд нь ашигладаг. Сканнердах лазерын зай хэмжигч нь хоёр хэмжээст объект хүртэлх зайг сканнердахын тулд эргүүлэх лазерыг (хэт ойрын лазер) ашигладаг.

• Давуу тал:маш өргөн хүрээтэй маш нарийвчлалтай.
• Алдаа:ердийн хэт улаан туяаны эсвэл хэт авианы мэдрэгчээс хамаагүй үнэтэй.

- Кодлогч

Оптик кодлогч нь ихэвчлэн хос LED фотодиод ашигладаг. Босоо ам дээр нүхтэй диск суурилуулсан бөгөөд үүгээр дамжуулан LED-ийн дохио нь фотодиод руу орж, импульсийн тоог уншина.

Тодорхой тооны нүх нь дугуйгаар дамжсан бүтэн өнцөгт тохирно. Дугуйны радиусыг мэдсэнээр та дугуйгаар туулсан нийт зайг тодорхойлж болно. Хоёр кодлогч нь харьцангуй зайг хоёр хэмжээстээр өгдөг.

• Давуу тал:хэрэв гулсалт байхгүй бол хэмжилтийн нарийвчлал өндөр байна. Ихэнхдээ хөдөлгүүрийн хойд тэнхлэгт суурилуулсан.
• Алдаа:нэмэлт програмчлал шаардлагатай, илүү нарийвчлалтай оптик кодлогч нь үнэтэй байж болно.

- Шугаман потенциометр

Шугаман потенциометр нь объектын үнэмлэхүй байрлалыг хэмжих чадвартай.

• Давуу тал:үнэмлэхүй байрлалыг нарийн хэмждэг.
• Алдаа:жижиг хүрээ.

- Сунгах, нугалах мэдрэгч

Сунгах мэдрэгч нь суналтаас хамаарч эсэргүүцэл нь өөрчлөгддөг материалаас бүрддэг. Гулзайлтын мэдрэгч нь ихэвчлэн материалын сэндвич бөгөөд аль нэг давхаргын эсэргүүцэл нь хэр их нугалж байгаагаас хамаарч өөр өөр байдаг.

Тэдгээрийн тусламжтайгаар хэдэн хуруу нугалж байсан гэх мэт жижиг өнцөг эсвэл мушгиа илрүүлэх боломжтой.

• Давуу тал:Эргэлтийн тэнхлэг нь дотоод эсвэл нэвтрэх боломжгүй үед ашигтай.
• Алдаа:бага нарийвчлал, зөвхөн жижиг өнцгийг хэмжих чадвар.

- Стерео камер

Хүний нүдтэй адил зайтай хоёр камер нь гүн гүнзгий мэдээлэл (стерео хараа) өгөх боломжтой. Камераар тоноглогдсон роботууд нь хамгийн чадварлаг, боловсронгуй роботууд байж болно.

Камерыг зөв программ хангамжтай хослуулснаар өнгө, объектыг сайн таних боломжтой.

Давуу тал: Нарийвчилсан мэдээлэл өгөх, сайн санал хүсэлт өгөх чадвартай.

Сул тал: програмчлал, мэдээллийг ашиглахад бэрхшээлтэй.

Байршил мэдрэгч

- Өрөөнд нутагшуулах (өрөөнд навигаци)

Дотоод нутагшуулах систем нь өрөөн доторх роботын байрлалыг гурвалжин болгох (гадаргуу дээрх цэгүүдийн харьцангуй байрлалыг тодорхойлох) хэд хэдэн гэрэлт цамхаг ашиглан бусад нь камер, тэмдэглэгээг ашиглаж болно.

• Давуу тал:үнэмлэхүй байрлал тогтооход тохиромжтой
• Алдаа:нарийн төвөгтэй програмчлал, маркер ашиглахыг шаарддаг.

- GPS

GPS нь дэлхийг тойрон эргэлдэж буй хэд хэдэн хиймэл дагуулын дохиог ашиглан газарзүйн координатыг нь тодорхойлдог.

GPS төхөөрөмжүүд нь 5 метр хүртэлх нарийвчлалтайгаар газарзүйн байршлыг тогтоох боломжтой бол бусад GPS төхөөрөмж эсвэл IMU ашиглан өгөгдөл боловсруулах, алдаа засах илүү төвөгтэй системүүд нь хэдэн см хүртэл нарийвчлалтай байж болно.

• Давуу тал:тэмдэглэгээ болон бусад лавлагаа шаарддаггүй.
• Алдаа:зөвхөн гадаа ажиллах боломжтой.

Эргэлтийн мэдрэгч

- Потенциометр

Эргэдэг потенциометр нь үндсэндээ хүчдэл хуваагч бөгөөд бариулыг эргүүлэх өнцөгт тохирсон аналог хүчдэлийг өгдөг.

• Давуу тал:хэрэглэхэд хялбар, хямд, боломжийн нарийвчлалтай, үнэмлэхүй уншилтыг өгдөг.
• Алдаа:ихэнх нь 300 градусын эргэлтээр хязгаарлагддаг.

- Гироскоп

Цахим гироскоп нь өнцгийн хурдатгалын хурдыг хэмжиж, холбогдох дохиог (аналог хүчдэлийн дохио, цуваа холбоо, I2C гэх мэт) өгдөг. Электрон гироскоп нь пьезоплатыг ашигладаг.

• Давуу тал:"механик" бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дутагдал.
• Алдаа:мэдрэгч нь үргэлж өнцгийн хурдатгалд өртдөг бол микроконтроллер нь тасралтгүй оролтын дохиог үргэлж хүлээн авч чаддаггүй, өөрөөр хэлбэл утгууд алдагдаж, утгуудын "зүлжилт" үүсдэг.

- Кодлогч

Оптик кодлогч нь мини хэт улаан туяаны дамжуулагч / хүлээн авагчийн хосыг ашигладаг. Хэт улаан туяаны завсарлагааны тоо нь дугуйгаар дамжсан бүтэн өнцөгтэй тохирч байна.

Механик кодлогч нь тодорхой өнцгийг уншихад хангалттай нүхтэй маш нарийн боловсруулсан дискийг ашигладаг. Тиймээс механик кодлогчийг үнэмлэхүй болон харьцангуй эргэлтэнд ашиглаж болно.

• Давуу тал:нарийвчлал.
• Алдаа:оптик кодлогчийн хувьд эргэлтийн өнцөг нь үндсэн байрлалаас харьцангуй (үнэмлэхүй биш) байна.

Байгаль орчны нөхцөлд хариу үйлдэл үзүүлэх робот мэдрэгч

- Гэрэл мэдрэгч

Гэрлийн мэдрэгчийг байгалийн болон хиймэл гэрлийн эх үүсвэрийн эрчмийг хэмжихэд ашиглаж болно. Ихэвчлэн түүний эсэргүүцэл нь гэрлийн эрчтэй пропорциональ байдаг.

• Давуу тал:ихэвчлэн маш хямд бөгөөд маш ашигтай байдаг.
• Алдаа:гэрлийн эх үүсвэр эсвэл төрлийг ялгаж чадахгүй.

- Дуу мэдрэгч

Дууны мэдрэгч нь үндсэндээ орчны дуу чимээний түвшинтэй пропорциональ хүчдэлийг буцаадаг микрофон юм. Илүү боловсронгуй самбарууд нь яриа танихад микрофоноос өгөгдлийг ашиглах боломжтой.

• Давуу тал:хямд, найдвартай мэдрэгч.
• Алдаа:Чухал мэдээллийг тайлахын тулд нарийн төвөгтэй программ хангамж шаардлагатай.

- Температур мэдрэгч

Температур мэдрэгчийг орчны температур эсвэл халаалтын элемент, зуух гэх мэт хүнд нөхцөлд хэмжихэд ашиглаж болно.

• Давуу тал:өндөр нарийвчлалтай байж болно.
• Алдаа:илүү боловсронгуй, нарийвчлалтай мэдрэгчийг ашиглахад илүү хэцүү байж болно.

- Дулааны дүрсний камер

Хэт улаан туяаны эсвэл дулааны дүрслэлийн дулааны мэдрэгч (камер) нь дулааны зургийн аппаратын камерын өмнө байгаа бүх зүйлийн 2D дулааны зургийг бүрэн авах боломжийг олгодог. Ийм байдлаар объектын температурыг тодорхойлж болно.

• Давуу тал:зайд байгаа объектуудын дулааны идэвхийг сонгон хэмжих боломжтой.
• Алдаа:өндөр үнэ

- Чийгийг хэмжих мэдрэгч

Чийгийн мэдрэгч нь агаар дахь усны хувийг илрүүлдэг бөгөөд ихэвчлэн температур мэдрэгчтэй хослуулдаг.

- Барометрийн даралт мэдрэгч

Агаар мандлын даралтыг хэмжихийн тулд даралт мэдрэгч (энэ нь барометрийн мэдрэгч байж болно) ашиглаж болно. Тиймээс UAV (нисгэгчгүй нисдэг тэрэг) -ийн өндрийн талаархи ойлголтыг өгч чадна.

- Хийн мэдрэгч

Хийн мэдрэгчийг янз бүрийн хий байгаа эсэх, концентрацийг илрүүлэхэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь зөвхөн тусгай робот системд хэрэгтэй.

• Давуу тал:Эдгээр нь хий илрүүлэхэд ашиглаж болох цорын ганц робот мэдрэгч юм
• Алдаа:хямд мэдрэгч нь худал эерэг эсвэл зарим талаараа буруу байж болох тул чухал хэрэглээнд ашиглах ёсгүй.

- Соронзон хэмжигч

Соронзон хэмжигчийг соронз ба соронзон орныг илрүүлэхэд ашиглаж болно. Мөн туйлшралыг илрүүлэх боломжтой.

• Давуу тал:төмөр соронзон металлыг илрүүлэхэд тусалдаг.
• Алдаа:зарим тохиолдолд мэдрэгчийг хүчтэй соронзоор гэмтээж болно.

Эргэлтийг ашигладаг мэдрэгч

- Луужин

Дижитал луужин нь дэлхийн соронзон орныг ашиглан соронзон туйлуудтай харьцуулахад түүний чиглэлийг тодорхойлох чадвартай. Луужингийн хазайлтыг нөхөж, робот хатуу хэвтээ чиглэлд хөдөлж чадахгүй гэдгийг харгалзан үздэг.

• Давуу тал:үнэмлэхүй навигацийг хангадаг.
• Алдаа:өндөр нарийвчлал нь үнийг нэмэгдүүлдэг.

- Гироскоп

Цахим гироскоп нь нэг буюу хэд хэдэн тэнхлэгийн дагуу налуу өнцгийг тодорхойлох чадвартай. Механик хазайлт мэдрэгч нь ихэвчлэн шилэн капсул эсвэл бөмбөлөг дэх мөнгөн усыг ашиглан роботын хазайлтыг илрүүлдэг.

• Давуу тал:Электрон гироскоп нь механикаас илүү нарийвчлалтай байдаг.
• Алдаа:илүү өндөр өртөгтэй.

- Акселерометр

Акселерометр нь шугаман хурдатгалыг хэмждэг. Энэ нь та роботын мэдрэх таталцлын хурдатгал эсвэл бусад хурдатгалыг хэмжих боломжийг олгодог.

Хэрэв таны робот координатыг сайжруулахын тулд хүрээлэн буй орчныг ашиглаж чадахгүй бол энэ нь зайг ойролцоогоор тооцоолоход тохиромжтой сонголт байж болно.

Акселерометр нь нэг, хоёр, гурван тэнхлэгийн дагуу хурдатгалыг хэмжиж болно. Гурван тэнхлэгт хурдатгал хэмжигч нь сансар огторгуй дахь мэдрэгчийн налуугийн бүх өнцгийг хэмжих боломжийг олгодог.

• Давуу тал:Тэд ажиллахын тулд ямар ч гадны лавлагаа, тэмдэглэгээ шаарддаггүй бөгөөд дэлхийн таталцлын талбайн үнэмлэхүй чиг баримжаа олгох эсвэл харьцангуй чиг баримжааг тодорхойлох боломжтой.
• Алдаа:тэд зөвхөн туулсан зайг тооцоолж, үнэн зөв тодорхойлж чадахгүй.

- IIB

Инерцийн хэмжилтийн нэгж нь өнхрөлтийг илүү нарийвчлалтай хэмжихийн тулд олон тэнхлэгт акселерометрийг олон тэнхлэгт гироскоп, заримдаа олон тэнхлэгт соронзон хэмжүүртэй хослуулдаг.Ийм робот мэдрэгч нь нэлээд төвөгтэй байдаг.

• Давуу тал:Энэ нь гадны лавлагаа ашиглахгүйгээр хэмжих маш найдвартай арга юм (дэлхийн соронзон орноос бусад)
• Алдаа:маш үнэтэй, ашиглахад хэцүү байж болно.

Мөн бусад

Одоогийн болон хүчдэлийн мэдрэгч нь тодорхой цахилгаан хэлхээний гүйдэл ба/эсвэл хүчдэлийг хэмждэг. Энэ нь таны робот хэр удаан ажиллах (батарейны хүчдэлийг хэмжих) эсвэл таны мотор хэт хүчтэй ажиллаж байгааг (гүйдлийг хэмжих) тодорхойлоход маш хэрэгтэй байж болох юм.

• Давуу тал:тэд яг хийх ёстой зүйлээ хийдэг.
• Алдаа:хэмжсэн хүчдэл эсвэл гүйдэлд өөрчлөлт оруулах боломжтой. Заримдаа хэмжиж буй цахилгаан хэлхээг өөрчлөх шаардлагатай болдог.

- Соронзон мэдрэгч

Соронзон мэдрэгч ба соронзон хэмжигч нь соронзон объектыг илрүүлэх чадвартай бөгөөд объекттой холбоо барих шаардлагатай эсвэл объекттой харьцангуй ойрхон байрлах ёстой.

Эдгээр робот мэдрэгчийг зүлгэн дээрх бие даасан зүлэг хадагч дээр ашиглаж, зүлгэн дээрх утсыг илрүүлэх эсвэл орон сууцны далд утсыг олох боломжтой.

• Давуу тал:ихэвчлэн хямд байдаг
• Алдаа:ихэвчлэн объекттой харьцангуй ойрхон байрлалтай байх ёстой бөгөөд харамсалтай нь соронзон бус металлыг илрүүлж чадахгүй.

- Чичиргээ мэдрэгч

Чичиргээ мэдрэгч нь пьезоэлектрик эсвэл бусад технологийг ашиглан объектын чичиргээг илрүүлэх зориулалттай.

- RFID технологи

RFID технологи нь объект дээр байрлуулсан электрон шошго болон хаягийн дохиог уншдаг тусгай радио электрон төхөөрөмжийн хооронд радио дохиог ашиглан утасгүй мэдээлэл солилцох технологи юм.

RFID төхөөрөмжүүд нь кредит карт, жижиг хавтгай диск эсвэл түлхүүрийн нэмэлт хэрэгсэл (бусад хэлбэрийг ашиглах боломжтой) гэх мэт хэмжээтэй, хэлбэртэй байдаг идэвхтэй (хүчтэй) болон идэвхгүй (хүчгүй) RFID шошго хоёуланг нь ашиглаж болно.

RFID шошго нь RFID уншигчаас тодорхой зайд байх үед шошгын ID бүхий дохио үүсдэг.

• Давуу тал: RFID шошго нь ихэвчлэн маш бага өртөгтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийг тусад нь тодорхойлж болно.
• Алдаа:тэмдэг нь хязгаарт багтахгүй бол зайг хэмжихэд ашиггүй.

Практик хэсэг

Роботын бие даасан ажиллагааг харуулсан ердийн жишээ бол нэг эсвэл хоёр өнгөт мэдрэгч ашиглан шугамын дагуу хөдөлдөг Lego EV3 иж бүрдэл дээр суурилсан робот юм. Энэ тохиолдолд роботын мэдрэгч туссан гэрлийн тод байдлыг тодорхойлдог.