LEGO Robot inaendesha gari kupitia Maze: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Hii ni robot rahisi, inayojitegemea iliyoundwa kusonga maze kwa njia ya kutoka. Imejengwa kwa kutumia LEGO Mindstorms EV3. Programu ya EV3 inaendesha kompyuta na hutoa programu, ambayo hupakuliwa kwa mdhibiti mdogo anayeitwa Matofali ya EV3. Njia ya programu ni msingi wa ikoni na kiwango cha juu. Ni rahisi sana na inayofaa.

SEHEMU

1. Mawimbi ya LEGO EV3 yamewekwa
2. LEGO Mindstorms EV3 sensor ya ultrasonic. Haijumuishwa katika seti ya EV3.
3. Kadi ya bati kwa maze. Katoni mbili zinapaswa kuwa za kutosha.
4. Kipande kidogo cha kadibodi nyembamba kusaidia kutuliza pembe na kuta.
5. Gundi na mkanda kuunganisha vipande vya kadibodi pamoja.
6. Bahasha ya kadi nyekundu ya salamu kutambua utokaji wa maze.

VIFAA

1. Huduma ya kisu kukata kadibodi.
2. Mtawala wa chuma kusaidia mchakato wa kukata.

MBINU YA KUTATUA MAZE

Kuna njia kadhaa za kuzunguka maze. Ikiwa una nia ya kuzisoma, zimeelezewa vizuri sana katika nakala ifuatayo ya Wikipedia:

Nilichagua sheria ya wafuasi wa wafuasi wa ukuta wa kushoto. Wazo ni kwamba roboti itaweka ukuta upande wake wa kushoto kwa kufanya maamuzi yafuatayo wakati inakwenda kwenye maze:

1. Ikiwezekana kugeuka kushoto, fanya hivyo.
2. Vinginevyo, nenda moja kwa moja ikiwezekana.
3. Ikiwa haiwezi kwenda kushoto au sawa, pinduka kulia, ikiwa inawezekana.
4. Ikiwa hakuna moja ya hapo juu yanawezekana, hii lazima iwe mwisho wa kufa. Geuka.

Tahadhari moja ni kwamba njia inaweza kushindwa ikiwa maze ina kitanzi ndani yake. Kulingana na kuwekwa kwa kitanzi, roboti inaweza kuendelea kuzunguka na kuzunguka kitanzi. Suluhisho linalowezekana kwa shida hii itakuwa kwa roboti kubadili sheria ya wafuasi wa ukuta wa mkono wa kulia ikiwa itagundua kuwa inaenda kitanzi. Sikujumuisha uboreshaji huu katika mradi wangu.

HATUA ZA KUJENGA ROBOTI

Ingawa LEGO Mindstorms EV3 ni anuwai sana, hairuhusu zaidi ya moja ya kila aina ya sensorer iliyounganishwa na Matofali moja. Matofali mawili au zaidi yanaweza kufungwa minyororo, lakini sikutaka kununua Matofali mengine, na kwa hivyo nilitumia sensorer zifuatazo (badala ya sensorer tatu za ultrasonic): sensa ya infrared, sensor ya rangi, na sensor ya ultrasonic. Hii ilifanya kazi vizuri. Jozi za picha hapa chini zinaonyesha jinsi ya kujenga roboti. Picha ya kwanza ya kila jozi inaonyesha sehemu zinazohitajika, na picha ya pili inaonyesha sehemu zile zile zilizounganishwa pamoja.

Hatua ya 1: Msingi wa Robot

Hatua ya kwanza ni kujenga msingi wa roboti, kwa kutumia sehemu zilizoonyeshwa. Msingi wa roboti umeonyeshwa kichwa chini. Sehemu ndogo yenye umbo la L nyuma ya roboti ni msaada kwa nyuma. Inateleza wakati roboti inasonga. Hii inafanya kazi sawa. Kit cha EV3 hakina sehemu ya aina ya mpira unaozunguka.

Hatua ya 2: Juu ya Msingi

Hatua 3 zifuatazo ni za juu ya msingi wa roboti, sensa ya rangi, na nyaya, ambazo ni nyaya zote 10 (26 cm)

Hatua ya 3: Sensorer za infrared na Ultrasonic

Ifuatayo, ni sensor ya infrared (upande wa kushoto wa roboti) na sensor ya ultrasonic (upande wa kulia). Pia, pini 4 za kushikamana na Matofali juu.

Sensorer za infrared na ultrasonic ziko kwa wima badala ya usawa wa kawaida. Hii hutoa kitambulisho bora cha pembe au mwisho wa kuta.

Hatua ya 4: nyaya

Ambatisha Matofali na unganisha nyaya kama ifuatavyo:

• Bandari B: kushoto motor kubwa.
• Bandari C: motor kubwa kulia.
• Bandari ya 2: sensor ya ultrasonic.
• Bandari ya 3: sensa ya rangi.
• Bandari ya 4: sensa ya infrared.

Hatua ya 5: Hatua ya Mwisho katika Kuunda Robot: Mapambo

Mabawa na mapezi ni ya mapambo tu.

Hatua ya 6: Pseudocode ya Programu

1. Subiri sekunde 3 na useme "Nenda."
2. Anza robot kusonga mbele moja kwa moja.
3. Ikiwezekana kugeuka kushoto (yaani, ikiwa infrared sensor haina hisia ya kitu karibu), sema "Kushoto" na uende kushoto.
4. Nenda mbele juu ya inchi 6 (15 cm) ili kugeuza zamu ya uwongo kushoto. Sababu ni kwamba baada ya roboti kugeuka, sensa ingeona nafasi ndefu iliyokuwa imetoka tu, na roboti ingefikiria inapaswa kugeuka kushoto, ambayo sio jambo sahihi kufanya. Rudi hatua ya 2.
5. Ikiwa haiwezekani kugeuka kushoto, angalia kile Sura ya Rangi inaona mbele ya roboti.
6. Ikiwa hakuna rangi (yaani hakuna kitu), basi nenda nyuma kwa hatua ya 2.
7. Ikiwa rangi ni Nyekundu, hii ndio njia ya kutoka. Simamisha roboti, cheza tafrija, na simamisha programu.

8. Ikiwa rangi ni Kahawia (kwa mfano, kadibodi ya hudhurungi mbele), basi simama roboti.

   1. Ikiwezekana kugeuka kulia (yaani, ikiwa sensor ya ultrasonic haioni kitu karibu), sema "Kulia" na uende kulia. Rudi hatua ya 2.
   2. Ikiwa haiwezekani kugeuka kulia, sema "Uh-oh", rudisha nyuma karibu sentimita 5 (12.5 cm), na ugeuke. Rudi hatua ya 2.

Hatua ya 7: Programu

LEGO Mindstorms EV3 ina njia rahisi ya programu-msingi ya programu. Vitalu vinaonyeshwa chini ya skrini ya kuonyesha kwenye kompyuta na inaweza kuburuzwa na kushushwa kwenye dirisha la programu ili kuunda programu. Picha ya skrini inaonyesha mpango wa mradi huu. Vitalu vimeelezewa katika hatua inayofuata.

Sikuweza kujua jinsi ya kuanzisha upakuaji wa programu kwenu watu, na kwa hivyo Vizuizi vimeelezewa katika hatua inayofuata. Kila Kizuizi kina chaguzi na vigezo. Ni rahisi sana na inayofaa. Haipaswi kuchukua muda mwingi kwako kukuza programu na / au kuibadilisha ili kukidhi mahitaji yako. Kama kawaida, ni wazo nzuri kuokoa programu mara kwa mara wakati wa kuiendeleza.

Matofali ya EV3 yanaweza kushikamana na kompyuta kwa kebo ya USB, Wi-Fi au Bluetooth. Wakati imeunganishwa na kuwashwa, hii inaonyeshwa kwenye dirisha dogo kwenye kona ya chini ya mkono wa kulia wa dirisha la EV3 kwenye kompyuta. "EV3" iliyo upande wa kulia zaidi inageuka kuwa nyekundu. Wakati maonyesho haya yamewekwa kwenye Port View, inaonyesha kwa wakati halisi, ni nini kila sensorer inagundua. Hii ni muhimu kwa kujaribu.

Wakati wa kujenga programu hii, ningependekeza kufanya kazi kutoka kushoto kwenda kulia na juu hadi chini, na kupanua Kitanzi na Kubadilisha Vitalu kabla ya kukokota Vitalu vingine ndani. Niliingia kwenye shida za shida kujaribu kuingiza Vitalu vya ziada ndani kabla ya kupanua.

Hatua ya 8: Vitalu vya Programu

1. Kuanzia upande wa kushoto wa programu, Kizuizi cha Kuanza kinapatikana kiatomati wakati programu inatengenezwa.
2. Ifuatayo ni Kizuizi cha Kusubiri, kutupa sekunde 3 kuweka roboti kwenye mlango wa maze, baada ya kuanzisha programu.
3. Kizuizi cha Sauti hufanya roboti iseme "Nenda."
4. Kizuizi cha Kitanzi kina programu nyingi. Onyesho linapaswa kuletwa nje mara 4 au 5 na hii Block Loop inapaswa kupanuliwa karibu na makali ya kulia ya Canvas ya Programu kabla ya kuanza kuingiza Vitalu. Inaweza kufanywa kuwa ndogo baadaye.
5. Kizuizi cha kwanza ndani ya Kitanzi ni Kuzuia Uendeshaji wa Kusonga na Uendeshaji umewekwa sifuri na Nguvu imewekwa hadi 20. Hii inaanza motors kukimbia mbele kwa kasi ya chini. Kasi ya haraka ingefanya roboti isonge mbali sana wakati inaendelea mbele wakati inazungumza katika hatua zinazofuata.
6. Kizuizi cha Kubadilisha katika Hali ya Ukaribu wa Sensor ya infrared huangalia ikiwa kuna kitu chochote mbali zaidi kuliko thamani ya 30. Hii ni sawa na takriban inchi 9 (23 cm) kwa kadibodi kahawia. Ikiwa thamani ni kubwa kuliko 30, basi Vitalu 7, 8 na 9 vinatekelezwa, vinginevyo mpango huenda kwa Kuzuia 10 hapa chini.
7. Kizuizi cha Sauti hufanya roboti iseme "Kushoto."
8. Hoja ya Uendeshaji na seti ya Usukani hadi -45, Nguvu imewekwa hadi 20, Mzunguko umewekwa 1.26, na Brake Mwishowe imewekwa kuwa Kweli. Hii inafanya roboti igeuke kushoto.
9. Hoja ya Uendeshaji na seti ya Uendeshaji hadi sifuri, Nguvu imewekwa hadi 20, Mizunguko imewekwa hadi 1.2, na Brake Mwishowe imewekwa kuwa Kweli. Hii inafanya roboti kwenda mbele karibu sentimita 15 ili kuepusha upande wa kushoto wa uwongo.
10. Kizuizi cha Kubadilisha katika Sura ya Rangi Pima Njia ya Rangi huangalia ni rangi gani iliyo mbele ya roboti. Ikiwa hakuna rangi (i.e. hakuna kitu), basi mpango huenda mwisho wa kitanzi. Ikiwa rangi ni Nyekundu, basi Vitalu vya 11, 12 na 13 vinatekelezwa. Ikiwa rangi ni Kahawia, programu hiyo huenda kwa Kuzuia 14 hapa chini.
11. Hoja ya Uendeshaji katika Njia ya Kuzima ili kusimamisha motors.
12. Kizuizi cha Sauti hucheza ushabiki.
13. Kizuizi cha kukatiza kitanzi hutoka kwa Kitanzi.
14. Hoja ya Uendeshaji katika Njia ya Kuzima ili kusimamisha motors.
15. Kizuizi cha Kubadilisha katika Sensor ya Ultrasonic Linganisha Njia ya Inchi za Umbali ikiangalia ikiwa kuna kitu chochote kilicho mbali zaidi ya inchi 8 (20 cm). Ikiwa ni zaidi ya inchi 8, basi Vitalu16 na 17 vinatekelezwa, vinginevyo mpango huenda kwa Kuzuia 18 hapa chini.
16. Kizuizi cha Sauti hufanya roboti iseme "Sawa."
17. Hoja ya Uendeshaji na seti ya Uendeshaji hadi -55, Nguvu iliyowekwa hadi -20, Mizunguko imewekwa hadi 1.1, na Brake Mwishowe imewekwa kuwa Kweli. Hii inafanya roboti igeuke kulia.
18. Kizuizi cha Sauti hufanya roboti iseme "Uh-oh."
19. Kizuizi cha Tangi ya Kusonga na Kushoto kwa Nguvu imewekwa -20, Kulia kwa nguvu imewekwa -20, Mzunguko umewekwa 1, na Brake Mwishowe imewekwa kuwa Kweli. Hii inafanya roboti kurudia juu ya inchi 5 (12.5 cm) ili kutengeneza nafasi ya kugeuka.
20. Kizuizi cha Tangi ya Kusonga na Kushoto kwa Nguvu imewekwa -20, Kulia kwa nguvu imewekwa hadi 20, Mzunguko umewekwa hadi 1.14, na Brake Mwisho imewekwa kuwa Kweli. Hii inafanya roboti igeuke.
21. Wakati wa kutoka kwa Kitanzi kuna kizuizi cha Programu ya Kuacha.

Hatua ya 9: JENGA MAZE

Katoni mbili za kabati zinapaswa kuwa za kutosha kwa maze. Nilitengeneza ukuta wa maze inchi 5 (cm 12.5), lakini inchi 4 (10 cm) inapaswa kufanya kazi sawa ikiwa umepungukiwa na kadibodi.

Kwanza, nilikata karibu na kuta za mabokosi, 10 inches (25 cm) kutoka chini. Kisha nikakata karibu na sentimita 5 kutoka chini. Hii hutoa kuta kadhaa za inchi 5. Pia, nilikata karibu na sehemu za chini za maboksi, na kuacha karibu inchi 1 (2.5 cm) kushikamana na kuta kwa utulivu.

Vipande anuwai vinaweza kukatwa na kushikamana au kunaswa kila mahali inahitajika kuunda maze. Inapaswa kuwa na nafasi ya inchi 12 (30 cm) kati ya kuta katika njia yoyote iliyo na mwisho uliokufa. Umbali huu unahitajika ili roboti igeuke.

Baadhi ya pembe za maze zinaweza kuhitaji kuimarishwa, Pia, kuta zingine zilizonyooka zinahitajika kuzuiwa ikiwa zinajumuisha kona ya katoni iliyonyooka. Vipande vidogo vya kadibodi nyembamba vinapaswa kushikamana chini chini kwenye sehemu hizo, kama inavyoonyeshwa.

Toka lina kizuizi nyekundu kilicho na bahasha ya kadi nyekundu ya kadi nyekundu na msingi uliotengenezwa kwa vipande 2 vya kadibodi nyembamba, kama inavyoonyeshwa.

Tahadhari moja ni kwamba maze haipaswi kuwa kubwa. Ikiwa zamu za roboti ziko pembeni kidogo kutoka kwa ile inayofaa, tofauti huongeza baada ya zamu chache. Kwa mfano, ikiwa zamu ya kushoto imezimwa kwa digrii 3, basi baada ya zamu 5 kushoto roboti inaondoka kwa digrii 15. Maze kubwa ingekuwa na zamu zaidi na njia ndefu kuliko ndogo, na roboti inaweza kuingia kwenye kuta. Ilinibidi kuganda mara kadhaa na mipangilio ya Mzunguko wa zamu ili kupata mafanikio kupitia hata maze ndogo niliyoifanya.

VIFAA VYA BAADAYE

Mradi dhahiri wa ufuatiliaji ni kuifanya roboti iweze kuamua njia ya moja kwa moja kupitia maze wakati wa kuiendesha, na kisha kuendesha njia hii ya moja kwa moja (kuepusha miisho) baadaye baadaye.

Hii ni ngumu zaidi kuliko mradi wa sasa. Roboti lazima ikumbuke njia ambayo imesafiri, kuondoa mwisho-mwisho, ihifadhi njia mpya, na kisha ifuate njia mpya. Ninapanga kufanya kazi kwenye mradi huu siku za usoni. Ninatarajia inawezekana kukamilisha na LEGO Mindstorms EV3 kutumia Array Operations Blocks na baadhi ya Blocks zinazohusiana na hesabu.

KUMALIZA KUMBUKUMBU

Huu ulikuwa mradi wa kufurahisha. Natumaini pia utapata kupendeza.