Kuepuka Robot: RC Gari kwa Mchezo wa Kutoroka: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Kusudi kuu la mradi huu ilikuwa kujenga roboti ambayo itajitofautisha na roboti zilizopo tayari, na ambayo inaweza kutumika katika eneo halisi na la ubunifu.

Kulingana na uzoefu wa kibinafsi, iliamuliwa kujenga roboti iliyoundwa na gari ambayo itatekelezwa kwenye Mchezo wa Kutoroka. Shukrani kwa vifaa anuwai, wachezaji wangeweza kuwasha gari kwa kutatua kitendawili kwenye kidhibiti, kudhibiti trafiki ya gari, na kupata ufunguo njiani ili kutoroka kwenye chumba.

Kwa kuwa mradi huu ulikuwa sehemu ya kozi ya Mechatronics iliyotolewa katika Université Libre de Bruxelles (UL. B.) na Vrije Universiteit Brussel (V. U. B.), Ubelgiji, mahitaji machache yalitolewa mwanzoni, kama vile:

• Kutumia na kuchanganya uwanja wa fundi, elektroniki na programu
• Bajeti ya 200 €
• Kuwa na robot iliyomalizika na inayofanya kazi ambayo inaleta kitu kipya

Na kama ingetumika katika vipindi vya mchezo wa kutoroka halisi, wakati mwingine vipindi kadhaa mfululizo, mahitaji mengine kadhaa yalihitajika kutimizwa:

• Uhuru: kutafuta njia ya kufanya roboti nusu-uhuru kuheshimu vizuizi vya mchezo
• Inayofaa kwa mtumiaji: rahisi kutumia, uwepo wa skrini na maoni ya kamera
• Uimara: vifaa vikali vyenye uwezo wa kunyonya mshtuko
• Usalama: wachezaji hawawasiliani moja kwa moja na roboti

Hatua ya 1: Dhana kuu na Hamasa

Kama ilivyoelezewa katika utangulizi, dhana kuu ya mradi huu ni kuunda na kujenga roboti yenye uhuru, inayodhibitiwa kwanza na wachezaji wa mchezo wa kutoroka, kisha ina uwezo wa kuchukua udhibiti kutoka kwa wachezaji.

Kanuni ni hii ifuatayo: Fikiria umefungwa kwenye chumba na kikundi cha marafiki. Uwezekano pekee wa kutoka nje ya chumba ni kupata ufunguo. Ufunguo umefichwa kwenye maze iliyo chini ya miguu yako, kwenye sakafu ya kati ya giza. Ili kupata ufunguo huo, una vitu vitatu katika milki yako: kidhibiti cha mbali, ramani, na skrini. Mdhibiti wa kijijini hukuwezesha kudhibiti gari tayari kwenye sakafu ya kati, kwa kutatua kitendawili kinachofikiria kwenye vifungo vya kudhibiti vilivyopo vya rimoti. Mara tu utakapotatua kitendawili hicho, gari huwashwa (taz. Hatua ya 5: Kuandika - kazi kuu inayoitwa 'kitanzi ()'), na unaweza kuanza kuongoza gari kupitia njia ya maze kwa msaada wa ramani uliyopewa. Skrini iko hapo kuonyesha moja kwa moja kile gari inachokiona, shukrani kwa kamera iliyowekwa mbele ya roboti, na kwa hivyo kukusaidia kuona trajectories na muhimu zaidi ufunguo. Mara tu unapopata shukrani muhimu kwa sumaku iliyo chini ya roboti, na ukishafika mwisho wa maze, una uwezo wa kuchukua ufunguo na kutoroka kutoka kwenye chumba ulichokuwa umefungwa.

Sehemu kuu za roboti kwa hivyo ni:

1. Kitendawili kitatatuliwa kwenye kidhibiti cha mbali
2. Udhibiti wa robot na wachezaji walio na mtawala wa mbali
3. Dhibiti onyesho kulingana na video iliyoonyeshwa moja kwa moja na kamera

Kwa sababu katika michezo kama hii kikwazo kuu ni wakati (katika michezo mingi ya kutoroka unayo kati ya dakika 30 na saa 1 kutoka ili kufanikiwa), sensa imeambatanishwa na kushikamana chini ya roboti ili ikiwa wewe, kama wachezaji, uzidi wakati uliopewa (kwa upande wetu dakika 30), roboti inachukua udhibiti tena na kumaliza vifurushi yenyewe, ili uwe na nafasi ya kupata ufunguo wa chumba kabla ya muda wa mchezo kwenda (kwa upande wetu 1 saa)

Pia, kama gari iko kwenye chumba chenye giza kabisa, taa za LED zimewekwa karibu na sensa ili kuisaidia kusoma ishara kutoka ardhini.

Hamu nyuma ya mradi huu wa kikundi ilikuwa kujiweka msingi juu ya yale ambayo tayari yapo kwenye soko, kurekebisha kwa kuongeza thamani ya kibinafsi, na kuweza kuitumia katika uwanja wa kufurahisha na wa kuingiliana. Kwa kweli, baada ya kuwasiliana na Chumba cha Kutoroka kilichofanikiwa huko Brussels, Ubelgiji, tuligundua kuwa michezo ya kutoroka sio maarufu tu na maarufu zaidi, lakini kwamba mara nyingi hukosa mwingiliano na kwamba wateja wanalalamika kutotosha "sehemu ya " mchezo.

Kwa hivyo tulijaribu kupata wazo la roboti ambayo itakidhi mahitaji yaliyopewa wakati tunaalika wachezaji kuwa sehemu ya mchezo.

Hapa kuna muhtasari wa kile kinachotokea katika roboti:

- Sehemu isiyo ya uhuru: mtawala wa kijijini ameunganishwa na Arduino kupitia mpokeaji. Wachezaji wanadhibiti kijijini na kwa hivyo wanadhibiti Arduino ambayo inadhibiti motors. Arduino imewashwa kabla ya mchezo kuanza, lakini inaingia kwenye kazi kuu wakati wachezaji wanasuluhisha kitendawili kwenye kidhibiti cha mbali. Kamera isiyo na waya ya IR tayari imewashwa (imewashwa kwa wakati mmoja na "nzima" (inayodhibitiwa na Arduino) wakati wa kuwasha / kuzima kuwasha). Wacheza huongoza gari na kidhibiti cha mbali: wanadhibiti kasi na mwelekeo (taz. Hatua ya 5: chati ya mtiririko). Wakati kipima wakati kinachoanza wakati kazi kuu imeingizwa ni sawa na dakika 30, udhibiti kutoka kwa mtawala umezimwa.

- Sehemu inayojitegemea: udhibiti unasimamiwa na Arduino. Baada ya dakika 30, sensorer tracker ya IR inaanza kufuata laini ardhini kumaliza vifurushi.

Hatua ya 2: Nyenzo na Zana

VIFAA

Sehemu za elektroniki

• Mdhibiti Mdogo:

  • Arduino UNO
  • Ngao ya gari ya Arduino - Reichelt - 22.52 €

• Sensorer:

  Mfuatiliaji wa laini ya IR - Mc Hobby - 16.54 €

• Betri:

  6x 1.5V betri

• Nyingine:

  • Kitabu cha ulinzi
  • Kamera isiyo na waya (mpokeaji) - Banggood - 21.63 €
  • Mdhibiti wa mbali (transmitter + mpokeaji) - Amazon - 36.99 €
  • Kupandisha kizimbani (mpokeaji wa Qi) - Reichelt - 22.33 € (haitumiki - taz. Hatua ya 7: Hitimisho)
  • LED - Amazon - 23.60 €

Sehemu ya Mitambo

• Kitanda cha chasisi ya gari la DIY - Amazon - 14.99 €

  • Imetumika:

    • 1x kubadili
    • Gurudumu la castor 1x
    • Magurudumu 2x
    • 2x DC motor
    • Mmiliki wa betri 1x

  • Haikutumika:

    • Chassis ya gari 1x
    • 4x M3 * 30 screw
    • 4x L12 spacer
    • Vifungo 4x
    • 8x M3 * 6 screw
    • M3 karanga
• Sumaku - Amazon - 9.99 €

• Bolts, karanga, screws

  • M2 * 20
  • M3 * 12
  • M4 * 40
  • M12 * 30
  • karanga zote husika

• Vipande vilivyochapishwa vya 3D:

  • Chemchemi 5x
  • Kurekebisha motor 2x
  • Urekebishaji wa laini ya umbo la 1x L

• Vipande vya kukata Laser:

  • Sahani ya gorofa 2x
  • Mstatili 5x ndogo bamba

KITUA

• Mashine:

  • Printa ya 3D
  • Laser cutter
• Bisibisi
• Driller ya mkono
• Chokaa
• Uuzaji wa umeme

Hatua ya 3: (Laser) Kukata & (3D) Uchapishaji

Tulitumia mbinu zote za kukata laser na uchapishaji wa 3D kupata baadhi ya vifaa vyetu. Unaweza kupata faili zote za CAD kwenye faili.step hapa chini

Laser cutter

Vipande viwili vikuu vya utengenezaji wa roboti vilikatwa kwa laser: (Nyenzo = Kadibodi ya MDF ya 4mm)

- diski gorofa 2 za kutengeneza msingi (au chasisi) ya roboti

- Mashimo kadhaa kwenye diski mbili ili kubeba vifaa vya mitambo na elektroniki

- 5 mstatili sahani ndogo kurekebisha chemchemi kati ya sahani mbili za chasisi

Printa ya 3D (Ultimakers & Prusa)

Vipengele tofauti vya roboti vilichapishwa 3D, ili kuwapa upinzani na kubadilika kwa wakati mmoja: (Nyenzo = PLA) - chemchemi 5: kumbuka kuwa chemchemi zimechapishwa kama vizuizi, kwa hivyo ni muhimu kuziweka ili kutoa wao maumbo yao ya 'chemchemi'!

- sehemu 2 zenye mstatili zilizotiwa kurekebisha motors

- L-sura kipande kwa ajili ya malazi Line tracker

Hatua ya 4: Kukusanya Elektroniki

Kama unavyoona kwenye michoro ya elektroniki, Arduino inatarajiwa kuwa kipande cha kati cha sehemu ya elektroniki.

Connexion Arduino - Mfuatiliaji wa Mstari: (taz. Mchoro wa wafuasi unaofanana)

Connexion Arduino - Motors: (taz. Mchoro wa jumla unaofanana - kushoto)

Connexion Arduino - Mpokeaji wa Udhibiti wa Kijijini: (taz. Mchoro wa jumla unaolingana)

Connexion Arduino - LEDs: (taz. Mchoro wa jumla unaolingana - kushoto)

Protoboard hutumiwa kuongeza idadi ya bandari za 5V na GND na kuwezesha unganisho lote.

Hatua hii sio rahisi zaidi, kwani inahitaji kutimiza mahitaji yaliyoonyeshwa hapo juu (uhuru, rafiki-rafiki, uthabiti, usalama), na kama mzunguko wa umeme unahitaji umakini na tahadhari.

Hatua ya 5: Usimbuaji

Sehemu ya usimbuaji inahusu Arduino, motors, mtawala wa mbali, tracker ya laini, na LEDs.

Unaweza kupata kwenye nambari:

1. Azimio la anuwai:

• Azimio la Pini linalotumiwa na Mpokeaji wa RC
• Azimio la Pin linalotumiwa na DC Motors
• Azimio la Pini linalotumiwa na LED
• Azimio la anuwai zinazotumiwa na kazi 'Kitendawili'
• Azimio la Pini linalotumiwa na Sensorer za IR
• Azimio la anuwai zinazotumiwa na Dawati la IR

2. Kazi ya uanzishaji: anzisha pini tofauti na LED

Usanidi wa kazi () '

3. Kazi ya motors:

• Kazi 'upande wa kushoto ()'
• Kazi 'turn_right ()'
• Kazi 'CaliRobot ()'

4. tracker ya kazi: hutumia kazi ya awali ya 'CaliRobot ()' wakati wa tabia ya uhuru wa roboti

Kazi 'Mfuasi ()'

5. Kazi ya mdhibiti wa mbali (kitendawili): ina suluhisho sahihi kwa kitendawili kilichowasilishwa kwa wachezaji

Kazi 'Kitendawili ()'

6. Kazi kuu ya kitanzi: inawawezesha wachezaji kudhibiti gari mara tu wanapopata suluhisho la kitendawili, kuanza kipima muda, na kubadili pembejeo kutoka kwa dijiti (iliyodhibitiwa kijijini) hadi dijiti (huru) mara tu timer inapokwenda juu ya dakika 30

Kazi 'kitanzi ()'

Mchakato kuu wa nambari umeelezewa kwenye chati ya mtiririko hapa juu, na kazi kuu zimeangaziwa.

Unaweza pia kupata nambari yote ya mradi huu kwenye faili.ino iliyoambatanishwa, ambayo iliandikwa kwa kutumia kiolesura cha maendeleo Arduino IDE.

Hatua ya 6: Kukusanyika

Mara tu tunapokatwa na vifaa vyote vya laser, 3D iliyochapishwa, na tayari: tunaweza kukusanya jambo lote!

Kwanza, tunatengeneza chemchemi zilizochapishwa za 3D kwenye sahani zao za mstatili zilizokatwa za laser na bolts ya kipenyo sawa na kipenyo cha mashimo ndani ya chemchemi.

Mara chemchemi 5 zinapowekwa kwenye sahani zao ndogo, tunaweza kurekebisha mwisho kwenye sahani ya chini ya chasisi na bolts ndogo.

Pili, tunaweza kurekebisha motors kwenye mitambo ya 3D iliyochapishwa, chini ya sahani ya chini ya chasisi na bolts ndogo.

Mara tu hizo zimerekebishwa, tunaweza kuja kurekebisha magurudumu 2 kwenye motors ndani ya mashimo ya sahani ya chini ya chasisi.

Tatu, tunaweza kurekebisha gurudumu la castor, pia chini ya sahani ya chini ya chasisi, na bolts ndogo kiasi kwamba sahani ya chini ya chasisi ni ya usawa

Sasa tunaweza kurekebisha vifaa vingine vyote

• Sahani ya chini ya chasisi:

  • Chini:

    • Line tracker
    • LED

  • Zaidi:

    • Mpokeaji wa mtawala wa mbali
    • Arduino & ngao ya Magari
    • LED

• Sahani ya juu ya chasisi:

  • Chini:

    Kamera

  • Zaidi:

    • Betri
    • Zima / zima swichi

Mwishowe, tunaweza kukusanya sahani mbili za chasisi pamoja.

Kumbuka: Kuwa mwangalifu unapokusanya vifaa vyote pamoja! Kwa upande wetu, moja ya sahani ndogo za chemchemi ziliharibika wakati wa kukusanya sahani mbili za chasisi, kwa sababu ilikuwa nyembamba sana. Tukaanza tena na upana mkubwa. Hakikisha kutumia vifaa vyenye nguvu wakati wa kutumia kukata laser (pamoja na printa ya 3D), na uthibitishe vipimo ili vipande vyako visiwe nyembamba sana au dhaifu sana.

Hatua ya 7: Hitimisho

Mara tu vifaa vyote vimekusanywa (hakikisha vifaa vyote vimewekwa vizuri na havina hatari ya kuanguka), kipokeaji cha kamera iliyounganishwa na skrini (yaani skrini ya tv), na betri (6x 1.5V) huweka kwenye mmiliki wa betri, uko tayari kujaribu jambo zima!

Tumejaribu kuchukua mradi hatua moja zaidi kwa kubadilisha betri (6x 1.5V) na betri inayoweza kubebeka, na:

• kujenga kizimbani cha kuchaji (chaja isiyo na waya iliyowekwa kwenye kituo cha kuchaji cha kukata laser (tazama picha));
• kuongeza mpokeaji (mpokeaji wa Qi) kwenye betri inayoweza kubebeka (angalia picha);
• kuandika kazi kwenye Arduino kuuliza roboti ifuate laini chini kwa mwelekeo tofauti kufikia kizimbani cha kuchaji na kuchaji betri ili roboti nzima iwe tayari kwa uhuru kwa kikao kijacho cha mchezo.

Tulipokumbana na shida katika kuchukua nafasi ya betri na betri inayobebeka haki kabla ya tarehe ya mwisho ya mradi (ukumbusho: mradi huu ulisimamiwa na maprofesa wetu wa ULB / VUB, kwa hivyo tulikuwa na tarehe ya mwisho ya kuheshimu), hatukuweza kujaribu kukamilika roboti. Bado unaweza kupata hapa video ya roboti inayotumiwa kutoka kwa kompyuta (kiunganishi cha USB) na kudhibitiwa na kidhibiti cha mbali.

Walakini, tuliweza kufikia maadili yote tuliyokuwa tukilenga: - Uimara- Umbo la pande zote- Kitendawili cha kuwasha- Kubadilisha udhibiti (kijijini -> uhuru) Ikiwa mradi huu umehifadhi umakini wako na udadisi wako, kwa hivyo tuko hamu ya kuona kile ulichofanya, kuona ikiwa umechukua hatua tofauti tofauti na sisi, na kuona ikiwa umefanikiwa katika mchakato wa malipo ya uhuru!

Usisite kutuambia nini unafikiria juu ya mradi huu!