Nenda Robot na Sensorer za Viatu, W / o GPS, W / o Ramani: Hatua 13 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Fuata Kuhusu: oblu ni sensor ya ndani ya urambazaji Zaidi Kuhusu oblu »

Roboti huenda katika njia iliyopangwa tayari na hupitisha (juu ya bluetooth) habari yake halisi ya harakati kwa simu kwa ufuatiliaji wa wakati halisi. Arduino imewekwa mapema na njia na oblu hutumiwa kuhisi mwendo wa roboti. oblu hupeleka habari za harakati kwa Arduino kwa muda wa kawaida. Kulingana na hilo, Arduino hudhibiti mwendo wa magurudumu kuruhusu roboti ifuate njia iliyotanguliwa.

Hatua ya 1: UTANGULIZI MUFUPI

Mradi huo ni juu ya kufanya roboti iende katika njia iliyoainishwa hapo awali kwa usahihi, bila kutumia GPS au WiFi au Bluetooth kwa kuweka nafasi, hata ramani au mpangilio wa mpangilio wa jengo. Na chora njia yake halisi (kwa kiwango), katika wakati halisi. Bluu inaweza kutumika kama mbadala ya waya, kwa kupeleka habari za eneo halisi.

Hatua ya 2: SIMULIZI YA ASILI YA KUVUTIA

Ajenda kuu ya timu yetu ni kukuza sensorer zilizowekwa kwenye viatu. Walakini, tulifikiliwa na kikundi cha utafiti wa kitaalam na hitaji la kuzunguka kwa roboti ndani na wakati huo huo kufuatilia msimamo wake wa wakati halisi. Walitaka kutumia mfumo kama huo wa kuchora ramani kwenye chumba kilichofungwa au kugundua kuvuja kwa gesi katika usanidi wa viwanda. Maeneo kama haya ni hatari kwa wanadamu. kutafuta suluhisho dhabiti la urambazaji wa ndani wa roboti yetu ya Arduino.

Chaguo letu dhahiri kwa moduli yoyote ya sensorer ya mwendo (IMU) ilikuwa "oblu" (Ref hapo juu picha). Lakini sehemu ngumu hapa ilikuwa kwamba firmware iliyokuwepo ilifaa kwa miguu iliyowekwa ndani ya miguu ya Wanaokufa kwa Wanaotembea kwa miguu (PDR) au Urambazaji wa Watembea kwa miguu, kwa maneno rahisi. Utendaji wa PDR wa oblu ndani ya nyumba kama IMU iliyowekwa kwa miguu ni ya kushangaza sana. Upatikanaji wa programu ya Android (Xoblu) kwa ufuatiliaji wa wakati halisi wa oblu kama kihisi-kiatu, inaongeza faida. Walakini, changamoto ilikuwa kutumia algorithm iliyopo ambayo inategemea mtindo wa kutembea kwa binadamu, kwa kuabiri robot na kuifuatilia.

Hatua ya 3: INTRO FUPI YA "oblu"

"oblu" ni miniaturized, gharama ya chini na jukwaa la maendeleo ya rasilimali inayolengwa kwa matumizi ya kuhisi mwendo unaoweza kuvaliwa. Ni betri inayoweza kuchajiwa kwa Li-ion na inaruhusu kuchaji betri ya USB ndani. Inayo moduli ya onboard ya Bluetooth (BLE 4.1) ya mawasiliano ya waya. "oblu" inapeana mdhibiti mdogo wa biti 32 (Atmel's AT32UC3C) ambayo inaruhusu kutatua equations tata za urambazaji ndani. Kwa hivyo mtu hufanya usindikaji wote wa mwendo kwenye oblu yenyewe na anasambaza tu matokeo ya mwisho. Hii inafanya ujumuishaji wa oblu na mfumo wa washirika rahisi sana. "oblu" pia huandaa safu nyingi za IMU (MIMU) ambayo inaruhusu fusion ya sensorer na inaboresha utendaji wa kuhisi mwendo. Njia ya MIMU inaongeza upekee wa "oblu".

hesabu za ndani za oblu zinategemea matembezi ya wanadamu. oblu hutoa uhamisho kati ya hatua mbili mfululizo na mabadiliko ya kichwa. Jinsi - wakati mguu unagusana na ardhi, kasi ya pekee ni sifuri, i.e.ya pekee imesimama. Kwa njia hii oblu hugundua 'hatua' na hurekebisha makosa kadhaa ya ndani. Na marekebisho haya ya mara kwa mara ya makosa, husababisha utendaji mzuri wa ufuatiliaji. Kwa hivyo hapa kuna uwindaji. Je! Ikiwa roboti yetu pia hutembea kwa mtindo ule ule - songa, simama, songa, simama.. Hakika, oblu inaweza kutumika kwa kitu chochote ambacho harakati zake zina wakati wa kawaida wa sifuri na nonzero. Kwa hivyo tuliendelea mbele na oblu na kwa wakati wowote tunaweza kukusanyika roboti yetu na mfumo wa ufuatiliaji.

Hatua ya 4: NINI UFAIDI WA "oblu"?

Tunatumia karibu 70% ya wakati wetu ndani ya nyumba. Kwa hivyo, kuna matumizi mengi ambayo yanahitaji urambazaji wa ndani wa wanadamu na mashine. Suluhisho la nafasi inayotumiwa sana ni GPS / GNSS ya setilaiti ambayo ni nzuri kwa urambazaji wa nje. Inashindwa katika mazingira ya ndani au katika mazingira ya mijini ambayo haipatikani na anga wazi. Maombi kama hayo ni uchunguzi wa kijiografia wa makazi duni au maeneo yaliyo chini ya dari nzito ya miti, urambazaji wa ndani wa roboti, uwekaji wa mawakala wa uokoaji 'kwa mapigano ya moto, ajali za madini, vita vya mijini nk.

Mtangulizi wa oblu aliletwa kama sensorer ya kiatu (au sensorer ya PDR) kwa nafasi ya wapiganaji wa moto, ambayo baadaye iliboreshwa na kubadilishwa kama jukwaa la maendeleo linaloweza kusanidiwa kwa watunga ambao wanatafuta rahisi- suluhisho la kuhisi inertial la bei nafuu kwa urambazaji wa ndani wa wanadamu pamoja na roboti. Kufikia sasa, watumiaji wa oblu wameonyesha matumizi yake katika ufuatiliaji wa watembea kwa miguu, usalama wa viwandani na usimamizi wa rasilimali, polisi wa mbinu, upimaji wa geo wa eneo lisilo na GPS, roboti inayosafiri, roboti ya kusaidia, michezo ya kubahatisha, AR / VR, matibabu ya shida za harakati, kuelewa fizikia ya mwendo nk oblu inafaa kwa programu zilizo na upungufu wa nafasi, kwa mfano kuhisi mwendo unaoweza kuvaliwa. Inaweza pia kutumiwa kama IMU isiyo na waya, shukrani kwa Bluetooth iliyo kwenye bodi. Uwepo wa uwezo wa kusindika juu ya bodi, pamoja na safu nne za IMU, hufanya fusion ya sensorer na usindikaji wa mwendo uwezekane ndani ya moduli yenyewe, ambayo inasababisha kuhisi mwendo sahihi sana.

Hatua ya 5: HADITHI YA MRADI

Hadithi ya mradi huu iko kwenye video…

Hatua ya 6: MAELEZO YA MFUMO

Roboti huenda katika njia iliyopangwa tayari na hupitisha (juu ya bluetooth) habari yake halisi ya harakati kwa simu kwa ufuatiliaji wa wakati halisi.

Arduino imewekwa mapema na njia na oblu hutumiwa kuhisi mwendo wa roboti. oblu hupeleka habari za harakati kwa Arduino kwa muda wa kawaida. Kulingana na hilo, Arduino hudhibiti mwendo wa magurudumu kuruhusu roboti ifuate njia iliyotanguliwa.

Njia ya roboti imewekwa kama seti ya sehemu za laini. Kila sehemu ya mstari hufafanuliwa na urefu na mwelekeo wake kwa heshima na ile ya awali. Mwendo wa roboti umewekwa busara, i.e.inasonga kwa laini, lakini kwa sehemu ndogo (lets call 'strides' for simplic). Mwisho wa kila hatua, oblu hupitisha urefu wa urefu na kiwango cha kupotoka (badilisha mwelekeo) kutoka kwa mstari ulionyooka, hadi Arduino. Arduino husahihisha mpangilio wa roboti kwa kila hatua ya kupokea habari kama hiyo, ikiwa itapata kupotoka kutoka kwa laini iliyofafanuliwa hapo awali. Kama kwa mpango, roboti kila wakati inastahili kusonga kwa laini. Walakini, inaweza kuachana na laini moja kwa moja na inaweza kutembea kwa pembe fulani au njia iliyopotoshwa kwa sababu ya mambo yasiyofaa kama uso usio na usawa, usawa wa wingi katika mkutano wa roboti, usawa wa usanifu au umeme katika motors za DC au mwelekeo wa nasibu wa gurudumu la bure la mbele. Chukua hatua moja.. sahihisha kichwa chako… songa mbele. Roboti pia inarudi nyuma ikiwa inasafiri zaidi ya urefu uliopangwa wa sehemu hiyo ya laini.. Urefu wa hatua inayofuata inategemea umbali uliobaki kufunikwa na sehemu hiyo ya laini moja kwa moja. Roboti huchukua hatua kubwa wakati umbali wa kusafiri ni mkubwa na huchukua hatua ndogo karibu na marudio (yaani mwisho wa kila sehemu ya laini). oblu hupitisha data kwa Arduino na simu (juu ya bluetooth) wakati huo huo. Xoblu (programu ya Android) hufanya hesabu rahisi kuunda njia kulingana na habari ya harakati iliyopokelewa kutoka kwa roboti, ambayo hutumiwa kwa ufuatiliaji wa wakati halisi kwenye simu. (Ujenzi wa njia kwa kutumia Xoblu umeonyeshwa kwenye picha ya pili).

Kwa muhtasari, oblu huhisi mwendo na huwasiliana na habari ya harakati kwa Arduino na kupiga simu kila wakati. Kulingana na njia iliyowekwa na habari ya mwendo (iliyotumwa na oblu), Arduino hudhibiti mwendo wa magurudumu. Mwendo wa roboti HAUdhibitiwi kwa mbali isipokuwa amri za kuanza / kuacha.

Kwa firmware ya oblu tembelea

Kwa nambari ya Aurduino ya ziara ya robot

Hatua ya 7: UBORESHAJI WA NJIA

Roboti inaweza kudhibitiwa vyema ikiwa inakwenda kwa sehemu za laini moja kwa moja tu. Kwa hivyo, njia hiyo inapaswa kuigwa kwanza kama seti ya sehemu za laini. Picha zina njia kadhaa za mfano na uwakilishi wao kwa suala la kuhama na mwelekeo. Hivi ndivyo njia imewekwa katika Arduino.

Vivyo hivyo njia yoyote ambayo ni seti ya sehemu za laini, inaweza kufafanuliwa na kusanidiwa katika Arduino.

Hatua ya 8: Mkutano wa Mzunguko

Mchoro wa kiwango cha juu cha ujumuishaji wa mfumo. Arduino na oblu ni sehemu ya mkutano wa vifaa. UART hutumiwa kwa mawasiliano kati ya Arduino na oblu. (Tafadhali kumbuka unganisho la unganisho la Rx / Tx.) Mwelekeo wa utiririshaji wa data ni kwa kumbukumbu tu. Mkutano mzima wa vifaa unawasiliana na smartphone (Xoblu) kwa kutumia bluetooth.

Hatua ya 9: Mchoro wa Mzunguko

Uunganisho wa kina wa umeme kati ya Arduino, oblu, dereva wa gari na kifurushi cha betri.

Hatua ya 10: SERA YA MAWASILIANO:

Hapa chini ni jinsi mawasiliano ya data hufanyika kati ya sensorer ya oblu iliyowekwa kwenye robot na smartphone, i.e. Xoblu:

Hatua ya 1: Xoblu hutuma amri ya ANZA kwa oblu Hatua ya 2: oblu anakubali kupokea amri kwa kutuma ACK inayofaa kwa Xoblu Hatua ya 3: oblu hutuma pakiti ya DATA iliyo na uhamishaji na mwelekeo wa mwelekeo kwa kila hatua, kwa kila hatua, kwa Xoblu. (step = kila inapogundua mwendo wa sifuri au kusimama kunagunduliwa). Hatua ya 4: Xoblu anakubali kupokea pakiti ya DATA ya mwisho kwa kutuma ACK inayofaa kwa oblu. (Mzunguko wa hatua 3 na 4 unarudiwa hadi Xoblu atume STOP. Unapopokea amri ya STOP, oblu atekeleze Hatua ya 5) Hatua ya 5: ACHA - (i) Acha usindikaji katika oblu (ii) Simamisha matokeo yote kwa oblu Tafadhali rejea Maelezo ya Maombi ya oblu maelezo ya START, ACK, DATA na STOP

Hatua ya 11: "oblu" IMU KAZI (hiari):

Kuwasilisha marejeleo kadhaa juu ya muhtasari wa oblu na mkuu wa msingi wa utendaji wa sensorer zilizowekwa na mguu wa PDR:

Nambari ya chanzo inayopatikana ya oblu inalenga kuelekea urambazaji uliowekwa kwa miguu. Na imeboreshwa zaidi kwa kusudi hilo. Chini ya video inashughulikia mkuu wake wa msingi wa operesheni:

Hapa kuna nakala kadhaa rahisi juu ya sensorer zilizowekwa kwa miguu za PDR: 1. Fuatilia hatua zangu

2. Endelea kufuatilia hatua zangu

Unaweza kutaja hati hii kwa maelezo juu ya hesabu ya wafu wa miguu kwa kutumia sensorer za miguu.

Hatua ya 12: Tembelea "oblu.io" (hiari)

Tazama video kwa matumizi yanayowezekana ya "oblu":

---------------- Tafadhali shiriki maoni yako, maoni na uacha maoni. Best Wishes!

Hatua ya 13: VIFAA

1 oblu (jukwaa la maendeleo la IMU)

1 Smart Motor Robot Gari ya Batri ya Gari ya Chassis Kit Usawazishaji wa kasi wa Arduino

1 Ukubwa wa nusu ya mkate wa mkate

Waya wa Jumper wa Kiume / Mwanamke

2 Capacitor 1000 µF

1 Texas Instruments Dual H-Bridge madereva L293D

1 Arduino Mega 2560 na Genuino Mega 2560

Huduma 4 za Mtandao za Amazon AA 2800 Ni-MH Inatozwa