Hatua kwa hatua Elimu katika Roboti na Kit: 6 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Baada ya miezi kadhaa ya kujenga roboti yangu mwenyewe (tafadhali rejelea hizi zote), na baada ya sehemu mbili kushindwa, niliamua kurudi nyuma na kufikiria tena mkakati na mwelekeo wangu.

Uzoefu wa miezi kadhaa wakati mwingine ulikuwa wa kuburudisha sana, na mara nyingi ulikuwa wa kusumbua sana, mgumu sana, wa kukatisha tamaa. Mara nyingi ilionekana kama hatua mbili mbele, hatua moja nyuma.

Na nadhani hiyo ni kwa sababu ya mchanganyiko wa vitu kadhaa.

Lengo langu lilikuwa kujenga roboti "halisi" - sio toy. Roboti kubwa, yenye nguvu, na sehemu dhabiti na nishati nyingi za betri zinazopatikana, ambazo zinaweza kukimbia (siku nzima?) Na pia ziwe huru. Kwamba inaweza kusafiri salama kwa nyumba yangu yote bila kusababisha uharibifu (yenyewe au mtu yeyote / chochote).

Wakati nilikuwa nikifanya maendeleo polepole sana, kiwango cha utafiti, jaribio-na-kosa, jaribu hii, jaribu hiyo, ilikuwa ya muda mwingi na ilichukua nguvu nyingi za kiakili / kihemko.

Baada ya kuwa na sehemu zile zile zinashindwa mara mbili, itakuwa uwendawazimu kuzibadilisha mara nyingine tena, na kuendelea.

Ilikuwa kwa moyo mzito kwamba nilichagua kuruhusu mradi wa sasa wa "Wallace" urudi kwenye rafu, haswa kwa kuwa nilikuwa karibu sana kuingiza IMU kwenye programu ya uendeshaji wa roboti.

Basi nini cha kufanya sasa

Ilitokea kwamba wakati wa wiki iliyopita ya mradi wangu wa "kujifanya mwenyewe", wakati wa kazi nilikuwa nikichukua kozi ya programu mkondoni. Kozi hiyo haina maana - kilichonivutia ni jinsi ilivyokuwa nzuri. Mwalimu aliongoza mtazamaji kwa mkono, hatua kwa hatua, na mtu anaweza kufuata, kusitisha video, kufanya shida ya programu (kipande kidogo kwa wakati), na kisha uone jinsi suluhisho la mtu lililingana na la mwalimu.

Na - bora zaidi - safu nzima inazunguka mradi halisi wa programu, ambayo ni muhimu kwa urahisi kwa mahitaji ya biashara ya wavuti ya ulimwengu.

Ilikuwa ya kuridhisha sana, kwa hivyo HAIKUWA na mkazo, sio lazima nijiulize "nipaswa kujifunza nini baadaye? Je! Nitaendaje kufanya / kujifunza 'X"?

Kwa hivyo, kati ya kile kilichokuwa kikiendelea kazini, na sehemu zilizoshindikana nyumbani na mimi kuwa nimechoka sana na kiwango cha juhudi, kwamba nilitamani kitu sawa na kozi ya mkondoni niliyokuwa nikichukua kazini - lakini kuwa ni kwa kujifunza roboti.

KIYO SIKUTAKA, ni kurudia miezi michache iliyopita. Sikutaka kununua kit kingine cha roboti, halafu nikazunguka zaidi ili kuifanya ifanye kile ninachotaka ifanye. Na pia sikutaka suluhisho lililojengwa kabisa, tayari-kwenda kwa sababu basi ningejifunza nini? Nimefanya tayari "kukusanyika-yako-kwanza-robot".

Hatua ya 1: Roboti ni…

Shida ya kujifunza roboti ni kwamba kuna mengi tu yanayohusika. Ni makutano ya angalau (ikiwa sio zaidi) haya:

• Uhandisi mitambo
• uhandisi wa umeme / elektroniki
• uhandisi wa programu

Kila moja ya hapo juu inaweza kufafanuliwa zaidi (ambayo sitafanya hapa). Jambo ni: kuna mengi ya kujifunza.

Niliamua kwenda na njia mbili, na kwa hivyo hii "Inayoweza kufundishwa", kwako wewe msomaji kuzingatia. Niliamua kushughulikia au kuanza kwa njia mbili tofauti lakini nyongeza wakati huo huo.

• Pitia / Boresha On / Jifunze / Panua uchambuzi wa mzunguko wa DC na AC
• Pata Kozi / Programu ambayo ni mchanganyiko wa nadharia / hotuba na mikono, na inazunguka kitanda cha roboti.

Hatua ya 2: Uhandisi wa Umeme wa DC na AC

Sababu ninataka kutumia wakati kujifunza na kukagua eneo hili ni kwa sababu sehemu za roboti zinaweza kushindwa kwa sababu ya ukosefu wangu wa kutoa kinga sahihi za mzunguko katika maeneo fulani. Ukipitia Maagizo yanayohusiana na roboti, bado nadhani ni nzuri sana na yanafaa, hata sasa. Ilikuwa tu sehemu fulani ya sehemu ambazo zilikuwa zikishindwa, na tu baada ya muda mrefu.

Ili kuwa maalum, roboti ilijumuisha uso wa kiwango cha juu ambao kulikuwa na kile ninachokiita "kuunga mkono mzunguko". Hizi ni upanuzi wa bandari ya GPIO na nyaya zinazohusiana na sensorer, bodi za kuzuka, chips, usambazaji wa nguvu, na uwekaji cabling inahitajika kufuatilia na kudhibiti kila sensorer, ili roboti iwe salama na huru.

Ilikuwa ni sehemu chache tu za sehemu hizo zilizoshindwa - lakini ZILIKUFA.

Niliandika kwenye jukwaa la uhandisi na nikapata majibu. Ilikuwa ni idadi ya maelezo na kiwango cha majibu ambayo yalinigonga sana nyumbani kwamba siko tayari kwa kiwango cha roboti ambacho nina akili.

Kuna ulimwengu wa tofauti kati ya kit ndogo cha robot ambacho kina motors mbili za bei rahisi, labda 2/3 Amp motor controller, labda sensorer kadhaa, ambazo unaweza kubeba kwa mkono mmoja - na moja ambayo ina uzani wa zaidi ya lbs 20 na ina motors yenye nguvu sana 20A, na sensorer zaidi ya 15, ambayo inaweza kufanya uharibifu wa kweli ikiwa kitu kitaenda vibaya.

Kwa hivyo, ilikuwa wakati wa kuangalia tena umeme wa DC na AC. Na nikapata wavuti hii:

DVD ya Mkufunzi wa Math. Niliona jina kuwa la kuchekesha kidogo na limepitwa na wakati. Sijaona hata CD au DVD kwa miaka. Haki?

Lakini niliiangalia. Na mwishowe nilijiandikisha na sasa ninaweza kutiririsha video kutwa nzima ikiwa ninataka. Zote kwa $ 20 USD kwa mwezi. Hadi sasa nimefunika Juzuu ya 1.

Fikiria kuwa darasani na profesa mbele, na ubao mweupe, kuanzisha masomo, kuifafanua, halafu ni mazoezi, mazoezi, mazoezi. Na hiyo ndio tovuti hii.

Hatimaye tulilazimika kupiga algebra ya tumbo kwa sababu mizunguko ilikuwa na hesabu nyingi sana za wakati mmoja na idadi kama ya wasiojulikana. Lakini hiyo ni sawa. Yeye huenda juu ya algebra tu ya kutosha kupitia shida. Ikiwa mwanafunzi anataka zaidi, pia kuna kozi tofauti za fizikia ya hesabu pia. Imekuwa mpango mzuri sana hadi sasa.

Matumaini yangu ni kwamba wakati nitakapohitimu kozi hizi, nitafika kwenye majibu ya shida zangu na sehemu zangu zikishindwa, na kuwa tayari kwa roboti ya baadaye katika eneo la umeme.

Hatua ya 3: Mafunzo na Mradi wa Roboti

Lakini hii ndio sehemu bora. Hatua ya awali labda inaweza kuwa kavu kidogo na sio ya kuthawabisha. (Ingawa, wakati umepita nukta fulani, UTAWEZA kuchagua sehemu zako mwenyewe, tengeneza mzunguko wako mwenyewe, na ujenge chochote unachotaka. Sema ulitaka kujenga (tu kwa kujifurahisha) mtumaji wa redio na mpokeaji. Sema kwamba ulitaka hiyo iwe na chaguo lako la masafa na itifaki. Ungejua jinsi ya kuunda mizunguko yako mwenyewe.)

Kuna kitu kingine cha kufanya wakati huo huo: kozi ya roboti. Kozi halisi ya roboti.

(Ikiwa unataka tu bodi ndogo ya watawala kufanya mambo yako mwenyewe (ninatunga safu ya Maagizo ambayo inaweza kusaidia), bodi ya maendeleo ya MSP432 yenyewe ni ya bei rahisi karibu $ 27 USD. Unaweza kuangalia na Amazon, Digikey, Newark, Element14, au Mouser.)

Inatokea kwamba hivi karibuni, Hati za Texas zimetoa kozi kama hiyo kamili. Zana ya Kujifunza Mifumo ya Roboti. Tafadhali usiruhusu sehemu ya "kit" ikudanganye. Hii ni waaaay zaidi ya "jenga kitanda kingine cha robot". Tafadhali angalia kwa umakini kiunga hicho.

Ilinigharimu $ 200 USD kwa kit kamili. Unaweza pia kutazama video iliyoambatishwa niliyoweka kwa Hatua hii.

Angalia moduli hizi zote za ujifunzaji:

• Kuanza
• Moduli 1 - Msimbo wa Kuendesha kwenye LaunchPad ukitumia CCS (uchunguzi wangu wa Lab 1)
• Moduli ya 2 - Voltage, Sasa na Nguvu (jenereta ya ishara na Maagizo ya Uwezo yamefafanuliwa kutoka kwa Maabara 2)
• Moduli ya 3 - ARM Cortex M (hapa kuna Maabara 3 maelezo yanayoweza kufundishwa - kulinganisha mkutano na "C")
• Moduli ya 4 - Ubunifu wa Programu ukitumia MSP432 (video ya noti za Lab 4, video # 2 ya Lab 4)
• Moduli ya 5 - Udhibiti wa Betri na Voltage
• Moduli ya 6 - GPIO (angalia Lab 6 inayoweza kufundishwa Sehemu ya 1, Sehemu ya 2, na Sehemu ya 3 lakini kwa kuzingatia programu ya kusanyiko)
• Moduli ya 7 - Mashine ya Jimbo la Finite (Lab 7 Sehemu ya 1 Mkutano)
• Moduli ya 8 - Kuingiza Pembejeo na Pato
• Moduli 9 - SysTick Timer
• Moduli ya 10 - Utatuaji wa Mifumo ya Saa za Wakati
• Moduli ya 11 - Uonyesho wa Kioevu cha Liquid
• Moduli ya 12 - DC Motors
• Moduli 13 - Vipima muda
• Moduli ya 14 - Mifumo ya Wakati Halisi
• Moduli ya 15 - Mifumo ya Upataji wa Takwimu
• Moduli ya 16 - Tachometer
• Moduli ya 17 - Mifumo ya Udhibiti
• Moduli ya 18 - Mawasiliano ya Televisheni
• Moduli 19 - Nishati ya chini ya Bluetooth
• Moduli 20 - Wi-Fi
• Shindana na Changamoto

Video hii kutoka kwa TI inaweza kusema kile nilitaka kuelezea vizuri zaidi kuliko ninavyoweza.

Hatua ya 4: Tumia Mtaala wa Roboti Kama Sehemu ya Kuanzia

Ingawa sio rahisi, au sio kama ilizuiliwa, unaweza kupanua masomo, maabara, shughuli, nk, ambayo mtaala hutoa.

Kwa mfano, nimeunganisha Maagizo mengine kwenye hii (angalia hatua ya awali iliyoorodhesha moduli zote za ujifunzaji) ambapo nilijaribu kupanua kwa kufanya zaidi na umeme (capacitors), au jaribu kuandika nambari hiyo katika mkutano katika zaidi ya kuiandika katika C.

Kadiri unavyojua programu ya mkutano, programu bora ya lugha ya kiwango cha juu unaweza kuwa; uchaguzi bora utafanya katika miradi.

Hatua ya 5: Arduino Vs MSP432 (fanya kazi katika Maendeleo)

Sikuijua kwa hakika kwa hakika wakati huo, lakini nilikuwa na maoni hayo… hapa kuna kifungu kutoka kwa nakala ambayo inaweza kuelezea vizuri kuliko ninavyoweza:

Tofauti kati ya Arduino na MSP432401R: Sasa, tutaona kwa nini tulichagua MSP432 kinyume na Arduino maarufu sana. Arduino inaweza kuwa rahisi sana kupanga na mfano kwa sababu ya API zote zinazopatikana, lakini linapokuja suala la udhibiti bora wa vifaa, MSP432 ina faida. Kwa msaada wa CCS, hatuwezi tu kupata nafasi ya anwani ya MSP432 lakini pia sisi inaweza kubadilisha maadili ya rejista tofauti ambazo zitaathiri vyema mipangilio tofauti. Arduino sio tu mdhibiti mdogo, ni sawa na kifuniko karibu na mdhibiti mdogo. Arduino ni kama mkate uliopikwa wakati MSP432 ni kama machungwa mabichi ambayo tunapaswa kujipika. Tunatumahi kuwa hii inafafanua matumizi tofauti ya wote wawili. Kwa hatua za mwanzo Arduino inaweza kutumika, lakini wakati utendaji unakuwa muhimu, TI MSP432 inafanya kazi vizuri zaidi kwa sababu ya udhibiti wa vifaa.

Sehemu hiyo inachukuliwa kutoka hapa.

Hatua ya 6: Raspberry Pi 3 B Vs MSP432 (fanya kazi katika Maendeleo)

Ulinganisho sio sawa, kwani Pi ni kompyuta ndogo na MSP ni mdhibiti mdogo.

Walakini, na T. I. Kozi ya Roboti, inatumiwa kama akili kwa roboti.

Kwa wazi, Pi ina kumbukumbu zaidi.

Pi, inayoendesha Raspbian, sio OS ya wakati halisi. Upungufu huu unaweza kuanza ikiwa ungependa kupata vipimo sahihi (muda) kutoka kwa sensa.

MSP kwenye bodi ya maendeleo inajumuisha LED mbili za kusudi la jumla (angalau moja, labda zote mbili, ni RGB), na bodi hiyo pia inajumuisha swichi mbili za kusudi za kitufe za kusudi la jumla.