روبوت تجنب العقبات باستخدام جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية (بروتيوس): 12 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

عادة ما نصادف روبوت تجنب العقبات في كل مكان. تعد محاكاة الأجهزة لهذا الروبوت جزءًا من المنافسة في العديد من الكليات وفي العديد من الأحداث. لكن محاكاة البرمجيات لروبوت عقبة أمر نادر الحدوث. حتى لو تمكنا من العثور عليها في مكان ما ، فإن المعلومات التي قدموها لم تكن كافية على الإطلاق للقيام بمشروعنا.

لذا ، دون مزيد من التأخير ، فلنبدأ!

الخطوة 1: مقدمة

إذا أتيت إلى هنا ، فستعرف بالفعل ما هو روبوت تجنب العوائق وماذا يفعل. باختصار ، يعتبر Obstacle Avoidance Robot روبوتًا ذكيًا يمكنه استشعار العقبات والتغلب عليها تلقائيًا في طريقه. لاستشعار عقبة ، يحتاج الروبوت إلى استخدام أجهزة الاستشعار. يمكن استخدام مستشعر الموجات فوق الصوتية ومستشعر الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الأشياء أو العوائق بين المسار.

روبوت تجنب العوائق لديه خوارزمية توجيه ديناميكية تضمن عدم توقف الروبوت أمام عقبة تسمح للروبوت بالتنقل بسلاسة في بيئة غير معروفة ، وتجنب الاصطدامات. يتمثل الشعار الرئيسي لهذا الروبوت في تجنب وقوع الحادث الذي سيحدث بشكل عام في المناطق المزدحمة عن طريق استخدام مكابح الطوارئ.

الخطوة 2: المتطلبات

لمحاكاة البرمجيات لروبوت تجنب العقبات ، نحتاج إلى:

1. جهاز كمبيوتر
2. برنامج Proteus
3. مكتبة اردوينو للبروتيوس
4. مكتبة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية للبروتين
5. مقياس الجهد (متوفر في البروتين) (POT-HG)
6. محرك محرك L293D (متوفر في برنامج بروتيوس)
7. Motor - DC (متوفر في برنامج بروتيوس)
8. محطة افتراضية (متوفرة في برنامج البروتيوس)
9. الطاقة والأرض (متوفر في برنامج بروتيوس)

لقد صنعت أول روبوت من نوع Arduino باستخدام برنامج بروتيوس. سأوفر روابط لتنزيل برنامج البروتيوس والمكتبات المطلوبة لبناء روبوت تجنب العقبات. إنه تجنب عقبة باستخدام 3 أجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية. ستكون معظم المكتبات متاحة في www.theengineeringprojects.com. لقد بذلت الكثير من العمل على كود اردوينو وصنعت أفضل خوارزمية.

الخطوة 3: إضافة مكونات في برنامج Proteus

من خلال النقر على "p" ، يمكننا إضافة مكونات. الصور أعلاه هي للرجوع إليها لإضافة مكونات في الالتقاط التخطيطي لبرنامج البروتيوس.

يمكن تعلم إضافة مكتبة في برنامج البروتيوس باستخدام هذا الفيديو:

www.youtube.com/watch؟v=hkpoSDUDMKw

الخطوة 4: رسم بياني بلوك

هذا هو مخطط الكتلة الأساسي لدائرتنا باستخدام المكونات. سنقوم ببناء الدائرة باستخدام مخطط الكتلة هذا.

الخطوة 5: الخوارزمية

هذه هي الخوارزمية عند استخدام ثلاثة مجسات فوق صوتية. اتبع هذه الخوارزمية بوضوح ، أثناء كتابة كود اردوينو الخاص بك. سأقدم كود اردوينو أيضًا ، لا تقلق.

شرح الخوارزمية:

• ابدأ المحاكاة.
• إذا كانت المسافة بين المستشعر الأوسط والجسم أكبر من النطاق الأقصى ، فإنه يتحرك للأمام بغض النظر عن المسافة بين جهازي الاستشعار بالموجات فوق الصوتية والأجسام الأخرى. الحركة إلى الأمام مقبولة بشكل صارم.
• إذا كانت المسافة بين المستشعر الأيمن والأوسط أقل من النطاق الأقصى وكانت المسافة بين المستشعر الأيسر والجسم أكثر من ذلك ، فإنه يتحرك إلى اليسار.
• إذا كانت المسافة بين المستشعر الأيسر والأوسط أقل من النطاق الأقصى وكانت المسافة بين المستشعر الأيمن والكائن أكثر من ذلك ، فإنه يتحرك إلى اليمين
• إذا كانت جميع المستشعرات أقل من النطاق الأقصى ، فإنها تتحقق من أيهما أكبر. إذا كانت المسافة بين المستشعر الأيمن أكبر من المسافة الأخرى ، فإنه يتحرك لليمين. إذا كانت المسافة بين المستشعر الأيسر أكبر من المسافة الأخرى ، فإنه يتحرك إلى اليسار. إذا كانت المسافة بين المستشعر الأوسط أكبر من المسافة الأخرى ، فإنه يتحرك للأمام. إذا كانت جميع المستشعرات لها مسافات متساوية ، فإنها تتوقف.
• إذا كانت المسافة بين المستشعر الأيمن والأيسر والجسم أكبر من النطاق الأقصى وكانت المسافة بين المستشعر الأوسط أقل من النطاق الأقصى ، فإنه يتحقق من أيهما أكبر في المسافة بين المستشعرات اليمنى واليسرى. إذا كانت مسافة المستشعر اليمنى أكبر من مسافة المستشعر اليسرى ، فإنه يتحرك يمينًا وإذا كانت مسافة المستشعر الأيسر أكبر من مسافة المستشعر الأيمن ، فإنه يتحرك إلى اليسار.

الخطوة 6: مخطط الدائرة

قم بإجراء اتصالاتك وفقًا لمخطط الدائرة أعلاه في برنامج البروتيوس. قم بالمرور عبر كل اتصال ببطء وقم بإجراء الاتصالات بشكل صحيح.

الخطوة 7: الكود

قم بتنزيل الكود أدناه وتشغيله في arduino ID قبل لصقه في الكود المصدري للبروتيوس. إذا لم يتم تثبيت أي مكتبة ، فقم بتثبيتها بالانتقال إلى Sketch> Include library> Manage libraries> ابحث في المكتبة المطلوبة. الصقها في الكود المصدري لاردوينو في برنامج البروتيوس. يمكنك التحقق من دروس youtube لمعرفة كيفية لصق الكود في برنامج البروتيوس.

الخطوة 8: المحاكاة

الأمثلة الثلاثة المذكورة أعلاه هي حركة الروبوت في جميع الاتجاهات الممكنة ، مثل الحركة الأمامية والحركة اليسرى والحركة اليمنى.

الخطوة 9: محاكاة الفيديو

هذا هو روبوت تجنب عقبة المحاكاة في الوقت الحقيقي في برنامج Proteus. لقد غيرت المسافة بين المستشعرات والأشياء باستخدام مقياس الجهد المتصل بجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية.

الخطوة 10: ملفات المكتبة

مكتبة اردوينو:

www.theengineeringprojects.com/2015/12/arduino-uno-library-proteus.html

مكتبة الموجات فوق الصوتية:

www.theengineeringprojects.com/2015/02/ultrasonic-sensor-library-proteus.html

الخطوة 11: التثبيت

اتبع الخطوات الواردة في مقاطع الفيديو لتثبيت البرامج المطلوبة لمحاكاة روبوت تجنب العقبات باستخدام البرنامج.

برنامج Proteus:

www.youtube.com/watch؟v=31EabTgBnG8&feature=emb_logo

برنامج اردوينو:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc