اردوينو - روبوت حل المتاهة (MicroMouse) روبوت يتبع الجدار: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مرحبًا أنا إسحاق وهذا هو أول روبوت لي "Striker v1.0". تم تصميم هذا الروبوت لحل متاهة بسيطة. في المنافسة ، كان لدينا متاهتان وتمكن الروبوت من التعرف عليهم. أي تغييرات أخرى في المتاهة قد يتطلب تغييرًا في الكود والتصميم ولكن من السهل القيام بذلك.

الخطوة 1: الأجزاء

بادئ ذي بدء ، عليك أن تعرف ما الذي تتعامل معه.

الروبوتات = الكهرباء + الأجهزة + البرامج 1- الكهرباء: تحتوي البطاريات على العديد من المواصفات التي يجب أن تعرف فقط مقدار التيار والجهد الذي تحتاجه.

2- الأجهزة: "الجسم ، المحرك ، محرك المحرك ، المستشعرات ، الأسلاك وجهاز التحكم" يجب أن تحصل فقط على الأجزاء المهمة التي تقوم بالمهمة ، دون الحاجة إلى الحصول على جهاز تحكم باهظ الثمن لمهمة بسيطة.

3- البرمجيات: الكود هو كل شيء عن المنطق. بمجرد فهم كيفية عمل وحدة التحكم ، سيصبح من السهل عليك اختيار الوظائف وجعل الكود أكثر بساطة. يتم تحديد لغة الكود حسب نوع وحدة التحكم.

قائمة الأجزاء:

1. اردوينو UNO
2. محركات تيار مستمر 12 فولت (x2)
3. عجلات (x2)
4. سائق المحرك (L298N)
5. مستشعر المسافة (Ultra Sonic)
6. الأسلاك
7. بطارية 12 فولت (1000 مللي أمبير)

قائمة الأدوات:

1. شاحن بطارية
2. الاكريليك ورقة
3. لحام حديد
4. قاطع الاسلاك
5. النايلون البريدي التفاف

للحصول على مزيد من المتعة ، يمكنك استخدام مصابيح LED لإضاءةها ولكنها ليست مهمة جدًا.

الخطوة 2: تصميم الجسم

كانت الفكرة الرئيسية هي تكديس الأجزاء فوق الجسم واستخدام Nylon Zip Wrap لتحقيق الاستقرار في Arduino وستقوم الأسلاك بتثبيت الباقي بفضل وزنها الخفيف.

لقد استخدمت CorelDRAW لتصميم الجسم وقمت بعمل ثقوب إضافية في حالة حدوث أي تغييرات مستقبلية.

ذهبت إلى ورشة عمل محلية لاستخدام قاطع الليزر ، ثم بدأت في بنائه معًا. في وقت لاحق ، أجريت بعض التغييرات لأن المحركات كانت أطول مما كنت أتوقع. أريد أن أقول إن الروبوت الخاص بك لا يجب أن يتم بناؤه بنفس طريقة صنع الروبوت الخاص بي.

ملف PDF وملف CorelDRAW مرفقان.

إذا لم تكن قادرًا على قطع التصميم بالليزر ، فلا تقلق. طالما أن لديك Arduino ، ونفس المستشعرات ، والمحركات ، فيجب أن تكون قادرًا على جعل الكود الخاص بي يعمل على الروبوت الخاص بك مع تغييرات طفيفة.

الخطوة الثالثة: التنفيذ (المبنى)

جعل التصميم من السهل تثبيت المستشعرات على الجسم.

الخطوة 4: الأسلاك

هنا رسم تخطيطي للروبوت. هذه الاتصالات مرتبطة بالكود ، يمكنك تغيير الاتصالات ولكن تأكد من تغيير الكود بها.

أود أن أشرح "جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية"

جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية هو جهاز يمكنه قياس المسافة إلى جسم ما باستخدام الموجات الصوتية. يقيس المسافة عن طريق إرسال موجة صوتية بتردد معين والاستماع لتلك الموجة الصوتية للارتداد. من خلال تسجيل الوقت المنقضي بين الموجة الصوتية التي يتم توليدها وترتد الموجة الصوتية مرة أخرى ، يبدو هذا مشابهًا لعمل السونار والرادار.

اتصال جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بـ Arduino:

1. دبوس GND متصل بالأرض.
2. دبوس VCC متصل بالإيجابي (5 فولت).
3. Echo pin متصل بـ Arduino. (اختر أي دبوس وطابقه مع الكود)
4. دبوس TRIG متصل بـ Arduino. (اختر أي دبوس وطابقه مع الكود)

ستعمل على إنشاء أرضية مشتركة وتوصيل جميع GNDs بها (أجهزة الاستشعار ، Arduino ، Driver) يجب توصيل جميع الأسباب.

بالنسبة إلى دبابيس Vcc ، قم أيضًا بتوصيل المستشعرات الثلاثة بـ 5v Pin

(يمكنك توصيلهم بـ Arduino أو برنامج التشغيل أوصي بالسائق)

ملاحظة: لا تقم بتوصيل المستشعرات بجهد أعلى من 5 فولت وإلا سيتعرض للتلف.

سائق دراجه ناريه

جسر L298N H: هو عبارة عن IC يسمح لك بالتحكم في سرعة واتجاه اثنين من محركات التيار المستمر ، أو التحكم في محرك متدرج ثنائي القطب بسهولة. 5 و 35 فولت تيار مستمر.

يوجد أيضًا منظم 5 فولت على اللوحة ، لذلك إذا كان جهد الإمداد الخاص بك يصل إلى 12 فولت ، يمكنك أيضًا الحصول على 5 فولت من اللوحة.

ضع في اعتبارك الصورة - طابق الأرقام مع القائمة الموجودة أسفل الصورة:

1. محرك DC 1 "+"
2. محرك DC 1 "-"
3. وصلة عبور 12 فولت - قم بإزالة هذا إذا كنت تستخدم جهد إمداد أكبر من 12 فولت تيار مستمر. هذا يمكّن منظم 5 فولت على متن الطائرة
4. قم بتوصيل جهد إمداد المحرك الخاص بك هنا ، بحد أقصى 35 فولت تيار مستمر.
5. GND
6. خرج 5 فولت إذا كان العبور 12 فولت في مكانه
7. يعمل محرك DC 1 على تمكين العبور. قم بإزالة العبور وتوصيله بإخراج PWM للتحكم في سرعة محرك التيار المستمر.
8. التحكم في اتجاه IN1
9. التحكم في اتجاه IN2
10. التحكم في اتجاه IN3
11. التحكم في اتجاه IN4
12. محرك DC 2 يتيح العبور. قم بإزالة العبور والاتصال بإخراج PWM للتحكم في سرعة محرك التيار المستمر
13. محرك DC 2 "+"
14. محرك DC 2 "-"

ملاحظة: يسمح برنامج التشغيل هذا بـ 1A لكل قناة ، وسيؤدي استنزاف المزيد من التيار إلى إتلاف IC.

بطارية

لقد استخدمت بطارية 12 فولت مع 1000 مللي أمبير.

يوضح الجدول أعلاه كيف ينخفض الجهد عند تفريغ البطارية. يجب أن تضع ذلك في اعتبارك وعليك إعادة شحن البطارية باستمرار.

وقت التفريغ هو في الأساس تصنيف Ah أو mAh مقسومًا على التيار.

لذا فبالنسبة لبطارية 1000 مللي أمبير مع حمولة تصل إلى 300 مللي أمبير لديك:

1000/300 = 3.3 ساعة

إذا كنت تستنزف المزيد من التيار ، فسوف ينخفض الوقت وما إلى ذلك. ملاحظة: تأكد من عدم تجاوز تيار تفريغ البطارية وإلا سيتعرض للتلف.

مرة أخرى أيضًا ، قم بإنشاء أرضية مشتركة وقم بتوصيل جميع GNDs بها (أجهزة الاستشعار ، Arduino ، Driver) يجب توصيل جميع الأسباب.

الخطوة 5: التشفير

لقد حولتها إلى وظائف واستمتعت بترميز هذا الروبوت.

الفكرة الرئيسية هي تجنب الاصطدام بالجدران والخروج من المتاهة. كان لدينا متاهتان بسيطتان وكان علي أن أضع ذلك في الاعتبار لأنهما مختلفتان.

تستخدم المتاهة الزرقاء خوارزمية تتبع الجدار الأيمن.

المتاهة الحمراء تستخدم الجدار الأيسر بعد الخوارزمية.

توضح الصورة أعلاه المخرج في كلتا المتاهتين.

تدفق الكود:

1. تحديد الدبابيس
2. تحديد دبابيس الإخراج والمدخلات
3. تحقق من قراءات أجهزة الاستشعار
4. استخدام قراءة المستشعرات لتحديد الجدران
5. تحقق من المسار الأول (إذا تم تركه ، فاتبع الجدار الأيسر ، وإذا كان على اليمين اتبع الجدار الأيمن)
6. استخدم PID لتجنب الاصطدام بالجدران وللتحكم في سرعة المحركات

يمكنك استخدام هذا الرمز ولكن يمكنك تغيير المسامير والأرقام الثابتة للحصول على أفضل النتائج.

اتبع هذا الرابط للرمز.

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

اتبع هذا الرابط للمكتبة وملف كود Arduino.

github.com/Is7aQ/Maze-Solving-Robot

الخطوة 6: استمتع

احرص على الاستمتاع: D هذا كله من أجل المتعة ، فلا داعي للذعر إذا لم يكن يعمل أو إذا كان هناك أي خطأ. تتبع الخطأ ولا تستسلم شكرا على القراءة وآمل أن تكون مفيدة.

البريد الإلكتروني: [email protected]