HeadBot - روبوت ذاتي التوازن لتعلم وتوعية العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

Headbot - روبوت بطول قدمين وذاتي التوازن - هو من بنات أفكار فريق South Eugene Robotics Team (SERT ، FRC 2521) ، وهو فريق روبوتات تنافسي في المدرسة الثانوية في مسابقة الروبوتات الأولى ، من يوجين ، أوريغون. يظهر روبوت التوعية هذا بشكل منتظم في المدارس والأحداث المجتمعية حيث يجتذب حشودًا من البالغين والأطفال على حد سواء. نظرًا لأن الروبوت متين وسهل التشغيل باستخدام هاتف Android أو جهاز لوحي ، يمكن للأطفال الذين تقل أعمارهم عن ثلاث سنوات قيادته بنجاح. ونظرًا لأن الروبوت يمكنه ارتداء مجموعة متنوعة من القبعات والأقنعة والأزياء الأخرى ، فهي إضافة مسلية لأي تجمع تقريبًا. يستخدم أعضاء SERT الروبوت لتجنيد أعضاء جدد بالفريق ، ولإلهام اهتمام عام بالعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات في المجتمع.

تبلغ التكلفة الإجمالية للمشروع حوالي 200 دولار (على افتراض أن لديك طابعة ثلاثية الأبعاد وجهاز Android) ، على الرغم من أنه يمكن حلقها إلى أقل من 100 دولار إذا كان لديك متجر إلكترونيات جيد التجهيز مع سهولة الوصول إلى أنابيب اللحام والانكماش الحراري ، أسلاك توصيل ، مقاومات ، مكثفات ، بطاريات وكابل USB صغير. البناء إلى الأمام بشكل مباشر إذا كان لديك بعض الخبرة في مجال الإلكترونيات بالفعل ، ويوفر فرصة رائعة للراغبين في التعلم. بالنسبة لأولئك الذين لديهم اهتمام خاص بالروبوتات ، يوفر Headbot أيضًا منصة جيدة لتطوير المهارات في الضبط النسبي-المتكامل- المشتق (PID) للتحكم في التغذية الراجعة.

اللوازم

لاحظ أن قائمة الأجزاء أدناه تشير إلى عدد الأجزاء المطلوبة لكل نوع ، وليس عدد الحزم. تشير بعض الروابط إلى الصفحات التي يمكن شراء أجزاء متعددة منها كحزمة (مما يوفر بعض التوفير في التكاليف) - احرص على شراء عدد الحزم اللازمة للحصول على العدد المناسب من الأجزاء.

مكونات الكترونية

• 1x ESP32 متحكم
• 2x السائر المحركات
• 2x A4988 محركات متدرجة
• 1x MPU-6050 جيروسكوب / مقياس تسارع
• 1x 100 فائق التوهج مكثف
• 1x UBEC (دائرة التخلص من البطارية العالمية)
• 1x مقسم جهد (1x 10 كيلو أوم و 1x 26.7 كيلو أوم المقاوم)
• 2x 5mm الأنود المشترك RGB أضواء LED
• مقاومات 6x 220 أوم
• أسلاك العبور (ذكر - ذكر وأنثى - أنثى)
• سلك كهربائي
• 3x JST SM موصل المقابس
• 2x 4-Battery Case
• الانكماش الحراري
• جندى

المعدات

• 1x غلاف مطبوع ثلاثي الأبعاد وغطاء ولوحة كهربائية (انظر التعليمات أدناه)
• 2x 5 "عجلات قرصية دقيقة
• 2x 0.770 "محور عجلات مع تجويف 5 مم
• 8x بطاريات وشاحن AA قابلة لإعادة الشحن
• 1x رأس الستايروفوم
• 1 × 2.5 بوصة قطعة من الأنابيب البلاستيكية 3/4 بوصة (لربط الرأس)
• غسالات قفل 8x M3 (لتركيب المحركات)
• براغي 8x M3 x 8mm (لتركيب المحركات)
• براغي 8x6-32x3/8 بوصة (لتركيب العجلات على المحاور)
• 2x Zipties
• قناة أو شريط Gaff
• 2x قضبان معدنية صلبة أو أسلاك متينة (على سبيل المثال ، مقطوعة من علاقات معطف الأسلاك) تقريبًا. 12 بوصة

الأدوات الموصى بها

• متجرد الأسلاك
• قاطع الاسلاك
• لحام حديد
• مسدس حرارة
• الحفر الكهربائية
• 1 "× 16" بت سباد
• مجموعة وجع مفتاح سداسية
• مسدس الغراء الساخن
• كابل Micro USB بمقبس بزاوية

الخطوة 1: طباعة ثلاثية الأبعاد للغلاف والغطاء ولوحة الإلكترونيات

طباعة ثلاثية الأبعاد للغلاف والغطاء ولوحة الإلكترونيات. قم بتنزيل ملفات stl هنا. يجب طباعة الأجزاء باستخدام PLA بدقة 0.25 مم وحشو بنسبة 20٪ ، دون الحاجة إلى استخدام أطواف أو دعامات.

الخطوة 2: أضف المحركات والعجلات والشريط إلى الغلاف

المحركات: ضع محركات السائر في الجزء السفلي من الغلاف (مع خروج الأسلاك من الجزء العلوي من المحركات) وتأمينها باستخدام براغي M3x8mm وغسالات صامولة القفل M3 ، باستخدام مفتاح ربط سداسي أو مفك براغي مناسب. ضع محاور العجلات على المحاور وقم بإحكامها عن طريق إحكام ربط براغي التثبيت على الجزء المسطح من المحور.

العجلات: قم بمد الحلقات المطاطية حول الجزء الخارجي من قرص العجلة. اربط العجلات بمحاور العجلات باستخدام البراغي مقاس 6-32x3 / 8 بوصة. (قد تكون العجلات ملائمة بشكل محكم حول المحور. إذا كان الأمر كذلك ، ضعها قدر الإمكان ، ثم شد البراغي ببطء قليلاً في كل مرة ، مع الانتقال من المسمار إلى اللولب والتكرار ، للسماح للبراغي بسحب العجلة إلى مكانها.)

قم بإعداد الغطاء وأنبوب PVC: أضف شريط مجرى الهواء أو شريط الرمح إلى الجزء العلوي من الغلاف بحيث ينزلق الغطاء بملاءمة محكمة وآمنة. أضف شريطًا إلى أحد طرفي أنبوب PVC مقاس 2.5 بوصة بحيث ينزلق في الفتحة الموجودة في الغطاء بإحكام بإحكام. إذا لزم الأمر ، يمكن أيضًا إضافة الشريط إلى الطرف الآخر من PVC لضمان ملاءمته بإحكام في الفتحة الموجودة في قاعدة الرأس.

الخطوة 3: تحضير لوحة الإلكترونيات

ضع شريطًا على لوحة الإلكترونيات: أضف شريط مجرى الهواء أو شريط الرمح إلى جوانب اللوحة الإلكترونية بحيث ينزلق في القضبان الموجودة داخل الغلاف بإحكام.

MPU-6050 الجيروسكوب / مقياس التسارع: قم بتوصيل المسامير بجيروسكوب / مقياس التسارع MPU-6050 ، مع الجانب الطويل من المسامير الموجودة على نفس الجانب من لوحة الدائرة مثل الرقائق. استخدم كمية كافية من الغراء الساخن لتأمين MPU على الرف الصغير البارز من قاعدة لوحة الإلكترونات ، بحيث تكون المسامير على يسار اللوحة وأنت تواجه الرف.

A4988 محرك متدرج A4988: استخدم مفك براغي صغير لتشغيل مقياس الجهد الصغير المحدد للتيار في كل محرك محرك متدرج A4988 في اتجاه عقارب الساعة بقدر ما يذهب. انزع الورق من الشريط الموجود على المشتتات الحرارية لسائقي المحركات وطبقه لتغطية الرقائق الموجودة في منتصف لوحة الدائرة. استخدم صمغًا ساخنًا وافرًا لتأمين محركات المحركات (مع وجود مقاييس الجهد باتجاه الأعلى) إلى جانب لوحة الإلكترونيات المقابلة للرف باستخدام وحدة MPU ، مع بروز المسامير من خلال زوجين من الفتحات الرأسية أعلى لوحة الإلكترونيات (احرص على عدم وضع الغراء على المسامير ، والتي يجب أن تبرز على نفس جانب MPU). قم بربط ربطة عنق مضغوطة عبر الفتحات الصغيرة الموجودة فوق كل محرك لتثبيته في مكانه.

متحكم ESP32: ضع كبل USB صغيرًا في القابس الموجود في وحدة التحكم الدقيقة ESP32 (سيتم استخدامه لتثبيت نهاية لوحة الدائرة على مسافة صغيرة من لوحة الإلكترونيات ، بحيث يمكن ضمان الوصول إلى القابس بعد أن يكون ESP32 لصقها في المكان). ضع ESP32 مع القابس على اليمين وأنت تواجه جانب الشريحة ، واستخدم صمغًا وافرًا لتثبيته على لوحة الدائرة ، مع بروز المسامير عبر الفتحات الأفقية في منتصف اللوحة إلى الجانب باستخدام MPU (خذ احرص على عدم الحصول على الغراء على المسامير ، أو كابل USB). بعد أن يصلب الغراء ، أزل كابل USB.

الخطوة 4: الدوائر الإلكترونية

إرشادات عامة: اتبع مخطط الدائرة (قم بتنزيل ملف pdf أدناه للحصول على إصدار عالي الدقة) لإنشاء أحزمة الأسلاك اللازمة لتوصيل المكونات الإلكترونية. يمكن إجراء التوصيلات بين دبابيسين مباشرة باستخدام أسلاك توصيل مفردة للأنثى. يمكن إجراء التوصيلات بين 3 دبابيس أو أكثر باستخدام أحزمة الأسلاك الأكثر تعقيدًا الموضحة أدناه. يمكن إنشاء الأحزمة عن طريق قطع صداري الإناث إلى النصف ، ثم لحامها مع المكونات الأخرى (المقاومات ، المكثف ، المقابس ، الأسلاك القصيرة) حسب الاقتضاء. في جميع الحالات ، استخدم أنابيب الانكماش الحراري لعزل مفصل اللحام.

حزم البطارية: تأكد من أن حزم البطاريات يمكن أن تنزلق في الفتحات الموجودة في قاعدة الغلاف المطبوع ثلاثي الأبعاد. إذا لم تكن مناسبة ، فاستخدم ملفًا لتشكيلها حتى يتم ذلك. قم بقص الأسلاك من اثنين من مقابس موصل JST SM الأنثوية (تترك حوالي بوصة واحدة) ، وقم بتوصيل أحد الأسلاك بالخيوط من كل حزمة بطارية.

تسخير الطاقة الرئيسي: يستقبل تسخير الطاقة الرئيسي مدخلات من قابس موصل JST SM من الذكور ، مع توصيل السلك + من أحد المكونات إلى - الرصاص من الآخر من أجل توصيل مجموعتي البطاريات في السلسلة (مما ينتج عنه دخل مشترك بجهد 12 فولت). يتم ربط الخيوط الأخرى من خلال مكثف 100 فائق التوهج (لمسامير الجهد العازلة ؛ يتم توصيل الجزء الأقصر من هذا المكثف بالرصاص - ، بينما يتم توصيل الساق الأطول بالرصاص + 12 فولت) ومع مقسم جهد مكون من المقاوم 10 كيلو أوم (متصل بـ - الرصاص) ومقاوم 26.7 كيلو أوم (متصل بالسلك + 12 فولت) ، مع وصلة عبور أنثى من بين المقاومات التي تقوم بتثبيت SVP على ESP32 (يوفر هذا إدخالًا متدرجًا بحد أقصى 3.3 فولت يستخدم ل توفر قراءات للجهد المتبقي في حزم البطاريات). توفر وصلات العبور النسائية الإضافية + 12 فولت (2 لاعبا) و- مدخلات (2 وصلات عبور) إلى دبابيس VMOT ودبابيس GND المجاورة ، على التوالي ، على سائقي السائر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم لحام إزالة البطارية الشاملة (UBEC) حتى +12 فولت و- خيوط تسخير الطاقة الرئيسية (المدخل إلى UBEC هو الجانب مع مكثف على شكل برميل) ، مع + 5 فولت و- مخرجات UBEC ملحومة لقابس أنثى JST SM.

إدخال 5 فولت إلى ESP32: قم بتوصيل قابس موصل JST SM الذكر بقابس توصيل أنثوي ، لتوفير مدخلات لمدخلات 5 فولت و GND إلى ESP32 من UBEC (يسمح هذا القابس بفصل سهل عندما يتم تشغيل ESP32 بواسطة إدخال micro USB ، عندما يتم تحميل الكود على وحدة التحكم الدقيقة).

تسخير الطاقة 3.3 فولت: وصلة عبور 7 أنثى لتوصيل دبوس 3.3 فولت على ESP32 بمسمار VCC على MPU ، ودبابيس VDD و MS1 على كل من محركات السائر ، والعبور الذكر الذي يوفر الطاقة لعيون LED (مما يسمح بفصل الطاقة بسهولة عن العينين ، عندما يتم تشغيل ESP32 من micro USB أثناء تحميل الكود).

الحزام الأرضي: وصلات جندى 3 أنثى لتوصيل دبوس GND على ESP32 بمسامير GND (بجوار دبوس VDD) على كل من محركات السائر.

تسخير تمكين السائر: وصلات ربط 3 أنثى لتوصيل دبوس P23 على ESP32 بمسامير ENABLE على كل من محركات السائر.

موصلات العبور الأحادي: تستخدم وصلات العبور الفردية لعمل التوصيلات التالية:

• GND على ESP32 إلى GND على MPU
• P21 على ESP32 إلى SCL على MPU
• P22 على ESP32 إلى SDA على MPU
• P26 على ESP32 إلى DIR على سائق السائر الأيسر
• P25 على ESP32 إلى STEP على سائق السائر الأيسر
• الطائر SLEEP و RESET على سائق السائر الأيسر
• P33 على ESP32 إلى DIR على محرك السائر الأيمن
• P32 على ESP32 إلى STEP على محرك السائر الأيمن
• الطائر SLEEP و RESET على سائق السائر الصحيح

قم بتوصيل UBEC: يمكن توصيل قابس JST SM الأنثوي الموجود على خرج UBEC بمقبس الذكر المطابق الذي يوفر الطاقة والأرض لمدخلات 5 فولت و GND على ESP32. ومع ذلك ، يجب فصل هذا القابس عندما يتم تشغيل ESP32 بواسطة micro USB (على سبيل المثال ، أثناء تحميل الكود) ، وإلا فإن التيار العكسي من ESP32 إلى تسخير الطاقة الرئيسي سيعطل الأداء السليم لـ ESP32.

قم بتثبيت لوحة الإلكترونيات: حرك اللوحة الإلكترونية في القضبان الموجودة داخل الغلاف.

توصيل كبلات المحرك: قم بتوصيل الخيوط من المحرك الأيسر بسائق السائر الأيسر ، مع الأسلاك الزرقاء والأحمر والأخضر والأسود المتصلة بالدبابيس 1B و 1A و 2A و 2B ، على التوالي. قم بتوصيل الخيوط من المحرك الأيمن بسائق السائر الأيمن ، مع الأسلاك الزرقاء ، والأحمر ، والأخضر ، والأسود المتصلة بالدبابيس 2B ، 2A ، 1A ، 1B ، على التوالي (لاحظ أن المحركات موصلة بطريقة صورة معكوسة ، لأنها تمتلك اتجاهات معاكسة). دس أسلاك المحرك الزائدة في الجزء السفلي من الغلاف.

قم بتوصيل حزم البطاريات: قم بإزاحة حزم البطارية في جيوبها الموجودة في الغلاف ، وقم بتوصيل سدادات موصل JST SM الأنثوية الخاصة بها بمقابس الذكور المطابقة الموجودة على المدخلات بحزمة الطاقة الرئيسية (يمكن توجيه الخيوط من حزمة البطارية الأمامية من خلال فتحة في وسط لوحة الإلكترونيات للوصول إلى القابس الموجود في الخلف). يمكن فصل حزم البطاريات للسماح بإدخال بطاريات جديدة بسهولة. سيؤدي تشغيل مفتاح الطاقة في أي من حزمة البطارية إلى وضع إيقاف التشغيل إلى فصل الطاقة عن الدائرة (نظرًا لأن الحزم متسلسلة) - يجب تشغيل المفاتيح الموجودة على ظهر البوت حتى يتم تنشيط الدائرة.

الخطوة 5: تحضير الرأس والعينين

إطالة الثقب في قاعدة الرأس: استخدم مثقاب البستوني مقاس 1 بوصة لزيادة عمق الثقب في أسفل الرأس ، بحيث ينتهي فوق ارتفاع العينين (من المفيد وضع قطعة صغيرة من الشريط في مكان مناسب على عمود البت للإشارة إلى وقت الوصول إلى العمق المناسب). ادفع الريشة 2-3 بوصات في الفتحة قبل الحفر حتى لا تتلف فتحة الفتحة (ستحتاج إلى ملاءمة محكمة على أنبوب PVC لتثبيته بغطاء الغلاف). احتفظ ببعض الأجزاء الكبيرة من الستايروفوم لإعادة ملء العيون لاحقًا.

قم بإنشاء خطافات لدفع / سحب الأسلاك: على أحد طرفي قضيب معدني صلب ، قم بثني شكل N صغير (سيتم استخدام هذا لدفع الأسلاك لتشغيل عيون LED من خلال رأس الستايروفوم). ثني خطافًا صغيرًا في نهاية القضيب المعدني الصلب الآخر (سيتم استخدامه لصيد السلك من الفتحة الموجودة في أسفل الرأس).

تشغيل الأسلاك: اربط الحلقات الكبيرة في نهايات الأسلاك باللون الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق ، باستخدام عقد ضيقة. العمل بسلك واحد في كل مرة ، قم بتعليق الحلقة الموجودة في نهاية الخطاف على شكل N وادفعها عبر عين الرأس ، مع الحفاظ على المسار أفقيًا وتوجيهه نحو الفتحة الموجودة في منتصف الرأس. عندما يتم دفع السلك في الفتحة ، استخدم قضيب الخطاف لإمساك الحلقة من أسفل الرأس ، واسحبها من الفتحة ، واستخرج القضيب الآخر من العين أيضًا (اترك 2-3 بوصات من السلك في أسفل الرأس ، ويتدلى من العين). كرر العملية مع الأسلاك الملونة الثلاثة الأخرى ، باتباع نفس المسار من العين إلى الفتحة المركزية (استخدم ربطة مضغوطة مُصنَّفة لتأمين هذه الأسلاك معًا والإشارة إلى العين التي تتحكم فيها). كرر مع 4 أسلاك أخرى في العين الثانية.

إرفاق RGB LEDs: تقصير الخيوط على RGB LEDs ، مع التأكد من وضع علامة على الأنود المشترك (الرصاص الأطول ، ولاحظ موقع R (السلك الفردي على جانب واحد من الأنود ، كما هو موضح في الرسم البياني للدائرة) و يؤدي G و B (الطرفان الموجودان على الجانب الآخر من الأنود). قم بتوصيل الأسلاك المناسبة التي تتدلى من إحدى العينين إلى مؤشر LED (الأحمر إلى الأنود ، والأصفر إلى R ، والأخضر إلى G ، والأزرق إلى B) ، عزل الوصلات بأنابيب الانكماش الحراري. ادفع أسلاك LED في الرأس ، لكن اتركها تبرز قليلاً حتى يمكن اختبارها. كرر العملية باستخدام مصباح LED الآخر والأسلاك من العين الأخرى.

قم بتوصيل أسلاك العبور: قم بتوصيل مقاوم 220 أوم وسلك توصيل مع موصل أنثوي على كل من الأسلاك الصفراء والخضراء والزرقاء التي تبرز من أسفل الرأس. قم بربط السلكين الأحمر ، واللحام في وصلة مرور مع موصل ذكر (ملاحظة: هذا هو العبور الذكر الوحيد المطلوب في الدائرة).

قم بتوصيل وصلات العبور وإرفاق الرأس: قم بتوجيه وصلات العبور عبر أنبوب PVC في الغطاء وحرك PVC في الفتحة الموجودة في الرأس ، وتثبيتها في الغطاء. قم بإرفاق وصلة العبور الذكورية بالعبور الأنثوي على مجموعة أحزمة الطاقة 3.3 فولت ، ونقاط عبور RGB الأنثوية بـ ESP32 (الأسلاك الصفراء والخضراء والزرقاء للعين اليسرى بـ P4 و P0 و P2 ، على التوالي ، والأصفر والأخضر والأزرق أسلاك العين اليمنى إلى P12 و P14 و P27 على التوالي). أخيرًا ، قم بتثبيت الرأس / الغطاء على الغلاف الرئيسي.

الخطوة 6: قم بتحميل الكود وقم بتثبيت Driver Station

تثبيت كود HeadBot على ESP32: قم بتنزيل Arduino IDE وتثبيته على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بزيارة https://github.com/SouthEugeneRoboticsTeam/ursa وانقر فوق "Download Zip" أسفل الزر الأخضر "Clone or Download". انقل المجلد المضغوط بالداخل إلى أي مكان على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، وأعد تسميته إلى "ursa"

افتح ursa.ino باستخدام Arduino IDE. في قائمة التفضيلات ضمن "ملف" ، أضف https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json إلى "عناوين URL لمدير اللوحات الإضافية". قم بتثبيت لوحات esp32 بواسطة أنظمة Espressif ضمن أدوات> مدير مجلس الإدارة. اختر "esp32 dev module" ضمن أدوات> اللوحة. قم بتثبيت PID بواسطة مكتبة Brett Beauregard بالنقر فوق "إدارة المكتبات" ضمن قائمة "Sketch".

قم بتوصيله بـ ESP32 باستخدام كابل USB-MicroUSB. حدد اللوحة ضمن الأدوات. اضغط مع الاستمرار على الزر الصغير المسمى "I00" بجوار موصل micro USB على ESP32 ، ثم اضغط على زر التحميل في Arduino IDE ، وحرر "I00" عندما يقول Arduino IDE أنه "متصل …". بعد اكتمال التحميل ، يمكن فصل كابل MicroUSB.

تثبيت محطة سائق HeadBot: قم بتنزيل وتثبيت المعالجة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. قم بزيارة https://github.com/SouthEugeneRoboticsTeam/ursa-ds-prototype وقم بتنزيل الكود. افتح "ursaDSproto.pde" باستخدام IDE المعالجة. قم بتثبيت مكتبات Ketai و Game Control Plus و UDP عبر مدير مكتبة المعالجة (Sketch> Import Library). إذا كنت تقوم بتشغيل محطة القيادة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فحدد وضع Java في القائمة المنسدلة في الجزء العلوي الأيمن من نافذة المعالجة ؛ لتشغيله على Android ، قم بتثبيت Android Mode for Processing بالنقر فوق القائمة المنسدلة "Java" في الجزء العلوي الأيمن. بعد ذلك ، قم بتوصيل الجهاز ، وتمكين تصحيح أخطاء USB ، وحدد وضع Android. لتشغيل محطة القيادة ، انقر فوق "تشغيل الرسم التخطيطي". إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك متصلاً بجهاز Android ، فسيتم تثبيت محطة السائق عليه.

الخطوة 7: ابدأ HeadBot وضبط قيم PID

بدء التشغيل: تأكد من توصيل حزم البطاريات ، وأن خرج UBEC متصل بموصل إدخال ESP32. مع وضع Headbot على جانبه في وضع ثابت ، قم بتشغيله عن طريق تحريك مفتاح الطاقة في كلتا حزمتي البطاريات إلى وضع التشغيل ، وترك Headbot ثابتًا لبضع ثوانٍ بينما يتم تهيئة الجيروسكوب. بعد مهلة قصيرة ، يجب أن تكون قادرًا على رؤية إشارة Headbot wifi (SERT_URSA_00) على الجهاز الذي ستستخدمه للتحكم في الروبوت - حدده وأدخل كلمة المرور "Headbot". بعد إجراء الاتصال ، قم بتشغيل تطبيق drive station على هاتفك / جهازك اللوحي ، أو قم بتشغيل البرنامج النصي لمحطة القيادة في المعالجة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. بعد بدء تشغيل البرنامج وإجراء اتصال ، يجب أن ترى قيمة "الملعب" تبدأ في الاستجابة ، مما يُظهر إمالة Headbot.

ضبط قيم PID: لتتمكن من التحكم في Headbot ، ستحتاج إلى ضبط قيم PID. للحصول على إصدار Headbot الموصوف هنا. سيؤدي النقر فوق المربع الموجود في الجزء العلوي الأيسر من محطة القيادة إلى إظهار المنزلقات لضبط القيم. أهم ثلاثة منزلقات مخصصة لضبط P و I و D للزاوية (PA و IA و DA) - هذه القيم ذات أهمية قصوى للسماح لـ Headbot بالحفاظ على توازنها. أشرطة التمرير الثلاثة السفلية مخصصة لضبط P و I و D للسرعة (PS و IS و DS) - هذه القيم مهمة للسماح لـ Headbot بضبط سرعة قيادتها بشكل صحيح وفقًا لإدخال عصا التحكم. قيم البداية الجيدة مع هذا الإصدار من Headbot هي PA = 0.08 ، IA = 0.00 ، DA = 0.035 ، PS = 0.02 ، IS = 0.00 ، و DS = 0.006.بعد تعيين هذه القيم ، انقر فوق مربع "حفظ الإعداد" في الجزء العلوي الأيسر من محطة القيادة (يؤدي هذا إلى حفظ الإعدادات في شكل أكثر متانة بحيث ينجو من إعادة تشغيل الروبوت).

تجربة الأشياء: انقر على شريط Green Joystick في الجزء العلوي الأيمن من محطة القيادة لإحضار عصا التحكم للتحكم في الروبوت. قف في اتجاه شبه متوازن ، واضغط على مربع تمكين الأخضر الداكن في أعلى اليمين (سيؤدي الضغط على المربع الأحمر المجاور إلى تعطيل الروبوت). إذا سارت الأمور على ما يرام ، سيكون لديك Headbot ذاتي التوازن ، ولكن على الأرجح ستحتاج إلى ضبط قيم PID. عادة ما يكون هناك القليل من I أو D مقارنة بـ P ، لذا ابدأ من هناك. قليل جدًا ولن يكون مستجيبًا. كثيرًا وسوف يتأرجح ذهابًا وإيابًا. ابدأ بقيم Angle PID ، وقم بإجراء تغييرات صغيرة لترى كيف تتأثر الأشياء. قد تساعد بعض المصطلحات D لحلقة الزاوية في تقليل التذبذبات ، ولكن يمكن أن تؤدي كمية صغيرة إلى حدوث الكثير من الارتعاش بسرعة ، لذا استخدمها باعتدال. إذا كانت قيم Angle صحيحة ، يجب أن يقاوم Headbot بعض الحركات اللطيفة دون السقوط. من المتوقع حدوث تشنجات صغيرة أثناء توازن Headbot ، نظرًا لأن محركات السائر تتحرك في نصف خطوات بمقدار 0.9 درجة مع كل ضبط.

بمجرد تحقيق التوازن ، حاول القيادة عن طريق إجراء حركات صغيرة لعصا التحكم ، وإجراء تعديلات صغيرة على قيم Speed PID بحيث يستجيب الروبوت بطريقة سلسة ورشيقة. قد تكون زيادة مصطلح I مفيدًا في مواجهة عدم التزام الروبوت بالسرعة المحددة. كن حذرًا ، على الرغم من ذلك - ستتطلب التغييرات على قيم Speed PID مزيدًا من التعديلات على قيم Angle PID (والعكس صحيح) ، حيث تتفاعل حلقات PID.

ستتطلب التغييرات التي تطرأ على الوزن الكلي وتوزيع الوزن لجهاز Headbot (على سبيل المثال عند ارتداء النظارات أو الأقنعة أو الشعر المستعار أو القبعات) مزيدًا من التغيير والتبديل في قيم PID. علاوة على ذلك ، إذا ألقت الأزياء التوازن كثيرًا ، فقد تحتاج إلى تعديل قيمة البداية في الملعب في كود ursa.ino وإعادة تحميل الكود على ESP32.

الوصيف في مسابقة الروبوتات