LEGO Robotu Labirintdən Sürür: 9 Adım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Bu, labirentdən çıxmaq üçün idarə etmək üçün hazırlanmış sadə, avtonom bir robotdur. LEGO Mindstorms EV3 istifadə edərək qurulmuşdur. EV3 Proqramı kompüterdə işləyir və bir proqram yaradır, sonra EV3 Brick adlı bir mikro nəzarətçiyə yüklənir. Proqramlaşdırma metodu ikon əsaslı və yüksək səviyyədədir. Çox asan və çox yönlüdür.

PARÇALAR

1. LEGO Mindstorms EV3 dəsti
2. LEGO Mindstorms EV3 ultrasəs sensoru. EV3 dəstinə daxil deyil.
3. Labirent üçün büzməli karton. İki karton kifayət olmalıdır.
4. Bəzi küncləri və divarları sabitləşdirmək üçün kiçik bir nazik karton parçası.
5. Karton parçaları bir -birinə bağlamaq üçün yapışqan və bant.
6. Labirintdən çıxışı müəyyən etmək üçün qırmızı bir təbrik kartı zərfi.

ARAÇLAR

1. Kartonu kəsmək üçün faydalı bıçaq.
2. Polad hökmdar kəsmə prosesinə kömək edir.

MƏZƏZƏ ÇÖZÜM ÜSTÜ

Bir labirentdə gəzməyin bir neçə yolu var. Onları öyrənmək istəyirsinizsə, aşağıdakı Vikipediya məqaləsində çox yaxşı təsvir edilmişdir:

Sol tərəfdən divar izləyicisi qaydasını seçdim. Fikir, robotun labirintdən keçərkən aşağıdakı qərarlar verərək sol tərəfində bir divar tutmasıdır:

1. Sola dönmək mümkündürsə, bunu edin.
2. Əks təqdirdə, mümkünsə düz gedin.
3. Sola və ya düz gedə bilmirsinizsə, mümkünsə sağa dönün.
4. Yuxarıda göstərilənlərin heç biri mümkün deyilsə, bu bir çıxılmaz vəziyyət olmalıdır. Fırlanmaq.

Bir xəbərdarlıq, labirentdə bir döngə varsa, metodun uğursuz ola biləcəyidir. Döngünün yerləşdirilməsindən asılı olaraq, robot döngənin ətrafında və ətrafında gəzməyə davam edə bilər. Bu problemin mümkün həlli, robotun bir döngədə getdiyini başa düşdüyü təqdirdə sağ divar izləyicisi qaydasına keçməsi olardı. Bu zərifliyi layihəmə daxil etmədim.

ROBOT BİTMƏK ÜÇÜN ADIMLAR

LEGO Mindstorms EV3 çox yönlü olmasına baxmayaraq, bir kərpicə qoşulmuş hər növ sensordan birindən çox olmamasına imkan verir. İki və ya daha çox kərpic papatyalı ola bilərdi, amma başqa bir kərpic almaq istəmədim və buna görə də aşağıdakı sensorlardan istifadə etdim (üç ultrasəs sensoru yerinə): infraqırmızı sensor, rəng sensoru və ultrasəs sensoru. Aşağıdakı cüt fotoşəkil robotun necə qurulacağını göstərir. Hər cütlüyün ilk fotoşəkili lazım olan hissələri, ikinci fotoşəkildə isə eyni hissələri bir -birinə bağlayır.

Addım 1: Robotun bazası

İlk addım göstərilən hissələrdən istifadə edərək robotun əsasını qurmaqdır. Robot bazası baş aşağı göstərilir. Robotun arxasındakı kiçik L şəkilli hissə arxa dayaqdır. Robot hərəkət edərkən sürüşür. Bu yaxşı işləyir. EV3 dəstində yuvarlanan top tipli bir hissə yoxdur.

Addım 2: Baza Üstü

Növbəti 3 addım, robotun əsasının üst hissəsi, rəng sensoru və hamısı 10 düym (26 sm) olan kabellər üçündür.

Addım 3: İnfraqırmızı və Ultrasonik Sensorlar

Sonra infraqırmızı sensor (robotun sol tərəfində) və ultrasəs sensoru (sağda) var. Ayrıca, kərpicin üstünə yapışdırılması üçün 4 sancaq.

İnfraqırmızı və ultrasəs sensorlar normal üfüqi deyil, şaquli vəziyyətdədir. Bu, divarların künclərinin və ya uclarının daha yaxşı tanınmasını təmin edir.

Addım 4: Kabellər

Kərpic bağlayın və kabelləri aşağıdakı kimi bağlayın:

• Port B: sol böyük motor.
• Port C: sağ böyük motor.
• Port 2: ultrasəs sensoru.
• Port 3: rəng sensoru.
• Port 4: infraqırmızı sensor.

Addım 5: Robotun Qurulmasında Son Adım: Dekorasiya

Qanadlar və qanadlar yalnız bəzək üçündür.

Addım 6: Proqram üçün yalançı kod

1. 3 saniyə gözləyin və "Get" deyin.
2. Robotun düz irəliləməsinə başlayın.
3. Sola dönmək mümkündürsə (yəni infraqırmızı sensor yaxınlıqdakı bir obyekti hiss etmirsə) "Sol" deyin və sola gedin.
4. Yanlış sola dönməmək üçün təxminən 15 düym irəli gedin. Səbəb, robot döndükdən sonra sensorun yeni gəldiyi uzun məkanı görməsi və robotun sola dönməsini düşünməsidir ki, bu da düzgün deyil. 2 -ci addıma qayıdın.
5. Sola dönmək mümkün deyilsə, Rəng Sensorunun robotdan əvvəl gördüklərini yoxlayın.
6. Rəng yoxdursa (yəni obyekt yoxdursa), 2 -ci addıma qayıdın.
7. Rəng Qırmızıdırsa, bu çıxışdır. Robotu dayandırın, fanat oynayın və proqramı dayandırın.

8. Rəng qəhvəyi rəngdədirsə (yəni qəhvəyi karton qabaqdadır), robotu dayandırın.

   1. Sağa dönmək mümkündürsə (yəni ultrasəs sensoru yaxınlıqdakı bir obyekti hiss etmirsə) "Sağ" deyin və sağa gedin. 2 -ci addıma qayıdın.
   2. Sağa dönmək mümkün deyilsə, "Uh-oh" deyin, təxminən 5 düym (12,5 sm) geri çəkin və dönün. 2 -ci addıma qayıdın.

Addım 7: Proqram

LEGO Mindstorms EV3 çox əlverişli ikon əsaslı proqramlaşdırma metoduna malikdir. Bloklar kompüterdəki ekranın altında göstərilir və bir proqram qurmaq üçün proqramlaşdırma pəncərəsinə sürükləyib atıla bilər. Ekran görüntüsü bu layihənin proqramını göstərir. Bloklar növbəti addımda təsvir edilmişdir.

Proqramın sizə yüklənməsini necə quracağınızı anlaya bilmədim və buna görə də Bloklar növbəti addımda təsvir ediləcəkdir. Hər Blokda seçimlər və parametrlər var. Çox asan və çox yönlüdür. Proqramı inkişaf etdirmək və/və ya ehtiyaclarınıza uyğun olaraq dəyişdirmək çox vaxt çəkməməlidir. Həmişə olduğu kimi, proqramı inkişaf etdirərkən onu vaxtaşırı saxlamaq yaxşı bir fikirdir.

EV3 Brick, USB kabel, Wi-Fi və ya Bluetooth ilə kompüterə qoşula bilər. Bağlandıqda və açıldıqda, bu, kompüterdəki EV3 pəncərəsinin sağ alt küncündəki kiçik bir pəncərədə göstərilir. Sağdakı "EV3" qırmızıya çevrilir. Bu ekran Liman Görünüşü olaraq təyin edildikdə, hər bir sensorun nəyi aşkar etdiyini real vaxtda göstərir. Bu təcrübə üçün faydalıdır.

Bu proqramı qurarkən, digər Blokları içəriyə sürükləmədən əvvəl soldan sağa və yuxarıdan aşağıya doğru işləməyi və Loop və Switch Bloklarını böyütməyi təklif edərdim. Böyütməzdən əvvəl içəriyə əlavə Bloklar qoymağa çalışarkən qarışıq problemlərlə üzləşdim.

Addım 8: Proqram Blokları

1. Proqramın sol tərəfindən başlayaraq, bir proqram hazırlandıqda Başlat Bloku avtomatik olaraq mövcuddur.
2. Növbəti proqrama başladıqdan sonra robotu labirentin girişinə yerləşdirmək üçün bizə 3 saniyə vaxt ayıran Gözləmə Blokudur.
3. Səs Bloku robotu "Get" deməyə vadar edir.
4. Loop Block proqramın çox hissəsini ehtiva edir. Blok qoymağa başlamazdan əvvəl ekran 4 və ya 5 dəfə kiçiltilməli və bu Döngü Bloku demək olar ki, Proqramlaşdırma Kətanının sağ kənarına qədər genişləndirilməlidir. Daha sonra daha kiçik edilə bilər.
5. Döngənin içərisindəki ilk Blok, Sükanın sıfıra və Gücün 20 -yə qoyulması ilə hərəkət edən Sükan Blokudur. Bu, aşağı sürətlə düz irəli hərəkət edən mühərrikləri işə salır. Daha sürətli bir sürət, robotun sonrakı addımlarda danışarkən irəliləməyə davam etdiyi zaman çox uzaqlaşmasına səbəb olar.
6. İnfraqırmızı Sensorun Yaxınlıq Modunda bir keçid bloku 30 dəyərindən daha uzaq bir cisim olub olmadığını yoxlayır. Bu qəhvəyi karton üçün təxminən 9 düym (23 sm) bərabərdir. Dəyər 30 -dan böyükdürsə, 7, 8 və 9 -cu bloklar icra olunur, əks halda proqram aşağıdakı Blok 10 -a keçir.
7. Səs Bloku robotu "Sol" deməyə məcbur edir.
8. Sükan -45, Güc 20, Rotasyonlar 1.26, Əyləc Sonda Doğru olaraq təyin olunan A Move Sükan Bloku. Bu, robotun sola dönməsini təmin edir.
9. Sükanı sıfıra, Gücünü 20 -ə, Rotasiyanı 1,2 -yə, Sona qədər əyləcini Doğru olaraq təyin edən A Move Sükan Bloku. Bu, robotun sola dönməməsi üçün təxminən 6 düym (15 sm) irəli getməsini təmin edir.
10. Rəng Sensorunda Ölçmə Rəng Modunda bir keçid bloku robotun qarşısında hansı rəngin olduğunu yoxlayır. Rəng yoxdursa (yəni heç bir obyekt yoxdur), onda proqram döngənin sonuna gedir. Rəng qırmızıdırsa, 11, 12 və 13 -cü bloklar icra olunur. Rəng qəhvəyi olarsa, proqram aşağıdakı Blok 14 -ə keçir.
11. Mühərrikləri dayandırmaq üçün Hərəkət Sükanı Bloku Off rejimində.
12. A Sound Block fanfare oynayır.
13. Döngü kəsmə bloku döngədən çıxır.
14. Mühərrikləri dayandırmaq üçün Hərəkət Sükanı Bloku Off rejimində.
15. Ultrasonik Sensorda Məsafə İnçləri Müqayisə Et rejimində bir keçid bloku 20 düymdən 8 düymdən daha uzaq bir cisim olub olmadığını yoxlayır. 8 düymdən çox olarsa, Blocks16 və 17 icra olunur, əks halda proqram aşağıdakı Blok 18 -ə keçir.
16. Sound Block robotu "Sağ" deməyə məcbur edir.
17. Sükan -55, Güc -20, Rotasyonlar 1.1, Sonda Əyləc Həqiqi olaraq təyin olunan A Move Sükan Bloku. Bu, robotun sağa dönməsini təmin edir.
18. A Sound Block robotu "Uh-oh" deməyə məcbur edir.
19. Güc Solu ilə -20, Güc Sağ -20, Rotasyonlar 1, Əyləc Sonu Doğru olaraq təyin edilmiş A Move Tank Blok. Bu, robotun ətrafında dönmək üçün yer açmaq üçün təxminən 12 düym (12.5 sm) geri çəkməsini təmin edir.
20. Güc Solu ilə A Move Tank Bloku -20, Güc Sağ 20, Rotasyonlar 1.14 və Əyləc Sonda Doğru olaraq təyin edildi. Bu, robotun dönməsinə səbəb olur.
21. Döngənin çıxışında Proqramı dayandırın.

Addım 9: MAZİR qurun

Labirint üçün iki oluklu karton karton kifayət olmalıdır. Labirent divarlarını 5 düym (12,5 sm) hündürlükdə etdim, ancaq oluklu kartondan məhrum olsanız, 4 düym (10 sm) də işləməlidir.

Əvvəlcə kartonların divarlarını altdan 10 düym (25 sm) kəsdim. Sonra divarları altdan 5 düym kəsdim. Bu, 5 düymlük bir neçə divar təmin edir. Ayrıca, sabitlik üçün divarlara yapışdırılmış təxminən 1 düym (2,5 sm) buraxaraq kartonların dibini kəsdim.

Müxtəlif parçalar labirent yaratmaq üçün lazım olan hər yerdə kəsilə, yapışdırıla və ya lentlə çəkilə bilər. Çıxış yolu olan hər hansı bir yolda divarlar arasında 12 düym (30 sm) boşluq olmalıdır. Bu məsafə robotun dönə bilməsi üçün lazımdır.

Labirentin bəzi künclərinin möhkəmləndirilməsinə ehtiyac ola bilər, həmçinin düz karton küncləri varsa, bəzi düz divarların əyilməməsi lazımdır. Kiçik nazik karton parçaları göstərildiyi kimi həmin yerlərdə dibinə yapışdırılmalıdır.

Çıxışda göstərildiyi kimi yarı qırmızı tebrik kartı zərfindən və 2 ədəd nazik kartondan hazırlanan altdan ibarət qırmızı baryer var.

Bir xəbərdarlıq labirentin böyük olmamasıdır. Robotun dönüşləri uyğun olana nisbətən kiçik bir açıdadırsa, uyğunsuzluqlar bir neçə dönüşdən sonra əlavə olunur. Məsələn, sola 3 dərəcə döndükdə, 5 sola döndükdən sonra robot 15 dərəcə aşağı gedir. Böyük bir labirentin kiçikdən daha çox dönüşü və daha uzun yolu olardı və robot divarlara girə bilərdi. Hazırladığım kiçik labirentdən belə uğurlu bir sürüş əldə etmək üçün bir neçə dəfə növbə fırlanma parametrləri ilə əyləşməli oldum.

GƏLƏCƏK GÜÇLƏNDİRMƏLƏR

Açıq bir davam edən layihə, robotun labirentdən keçərkən birbaşa yolu təyin etməsini və sonra da bu birbaşa yolu (çıxılmaz nöqtələrdən qaçaraq) idarə etməsini təmin etməkdir.

Bu, hazırkı layihədən qat -qat mürəkkəbdir. Robot getdiyi yolu xatırlamalı, çıxılmaz nöqtələri aradan qaldırmalı, yeni yolu saxlamalı və sonra yeni yolu izləməlidir. Yaxın gələcəkdə bu layihə üzərində işləməyi planlaşdırıram. Array Əməliyyatlar Blokları və bəzi riyaziyyatla əlaqəli Bloklardan istifadə edərək LEGO Mindstorms EV3 ilə nail ola biləcəyinizi gözləyirəm.

YENİDƏN QEYDİYYAT

Bu əyləncəli bir layihə idi. Ümid edirəm sizə də maraqlı gəlir.