Arduino - Робот для разгадывания лабиринта (MicroMouse) Робот, следующий за стеной: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Добро пожаловать, я Исаак, и это мой первый робот «Striker v1.0». Этот робот был разработан для решения простого лабиринта. В соревновании у нас было два лабиринта, и робот смог их идентифицировать. Любые другие изменения в лабиринте. может потребоваться изменение кода и дизайна, но все это легко сделать.

Шаг 1: Детали

Прежде всего, вам нужно знать, с чем вы имеете дело.

Роботы = Электричество + Аппаратное обеспечение + Программное обеспечение1- Электричество: у аккумуляторов много спецификаций, вы должны знать только, сколько тока и напряжения вам нужно.

2- Аппаратное обеспечение: «Корпус, двигатель, драйвер двигателя, датчики, провода и контроллер» вы должны получить только важные части, которые выполняют задачу, не нужно покупать причудливый дорогой контроллер для простой задачи.

3- Программное обеспечение: Код - это логика. Как только вы поймете, как работает контроллер, вам станет легко выбирать функции и упрощать код. Язык кода определяется типом контроллера.

Список запчастей:

1. Arduino UNO
2. Двигатели постоянного тока 12 В (2 шт.)
3. Колеса (x2)
4. Драйвер двигателя (L298N)
5. Датчик расстояния (Ультразвуковой)
6. Провода
7. Аккумулятор 12 В (1000 мАч)

Список инструментов:

1. Зарядное устройство
2. Акриловый лист
3. Паяльник
4. Кусачки
5. Нейлоновая застежка-молния

Для дополнительного развлечения вы можете использовать светодиоды, но это не очень важно.

Шаг 2: Дизайн корпуса

Основная идея заключалась в том, чтобы сложить части над корпусом и использовать нейлоновую застежку-молнию, чтобы стабилизировать Arduino, а провода стабилизируют остальные благодаря своему легкому весу.

Я использовал CorelDRAW для разработки корпуса и сделал дополнительные отверстия на случай любых будущих изменений.

Я пошел в местную мастерскую, чтобы использовать лазерный резак, затем я начал собирать его все вместе. Позже я внес некоторые изменения, потому что двигатели были длиннее, чем я ожидал. Я хочу сказать, что ваш робот не обязательно должен быть построен так же, как мой.

PDF-файл и файл CorelDRAW прилагаются.

Если у вас нет возможности вырезать дизайн лазером, не волнуйтесь. Если у вас есть Arduino, те же датчики и двигатели, вы сможете заставить мой код работать на вашем роботе с небольшими изменениями.

Шаг 3: Внедрение (строительство)

Конструкция позволила легко закрепить датчики на корпусе.

Шаг 4: Подключение

Вот принципиальная схема робота. эти соединения связаны с кодом. Вы можете изменить соединения, но не забудьте изменить код вместе с ним.

Я хотел бы объяснить "Ультразвуковой датчик"

Ультразвуковой датчик - это устройство, которое может измерять расстояние до объекта с помощью звуковых волн. Он измеряет расстояние, посылая звуковую волну определенной частоты и прислушиваясь к отражению этой звуковой волны. Запись времени, прошедшего между генерированием звуковой волны и отражением звуковой волны. Это похоже на работу сонара и радара.

Подключение ультразвукового датчика к Arduino:

1. Вывод GND подключен к земле.
2. Вывод VCC подключен к плюсу (5 В).
3. Вывод Echo подключен к Arduino. (выберите любой пин и сопоставьте его с кодом)
4. Вывод TRIG подключен к Arduino. (выберите любой пин и сопоставьте его с кодом)

Вы сделаете общую землю и подключите к ней все заземления (датчики, Arduino, драйвер), все заземления должны быть подключены.

Для контактов Vcc также подключите 3 датчика к контакту 5 В

(вы можете подключить их к Arduino или к драйверу, я рекомендую драйвер)

Примечание. Не подключайте датчики к напряжению выше 5 В, иначе датчик выйдет из строя.

Драйвер двигателя

H-мост L298N: это ИС, которая позволяет вам управлять скоростью и направлением двух двигателей постоянного тока или с легкостью управлять одним биполярным шаговым двигателем. Драйвер H-моста L298N может использоваться с двигателями с напряжением между 5 и 35 В постоянного тока.

Также имеется встроенный регулятор 5 В, поэтому, если у вас напряжение питания до 12 В, вы также можете подавать 5 В с платы.

Рассмотрим изображение - сопоставьте числа со списком под изображением:

1. Двигатель постоянного тока 1 «+»
2. Двигатель постоянного тока 1 «-»
3. Перемычка 12 В - удалите ее, если используется напряжение питания более 12 В постоянного тока. Это позволяет встроенному регулятору 5 В
4. Подключите сюда напряжение питания двигателя, максимум 35 В постоянного тока.
5. GND
6. Выход 5 В, если установлена перемычка 12 В
7. Перемычка включения двигателя постоянного тока 1. Снимите перемычку и подключите к выходу ШИМ для управления скоростью двигателя постоянного тока.
8. IN1 Управление направлением
9. IN2 Управление направлением
10. IN3 Управление направлением
11. IN4 Управление направлением
12. Перемычка включения двигателя постоянного тока 2. Снимите перемычку и подключитесь к выходу PWM для управления скоростью двигателя постоянного тока.
13. Двигатель постоянного тока 2 «+»
14. Двигатель постоянного тока 2 «-»

Примечание. Этот драйвер допускает ток 1 А на канал, потребление большего тока приведет к повреждению ИС.

Аккумулятор

Я использовал аккумулятор на 12 В на 1000 мАч.

В таблице выше показано, как падает напряжение при разряде аккумулятора. Вы должны помнить об этом и постоянно заряжать аккумулятор.

Время разряда - это, в основном, номинальное значение Ач или мАч, разделенное на ток.

Итак, для аккумулятора емкостью 1000 мАч с нагрузкой, потребляющей 300 мА, у вас есть:

1000/300 = 3,3 часа

Если вы потребляете больше тока, время уменьшится и так далее. Примечание: убедитесь, что вы не превысили ток разряда аккумулятора, иначе он будет поврежден.

Также снова сделайте общую землю и подключите к ней все GND (датчики, Arduino, Driver), все заземления должны быть подключены.

Шаг 5: кодирование

Я превратил их в функции и с удовольствием писал этого робота.

Основная идея - избежать столкновения со стенами и выбраться из лабиринта. У нас было 2 простых лабиринта, и я должен был помнить об этом, потому что они разные.

В синем лабиринте используется алгоритм следования правой стене.

Красный лабиринт использует алгоритм следования левой стене.

На фото выше показан выход из обоих лабиринтов.

Поток кода:

1. определение контактов
2. определение выходных и входных контактов
3. проверить показания датчиков
4. использовать показания датчиков для определения стен
5. проверьте первый маршрут (если он был левым, то следуйте по левой стене, если правая, следуйте по правой стене)
6. Используйте PID, чтобы избежать ударов о стены и контролировать скорость двигателей.

Вы можете использовать этот код, но измените контакты и постоянные числа, чтобы получить наилучшие результаты.

Перейдите по этой ссылке для получения кода.

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

Перейдите по этой ссылке для библиотеки и файла кода Arduino.

github.com/Is7aQ/Maze-Solving-Robot

Шаг 6. Развлекайтесь

Обязательно получайте удовольствие: D Это все для развлечения, не паникуйте, если он не работает или что-то не так. отслеживайте ошибку и не сдавайтесь. Спасибо за прочтение, надеюсь, помогло.

Электронная почта: [email protected]