Jedwali la Uhuru la mpira wa miguu: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Lengo kuu la mradi huo ilikuwa kukamilisha mfano wa kufanya kazi kwa Jedwali la Autonomous Foosball (AFT), ambapo mchezaji wa mwanadamu anakabiliwa na mpinzani wa roboti. Kwa mtazamo wa kibinadamu wa mchezo, meza ya mpira wa miguu ni sawa na meza ya kawaida. Mchezaji upande wa kibinadamu hudhibitiwa kupitia safu kadhaa za vipini ambavyo vinaweza kuhamishwa ndani na nje na kuzungushwa ili kusonga wachezaji sawasawa kwenye uwanja wa kucheza na kupiga mpira kuelekea lango la mpinzani. Upande wa uhuru una: picha za kamera ya wavuti, tumia akili ya bandia, na uwasiliane na vizuizi vya Bajeti ndogo ya mfano kwa mfano ulipunguza mradi na kuweka utendaji wake kwa kiwango cha chini. Magari yanayofaa kuhamisha wachezaji kwa kasi ya ushindani yalionekana kuwa ya gharama kubwa sana, kwa hivyo servos za mwisho wa chini zililazimika kutumiwa. kufanya hivyo kungegharimu zaidi ya bei ya msingi ya $ 500 (bei bila usambazaji wa umeme na kompyuta).

Hatua ya 1: Kukusanya Bodi ya Kudhibiti Magari

Picha zilizoambatanishwa ni skimu kamili ya mzunguko pamoja na picha ya bidhaa ya mwisho kwa bodi ya kudhibiti magari. Sehemu hizi zote zinazohitajika zinaweza kununuliwa katika duka kuu kuu za elektroniki mkondoni (pamoja na Digi-Key na Mouser. Kama maelezo ya pembeni, sehemu zote zilizotumiwa hapa zilikuwa kupitia shimo, na kwa hivyo, sehemu zinaweza kukusanywa kwenye ubao wa mkate / ubao wa mkate., au kutumia muundo wa PCB ulioambatishwa. Kifurushi kidogo sana kinaweza kuundwa kwa kutumia sehemu kadhaa za milima ya uso. Wakati tunatekeleza, muundo, tunagawanya udhibiti wa magari katika nyaya mbili, ingawa hakuna faida ya kufanya hivyo zaidi ya mpango wowote wa utaftaji wa kabati uliotumiwa. Bodi ndogo ya samawati hutumia mizunguko ya kudhibiti PWM, ambayo kimsingi ni PIC-12F iliyo na saa na nambari fulani maalum.

Hatua ya 2: Mkutano wa Magari ya Servo

Aina mbili tofauti za servos hutumiwa. Kwanza, mwendo wa baadaye unadhibitiwa na kikundi cha servos nne zenye mwangaza wa juu: Robotis Dynamixel Tribotix AX-12. Hizi nne zinaendeshwa kwa laini moja ya serial na hutoa utendaji mzuri. Wakati mrefu huwezesha servos hizi kuzingatiwa kwa njia ambayo hutoa kasi kubwa ya tangential kwa harakati ya baadaye. Tuliweza kupata seti ya gia na inchi 3.5 za inchi kwenda nazo kutoka Grainger kwa gharama ya karibu $ 10 kwa kila moja. Servos hutoa ulinzi wa kupindukia wa torque, mpango wa kushughulikia servo ya kibinafsi, mawasiliano ya haraka, ufuatiliaji wa joto la ndani, mawasiliano ya njia mbili, n.k. Ubaya wa servos hizi ni kwamba ni ghali na sio haraka sana (ingawa kushughulikia kunawasaidia). Kwa hivyo ili kupata mwendo wa kasi wa mateke, Hitec HS-81s hutumiwa. HS-81s ni ya bei rahisi, ina kasi ya kasi ya angular, na ni rahisi kuunganishwa (standard PWM). HS-81 huzunguka tu digrii 90, hata hivyo (ingawa inawezekana - na haifai - kujaribu kuzirekebisha hadi digrii 180). Kwa kuongezea, zina gia za nylon za ndani ambazo hupiga kwa urahisi ikiwa unajaribu kurekebisha servo. Ingekuwa ya thamani ya pesa kupata servo inayozunguka kwa digrii 180 ambayo ina aina hii ya kasi ya angular. Mfumo wote umefungwa pamoja na vipande vya fiberboard ya kati-wiani (MDF) na fiberboard ya wiani mkubwa (HDF). Hii ilichaguliwa kwa gharama yake ya chini (~ $ 5 kwa karatasi ya 6'x4 '), urahisi wa kukata, na uwezo wa kuunganishwa na karibu uso wowote. Suluhisho la kudumu zaidi litakuwa kwa mabano ya aluminium kushikilia kila kitu pamoja. Bisibisi zinazoshikilia servos za PWM mahali pake ni screws za kawaida za mashine (# 10s) na karanga za hex zikizishikilia kutoka upande mwingine. Vipimo vya mashine ya metri 1mm, karibu 3/4 kwa urefu, shikilia AX-12 ndani ya MDF inayounganisha servos mbili pamoja. Njia ya droo ya hatua mbili inashikilia mkutano mzima chini na sawa na wimbo.

Hatua ya 3: Programu

Hatua ya mwisho ni kusanikisha programu zote zinazotumiwa kwenye mashine. Hii ina vipande kadhaa vya kificho:> Nambari inayoendeshwa kwa PC ya usindikaji picha> Nambari inayoendeshwa kwa PIC-18F microcontroller> Nambari inayoendeshwa kwa kila moja ya wadhibiti wa PIC-12F Kuna mahitaji ya kwanza kusanidi kwenye usindikaji wa picha PC. Usindikaji wa picha unafanywa kupitia Mfumo wa Vyombo vya Habari vya Java (JMF), ambayo inapatikana kupitia Jua hapa. Pia inapatikana kupitia Jua, API ya Mawasiliano ya Java hutumiwa kuwasiliana na bodi ya kudhibiti magari, kwenye bandari ya serial kwenye kompyuta. Uzuri wa kutumia Java ni kwamba * inapaswa * kuendesha mfumo wowote wa uendeshaji, ingawa tulitumia Ubuntu, usambazaji wa linux. Kinyume na maoni ya watu wengi, kasi ya usindikaji katika Java sio mbaya sana, haswa katika utaftaji wa kimsingi (ambayo uchambuzi wa maono hutumia kidogo) Kama inavyoonekana kwenye skrini, mpira na wachezaji wa mpinzani hufuatiliwa kwenye kila sasisho la fremu. Kwa kuongezea, muhtasari wa meza iko kwa kuibua, ndiyo sababu mkanda wa wachoraji wa bluu ulitumika kuunda muhtasari wa kuona. Malengo yamesajiliwa wakati kompyuta haiwezi kupata mpira kwa muafaka 10 mfululizo, kwa kawaida unaonyesha mpira ulianguka kwenye goli, mbali na uwanja wa kucheza. Wakati hii inatokea, programu huanzisha sauti ya sauti ili kujifurahisha yenyewe au kumshinda mpinzani, kulingana na mwelekeo wa lengo. Mfumo bora, ingawa hatukuwa na wakati wa kuutekeleza, itakuwa kutumia kijiti rahisi cha infrared / sensa kugundua mpira ukiingia kwenye lengo. Programu yote inayotumiwa katika mradi huu inapatikana katika faili moja ya zip, hapa. Ili kukusanya nambari ya Java, tumia amri ya javac. Nambari ya PIC-18F na PIC-12F inasambazwa na programu ya MPLAB ya Microchip.

Hatua ya 4: Mlima wa Webcam

Kamera ya wavuti ya Philips SPC-900NC ilitumika, ingawa haifai. Vidokezo vya kamera hii vilighushiwa ama na uhandisi au wafanyikazi wa mauzo huko Philips. Badala yake, kamera yoyote ya wavuti ya bei rahisi ingefanya, ilimradi inasaidiwa na mfumo wa uendeshaji. Kwa habari zaidi juu ya utumiaji wa kamera za wavuti chini ya linux, angalia ukurasa huu. Tulipima umbali unaohitajika na urefu wa urefu wa kamera ya wavuti kutoshea meza nzima ya mpira wa miguu kwenye fremu. Kwa mfano huu wa kamera, nambari hiyo iligeuka kuwa zaidi ya futi 5. Tulitumia rafu za kuweka rafu zinazopatikana kutoka duka kubwa la vifaa vya ujenzi kujenga mlima kwa kamera. Rafu za rafu zinapanuka juu kutoka kila pembe nne za meza na zimepigwa msalaba na mabano ya alumini ya angled. Ni muhimu sana kuwa kamera imejikita katikati na haina mzunguko wa angular, kwani programu inachukua x-na y-axis zimepangwa kwenye meza.

Hatua ya 5: Hitimisho

Faili zote za mradi zinazohusiana zinaweza kupakuliwa kwenye tovuti hii. Hifadhi rudufu ya yaliyomo kwenye wavuti yanaweza kupatikana hapa, kwa mwenyeji wangu wa wavuti. Hii ni pamoja na ripoti ya mwisho, ambayo ina uchambuzi wa uuzaji na vile vile vitu tutakavyobadilisha, malengo yetu ya asili na orodha ya ni nini haswa zilifikiwa. Mradi HAUFANIKIWI kuwa mchezaji mwenye ushindani zaidi ulimwenguni. Ni zana nzuri kuonyesha hatua zaidi zinazotumika katika kubuni mnyama kama huyo na mfano mzuri wa aina hii ya roboti iliyojengwa kwa gharama ya chini sana. Kuna roboti zingine kama hizo ulimwenguni, na kwa hakika, nyingi kati yao zingeweza "kuipiga" roboti hii. Mradi huu ulibuniwa na kikundi cha wahandisi wanne wa umeme / kompyuta huko Georgia Tech kama mradi wa kubuni mwandamizi. Hakuna msaada uliopokelewa na wahandisi wowote wa mitambo na hakuna fedha ya mtu wa tatu iliyotumiwa. Ilikuwa mchakato mzuri wa kujifunza kwetu sote na matumizi mazuri ya wakati wa kozi ya juu ya masomo. Ningependa kumshukuru> Daktari James Hamblen, mshauri wetu wa sehemu, kwa msaada wake endelevu katika mikakati ya kiufundi> Daktari Jennifer Michaels, profesa kiongozi, kwa kutotukatisha tamaa ya kujaribu mradi kabambe zaidi> James Steinberg na Edgar Jones, wasimamizi wakuu wa maabara ya kubuni, kwa msaada wa kila wakati katika kuagiza sehemu, utatuzi, na kupata "vitu vyema" vya kutupia mradi kwa gharama nafuu na utendaji wa hali ya juu> Na kwa kweli, washiriki wengine watatu wa timu yangu, ambao, hakuna hii ambayo ingewezekana: Michael Aeberhard, Evan Tarr, na Nardis Walker.