تحسس العقبات وتجنب العوائق: 3 خطوات

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

العربة الجوالة هي مركبة لاستكشاف الفضاء مصممة للتحرك عبر سطح كوكب أو أي جرم سماوي آخر. تم تصميم بعض المركبات الجوالة لنقل أفراد طاقم رحلات فضائية بشرية ؛ كان البعض الآخر روبوتات مستقلة جزئيًا أو كليًا. عادةً ما يصل المسبارون إلى سطح الكوكب على متن مركبة فضائية على غرار مركبة الهبوط.

تم تغيير هذا التعريف للمركبة الجوالة خلال هذه الأيام لأنه يمكننا بناء عربتنا الاستخبارية الخاصة في المنزل باستخدام لوحات ومنصات التطوير المتطورة المتاحة. كانت فكرتي هي تطوير العربة الجوالة المستقلة لتجنب العوائق باستخدام مستشعرات المدى فوق الصوتية. كان هذا هو المشروع مع Intel Edison SoC مع عدد قليل من أجهزة الاستشعار من مجموعة مستشعرات Intel Grover.

الخطوة 1: المكونات المستخدمة

مجموعة Intel Edison لـ Arduino ، ومحرك سيرفو ، ومحرك DC ، ومستشعر IR ، ومستشعر المدى بالموجات فوق الصوتية ، ومحول الطاقة.

تم استخدام القليل من مكونات الليجو لبناء قاعدة العربة الجوالة ولتركيب المستشعرات والمحركات

الخطوة 2: الوصف

في البداية ، بدأت باستخدام مستشعر الأشعة تحت الحمراء لحساب المسافة أو لاكتشاف العائق. لجعله أكثر قوة ، قمت بتوصيل مستشعر الأشعة تحت الحمراء لمحرك سيرفو لفحص العائق في كل الاتجاهات. عمل المحرك المؤازر كمحرك عموم يمكنه اكتساح 180 درجة واعتدت على البحث عن العائق في المواضع الثلاثة - اليسار واليمين والمستقيم. تم تطوير خوارزمية لحساب مسافة العائق والتحكم في محرك التيار المستمر المتصل بقيادة العجلات. كان لمستشعر الأشعة تحت الحمراء عيوبًا ، وهي عدم العمل تحت ظروف ضوء الشمس الساطع ، فهو المستشعر الرقمي الوحيد ولا يمكنه قياس مسافة العائق. يبلغ نطاق مستشعر الأشعة تحت الحمراء 20 سم. ولكن باستخدام مستشعر المدى بالموجات فوق الصوتية ، تمكنت من حساب المسافة في كل الاتجاهات وتحديد مدى العائق ثم تحديد الاتجاه الذي يجب أن يتحرك فيه. لديها مدى جيد يصل إلى 4 أمتار ويمكنها قياس المسافة بدقة. تم وضع المستشعر على محرك سيرفو عموم الذي يكتسح 180 درجة بمجرد اكتشاف العائق في المسار. تم تطوير الخوارزمية للتحقق من المسافة في كل الاتجاهات ثم تحديد المسار بشكل مستقل مع اكتشاف العائق بعيدًا نسبيًا في جميع الاتجاهات الأخرى. تم استخدام محركات التيار المستمر لقيادة عجلات العربة الجوالة. من خلال التحكم في النبض لمحطة محركات التيار المستمر ، يمكننا تحريك العربة الجوالة للأمام والخلف والانعطاف يسارًا واليمين. اعتمادًا على القرار الذي اتخذه منطق وحدة التحكم ، تم تقديم مدخلات محركات التيار المستمر. تمت كتابة الخوارزمية بطريقة ، إذا تم اكتشاف بعض العوائق في مقدمة العربة الجوالة ، فإنها تبدو يسارًا عن طريق تدوير محرك سيرفو إلى اليسار وفحص مستشعر النطاق فوق الصوتي للمسافة في اليسار ثم يتم حساب نفس الشيء في الاتجاهات الأخرى. بعد أن نحصل على المسافة في الاتجاهات المختلفة ، يقرر جهاز التحكم أفضل مسار مناسب حيث يكون العائق الأبعد من خلال مقارنة المسافات المقاسة. إذا كان العائق على نفس المسافة في كل الاتجاهات ، فإن العربة الجوالة تتحرك بضع خطوات للخلف ثم تحقق من وجودها مرة أخرى. تم توصيل مستشعر IR آخر خلف العربة الجوالة لتجنب الاصطدام أثناء التحرك للخلف. تم تعيين قيمة العتبة في جميع الاتجاهات لأدنى مسافة لتجنب الاصطدام.

الخطوة الثالثة: التقديم

هذا له تطبيق في العديد من المجالات ، تم دمج أحدها في مشروع تحديد المواقع الداخلي لتتبع واختبار دقة الموضع المقاس للكائن في البيئة الداخلية.