—енсор дл€ робота (соревновани€ "следование по линии" и "лабиринт по линии")


12.07.2010, 19:54



—хема дл€ датчика пола была отработана в других проектах, поэтому в данном случае нужно было разработать датчик, который может "сканировать" пол (игровое поле) и находить на нем линии черного цвета.


ѕростейший сканер можно построить на 3-х » -парах светодиод-фототранзистор. Ёто будет скорее не сканер, а датчик линии. “акой робот сможет двигатьс€ по линии, потому что логика в этом случае простейша€. ¬ одном из университетов устраивают гонки по линии, которую черт€т мелом на асфальте. Ќужно проехать трассу за минимальное врем€, не сбив при этом преп€тстви€ и проехав в арках. —хемы таких машинок простейшие- там нет никаких микроконтроллеров- только пара транзисторов и фотодатчиков.


¬ случае серьезных соревнований нужно сделать серьезный датчик. —хема достаточно проста€ и лЄгка€ в повторении.


—енсор дл€ робота


–азъемом SV1 датчик подключаетс€ к главной плате робота, откуда получает питание.


Ќа схеме нижние 6 светодиодов- это фототранзисторы (» -приемники). Ќе было времени искать, где у них в библиотеке наход€тс€ фототранзисторы, поставил то, что было под рукой.


ƒве микросхемы LM339 позвол€ют построить 8 точек сканировани€ и выдавать результат в цифровом виде. “есты показали, что возможно сделать датчик без использовани€ компаратора, но необходимо долго настраивать датчики и веро€тность сбоев достаточно высока.


¬ данной схеме € использую только 6 каналов сканировани€. ƒва канала оставил "про запас", если понадобитс€ большее количество.


ƒл€ того, чтобы проверить теорию, нужно было собрать хот€ бы одну точку сканировани€ и опробовать еЄ на реальном объекте (в данном случае лист бумаги ј4 с нанесанной линией).


па€ем схему дл€ робота


∆елный светодиод- питание, красный- контроль выхода.



Ќа этом фото видно датчик с двум€ каналами (два светодиода дл€ контрол€).


 огда были готовы 4 точки сканировани€, нужно было установить датчик на робота и опробовать в реальных услови€х. Ќо перед тем, как подключать двигатели, можно было на тестовой плате и с тестовой программой проследить, правильно ли "реагирует" робот.


—оедин€ем схему с блоком аккумул€торов


Ќа листе ватмана была нарисована лини€ с закруглени€ми с радиусом 10см. Ќаписана тестова€ программа дл€ робота "—умо-1". –обот практически сразу поехал, и поехал правильно. ќн прекрасно держал линию, хот€ пару раз пролетал поворот и выезжал на границу листа и пола. “ак как тут видно, что цветовой контраст довольно сильный, робот продолжал двигатьс€, но по периметру листа! Ёто очень интересно, нужно будет предусмотреть такой вариант, чтобы в том случае, когда робот выедет за пределы игрового пол€, он далеко не уехал.


»спытание робота двигающегос€ по линии


Ќа этом фото видно и "поле" и робота.   сожалению, видеофграгмент сделать не получилось.


—ледующим шагом было использование платформы "ћонстр-1". ѕлатформа потер€ла передние колеса, сзади был установлен "рюкзак" дл€ аккумул€торной сборки. ¬ корпусе, возле передних колес, оказалось очень удобное отверстие дл€ установки сканера.


—ледование по линии


ћежду колес робота установлена микросхема L293D (драйвер двигателей), именно оттуда видно столько проводов. ¬ходы микросхемы:


  • управление двигател€ми (вперед- назад) - 4 линии
  • сигналы разрешени€ или Ў»ћ - 2 линии
  • питание микросхемы и двигателей
ƒл€ того, чтобы иметь запас по объему пам€ти дл€ программ и данных, была вз€та плата управлени€ ("мозг") на основе ATMega8.




ѕлата на основе ћега8. ¬место двигателей включены контрольные светодиоды. ¬сЄ готово дл€ установки на робота.




¬от теперь новый робот поехал по линии. ѕитание 4.8¬ минус потери на микросхеме L293D оказалось много дл€ двигателей- робот носилс€ с большой скоростью. ѕришлось ограничить скорость простым программным Ў»ћом (программы внизу страницы).


Ќо, что самое интересное, этого оказалось мало дл€ того, чтобы робот мог скаировать лабиринт. Ќужно 6, 8 или 19 точек сканировани€. ѕоэтому в качестве » -датчиков были использованы промышленные сборки.



Ќа фото видно сканер, построенный на промышленных » -сборках. “ам их 6 штук, соответственно, 6 точек сканировани€ и есть возможность установить еще 2.


ƒл€ того, чтобы лабиринт не оказалс€ в конце концов "твердым орешком" было решено подключить ∆ ». ¬едь писать программу- это одно, а писать еЄ вслепую- совсем другое. ќбратна€ св€зь нужна как воздух. ћинусом может оказатьс€ тот факт, что ∆ » потребл€ет много энергии. Ќо это же дл€ соревнований, а дл€ тренировок!


“ак выгл€дит "нова€" плата на основе ћега8, с ∆ », разъемами дл€ двигателей, сканера и кнопкой.



ѕрограмма 1 (дл€ робота мини-сумо)


ѕрограмма 1м8 (дл€ ћ  ћега8 и робота ћонстр-1)


ѕрограмма 2м8 (дл€ ћ  ћега8 и робота ћонстр-1)


ѕрограмма 3м8 здесь работает только ∆ »! «ато пишет на экране слово "√отов!"



ѕродолжение. 25.02.2005г. ¬идео в формате MS Mediaplayer WMV


2 робота по линии (440кб)


1 робот по линии (260кб)


 


Ўульга јлександр. 25.02.2005г.


 


28.02.2005г.


≈ще фотографии робота:



 лючевые слова:
сенсор дл€ соревновани€
линии
датчик
сканировани€
двигатели
микросхемы
ћега8
ѕрограмма
ћонстр
лабиринт
сканер
–оботы своими руками
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы своими руками


”становка сидений в микроавтобус переоборудование и отделка салона микроавтобуса. ≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.