العقبة العاطفية في تجنب الروبوت: 11 خطوة

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

الروبوت العاطفي. يعرض هذا الروبوت المشاعر مع neopixels (RGB LED) مثل الحزن والسعادة والغضب والخوف ، ويمكنه أيضًا تجنب العقبات والقيام بحركات معينة أثناء عاطفة معينة. إن أدمغة هذا الروبوت هي ضخمة من اردوينو. ضع في اعتبارك أن هذا هو أول روبوت مبرمج صنعته على الإطلاق ، وقد جعلني أحب البرمجة ، فالشفرة نفسها مبتدئة للغاية ويمكن على الأرجح تبسيطها.

الخطوة 1: الأجزاء

-3.2 قدم من شريط نيوبكسل

-مستشعر الموجات فوق الصوتية HC-SR04 (أو أي مستشعر بالموجات فوق الصوتية آخر)

-تحول ميلت

-3 3.7 فولت بطارية ليثيوم أيون (18650)

- محول دفعة (موضح في خطوة الطاقة)

-مقاوم الصور (أي قيمة)

-مستشعر صوت تناظري

-2 محركات تيار مستمر 6 فولت

-l293d (سائق محرك)

-ورقة من البلاستيك

-ورق مقوى

-عجلات عربة

الخطوة 2: Neopixels

نظرًا لميزانيتي الضيقة ، فإن أبسط وأرخص طريقة لجعل مشاعري الروبوتات تنبض بالحياة هي neopixels ، كل ما لديهم هو 3 مدخلات ومخرجات. تتم تسمية المسامير الثلاثة الموجودة على الإدخال بـ 5 فولت و DIN (إدخال البيانات) و GND (أرضي) ؛ يتم تسمية المخرجات بنفس اسم الإدخال ولكن بدلاً من البيانات الموجودة في DO (إخراج البيانات). الطريقة التي توصل بها هذه المصابيح هي توصيلها بالتوازي مع بعضها البعض ، بحيث يتصل 5 فولت بـ 5 فولت على الجانب الآخر ويتم توصيل GND بمؤشر GND الآخر ، ويتم توصيل DO من المصباح الأول بـ DIN الخاص بالمؤشر الثاني ثم تستمر هذه العملية حتى تصل إلى طول شريط LED المطلوب. لا يتطلب شريط neopixels بأكمله سوى دبوس إخراج رقمي واحد من الإدخال ، وذلك لأن DO و DIN متصلان في سلسلة طويلة ، لذلك يتشاركون جميع البيانات مع بعضهم البعض. هذا ضروري لأننا نحتاج إلى تشغيل وإيقاف مصابيح LED محددة في أوقات محددة. تعليمات مفيدة حول هذا هي NEOPIXEL HELP

الخطوة 3: التخطيطي

الدائرة بسيطة للغاية حيث أن معظم الروبوت مبرمج للتو ، تعمل المحركات على ما يقرب من 7 فولت مع سائق محرك l293d من أجل التحكم في المحركات للتقدم للأمام للخلف. الاتصالات الأخرى هي المستشعرات الخاصة بـ Arduino. وهذا كل شيء!

الخطوة 4: الكود

أول شيء فعلته هو تنزيل المكتبات المطلوبة لجعل الترميز أسهل قليلاً ، المكتبات التي استخدمتها هي "FastLED.h" و "NewPing.h". واحد الصمام السريع هو للمصابيح و ping الجديد مخصص لأجهزة الاستشعار فوق الصوتية. الشيء التالي الذي قمت به هو عمل جميع التعاريف الخاصة بالدبابيس التي استخدمتها ، وبعد ذلك كان إعدادًا باطلًا ، هذا هو المكان الذي قمت فيه بإعداد أوضاع الدبوس والشريط الجديد "FastLED.addLeds (المصابيح ، NUM_LEDS) ؛" لقد حددت NUM_LEDS على أنه 56 ، نظرًا لأنني استخدمت 56 مصباحًا ، فسيتم شرح تكوينات المصابيح في خطوة الوجه. ثم أنشأت مجموعة من الوظائف لروبوتي للتحرك للأمام وللخلف ولديه أيضًا عاطفة معينة ، وبعد ذلك أتيت إلى حلقة الفراغ ، وهذا هو المكان الذي أستدعي فيه جميع وظائفي في تسلسل معين أريده ، على سبيل المثال ، إذا أردت أن يبتسم الروبوت الخاص بي ، فسأضع ابتسامة () ؛. إذا كنت أرغب في تشغيل مؤشر ضوئي معين ، فسوف أضع ، المصابيح [45] = CRGB:: Green؛ ، سيؤدي هذا تعيين 45 إلى اللون الأخضر. عندما أضع اللون الأسود ، فهذا يعني فقط إيقاف التشغيل. ضع في اعتبارك الآن أن هذا هو أحد برامجي الأولى ، لذا من الواضح أنه ليس مثاليًا ، لكنه لا يزال يعمل.

الرمز

الخطوة 5: الوجه

بالنسبة للوجه ، استخدمت 56 مصباحًا ضوئيًا وهو عبارة عن شريط نيوبكسل كامل بطول 3.2 قدم تقريبًا. لقد قطعت الشريط إلى 7 شرائح من 8 مصابيح ، واستخدمت أول 3 شرائح للعيون والأخيرة للفم. لقد قمت بتوصيل الشرائط في شكل ثعبان من الاتصال ، ونأمل أن تفهم بشكل أفضل مع الرسم التخطيطي. عندما انتهيت من الوجه ، أضع ورقة بلاستيكية رفيعة (بسماكة 2 مم تقريبًا) فوق شرائط LED.

الخطوة 6: وظيفة سعيدة

هذه الوظيفة هي الأسهل من بينها جميعًا لأنها لا تستخدم أي مستشعرات ، وبدلاً من ذلك بمجرد تشغيل الروبوت ، فإنه يبتسم لك على الفور. لكنها لا تبتسم فقط. عندما يبتسم ، يكون في وضع تجنب العقبات أيضًا. يتم تمثيل وضع تجنب العقبات في الكود الخاص بي حيث تتجول الوظيفة. يعمل وضع تجنب العوائق أو التجوال عن طريق استخدام مستشعرين فوق صوتيين على جانب الروبوتات ، عندما يصل المستشعر إلى 30 سم إلى أي شيء يقوم بعمل نسخة احتياطية منه ويتجه إما يمينًا أو يسارًا اعتمادًا على المستشعر الأقرب إلى الكائن.

الخطوة 7: الوظيفة الحزينة

لكي يصبح الروبوت حزينًا ، كان علي التفكير في سمة شخصية لهذا الروبوت ، لذلك قررت أن أجعله حزينًا عندما يكون في بيئة مظلمة. للقيام بذلك ، استخدمت مقاومًا للصور لاستشعار الضوء. كلما كانت البيئة أغمق كلما زادت المقاومة وكلما كانت البيئة أخف كلما انخفضت المقاومة. تعمل الدائرة كمقسم للجهد وهو عبارة عن دائرة بها مقاومتان متصلتان في سلسلة بـ + 5 فولت و GND ، عند نقطة منتصف وصلة المقاوم يوجد جهد يمكن تحديده بواسطة هذه المعادلة: جهد الدخل * (R2 / R1 + R2). عندما يقرأ Arduino Analog Pin هذه القيمة فإنه يحول الجهد إلى نطاق من 0 إلى 1023.

الخطوة 8: وظيفة غاضبة

من أجل إثارة غضب الروبوت ، قررت أن أقلبه / أطرحه. يعمل هذا عن طريق استخدام مفتاح الإمالة ، ومفتاح الإمالة هو في الأساس مفتاح عادي ، ولكن بدلاً من أن يكون لديك زر أو هزاز ، لديك كرة زئبقية ، إذا كانت مائلة بزاوية معينة ، فستقوم بتوصيل جهات الاتصال وتشغيلها ؛ لذا فإن القيمة من هذا إما 0 أو 1 ، 0 للإيقاف و 1 للتشغيل. عندما يكون الروبوت غاضبًا ، فإنه يتجاهل أيضًا وضع تجنب العائق ويصطدم بأي شيء في الأفق في الاتجاه الأمامي ، بسبب غضبه.

الخطوة 9: وظيفة خائفة

الوظيفة النهائية للروبوت هي الوظيفة الخائفة ، والتي تستخدم مستشعر صوت يتم وضعه أعلى الروبوت مباشرة. عندما يسمع الروبوت ضجيج حمل فإنه يخاف ويرتجف أثناء الرجوع للخلف. يعمل مستشعر الصوت باستخدام ميكروفون مكثف وهو عبارة عن ميكروفون ، عندما يستشعر الأصوات أو الاهتزازات ، فإنه ينتج جهدًا صغيرًا ، عادةً حوالي 100 مللي فولت ، ثم يتم تضخيم هذا الجهد وقراءته من خلال الدبوس التناظري في Arduino ، كلما زاد الجهد أو أعلى الصوت كلما ارتفعت القيمة التناظرية ، والعكس صحيح.

الخطوة 10: الطاقة

الآن بعد أن قمت ببناء كل ما تحتاجه لتشغيله ، حاولت في الأصل تشغيل هذا باستخدام 8 بطاريات AA ، لكنها كانت ضخمة جدًا وغير عملية. ثم استخدمت 3 بطاريات ليثيوم أيون تحتوي كل منها على حوالي 3.5 فولت ، وقمت بتوصيل بطارية واحدة بمحول دفعة وهو معزز للجهد ، وقد عزز هذا من 3.5 فولت إلى 5 فولت لتشغيل Arduino ، ثم استخدمت بطاريتين وتم توصيلهما مباشرة بالنسبة للمحركات ومصابيح LED ، فهذه ليست فكرة جيدة لأن الجهد الكهربائي لم يتم تنظيمه ، لكن لم يكن لدي منظم جهد كهربائي موجود ، إذا حاولت بناء هذا ، فإنني أوصي باستخدام منظم الجهد الذي يمكن أن يفعله 5 فولت في حوالي 2-3 أمبير ، مثال على ذلك هو LM78S05. أو يمكنك استخدام LM7805 لتشغيل Arduino وبدلاً من ذلك يمكنك الحصول على محول تنحي أو محول باك لخفض الجهد وتشغيل مصابيح LED والمحركات.

الخطوة 11: استمتع !

أتمنى أن تبني هذا الروبوت وأن تقضي وقتًا ممتعًا ، وآمل أيضًا أن تضع دورك الخاص على هذا الروبوت وأن تخلق مشاعرك الخاصة لتجعله حيًا !!!