ربات اجتناب از موانع با استفاده از سنسور اولتراسونیک (پروتئوس): 12 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

ما به طور کلی هر جا با ربات اجتناب از موانع برخورد می کنیم. شبیه سازی سخت افزاری این ربات بخشی از رقابت در بسیاری از کالج ها و در بسیاری از رویدادها است. اما شبیه سازی نرم افزاری روبات مانع به ندرت رخ می دهد. حتی اگر بتوانیم آن را در جایی پیدا کنیم ، اطلاعات ارائه شده توسط آنها برای انجام پروژه ما اصلاً کافی نبود.

بنابراین ، بدون تاخیر بیشتر ، بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: مقدمه

اگر به اینجا آمدید ، از قبل می دانید که روبات جلوگیری از موانع چیست و چه کار می کند. به طور خلاصه ، ربات اجتناب از موانع یک ربات هوشمند است که می تواند موانع موجود در مسیر خود را بطور خودکار حس کرده و بر آن غلبه کند. برای تشخیص مانع ، روبات باید از حسگرها استفاده کند. سنسور اولتراسونیک و سنسور IR می توانند برای تشخیص اجسام یا موانع بین مسیر استفاده شوند.

ربات اجتناب از موانع دارای الگوریتم فرمان پویا است که اطمینان می دهد که ربات مجبور نیست در مقابل مانعی توقف کند که به ربات اجازه می دهد تا در محیط ناشناخته به راحتی حرکت کند و از برخورد جلوگیری کند. شعار اصلی این ربات اجتناب از تصادفی است که عموماً در مناطق شلوغ با استفاده از ترمز اضطراری رخ می دهد.

مرحله 2: الزامات

برای شبیه سازی نرم افزاری ربات اجتناب از موانع ، ما نیاز داریم:

1. یک کامپیوتر
2. نرم افزار پروتئوس
3. کتابخانه آردوینو برای پروتئوس
4. کتابخانه حسگر اولتراسونیک برای پروتئوس
5. پتانسیومتر (موجود در پروتئوس) (POT-HG)
6. درایو موتور L293D (موجود در نرم افزار پروتئوس)
7. موتور - DC (موجود در نرم افزار پروتئوس)
8. پایانه مجازی (موجود در نرم افزار پروتئوس)
9. قدرت و زمین (موجود در نرم افزار پروتئوس)

من اولین ربات آردوینو خود را با استفاده از نرم افزار proteus ساخته ام. پیوندهایی را برای بارگیری نرم افزار proteus و کتابخانه های مورد نیاز برای ساخت ربات جلوگیری از موانع ارائه خواهم داد. این با استفاده از 3 سنسور اولتراسونیک مانعی برای جلوگیری است. اکثر کتابخانه ها در www.theengineeringprojects.com در دسترس خواهند بود. من کارهای زیادی روی کد آردوینو انجام دادم و بهترین الگوریتم را ساختم.

مرحله 3: افزودن قطعات در نرم افزار پروتئوس

با کلیک روی "p" ، می توانیم اجزاء را اضافه کنیم. تصاویر فوق مرجع شما برای افزودن اجزاء به صورت شماتیک نرم افزار proteus است.

با استفاده از این ویدیو می توانید کتابخانه ای را در نرم افزار proteus بیاموزید:

www.youtube.com/watch؟v=hkpoSDUDMKw

مرحله 4: بلوک دیاگرام

این بلوک دیاگرام اصلی مدار ما با استفاده از قطعات است. ما قصد داریم مدار را با استفاده از این بلوک نمودار بسازیم.

مرحله 5: الگوریتم

این الگوریتم زمانی است که از سه سنسور اولتراسونیک استفاده می کنید. هنگام نوشتن کد آردوینو خود ، این الگوریتم را به روشنی دنبال کنید. من کد آردوینو را نیز ارائه می کنم ، نگران نباشید.

توضیح الگوریتم:

• شبیه سازی را شروع کنید
• اگر فاصله بین سنسور وسط و جسم بیشتر از حداکثر برد باشد ، بدون توجه به فاصله بین دو سنسور اولتراسونیک و اجسام دیگر ، به جلو حرکت می کند. حرکت رو به جلو کاملاً پذیرفته شده است.
• اگر فاصله بین سنسور راست و وسط کمتر از حداکثر برد باشد و فاصله بین سنسور چپ و شی بیشتر از چپ باشد.
• اگر فاصله بین سنسور چپ و وسط کمتر از حداکثر برد باشد و فاصله بین سنسور راست و شی بیشتر باشد ، به راست حرکت می کند
• اگر همه سنسورها دارای محدوده کمتر از حداکثر باشند ، بررسی می کند که در آنها بیشتر است. اگر فاصله سنسور راست نسبت به دو سنسور دیگر بیشتر باشد ، به سمت راست حرکت می کند. اگر سنسور چپ نسبت به دو سنسور دیگر فاصله بیشتری داشته باشد ، به چپ حرکت می کند. اگر فاصله سنسور میانی نسبت به دو سنسور دیگر بیشتر باشد ، به جلو حرکت می کند. اگر همه سنسورها مساوی داشته باشند ، متوقف می شود.
• اگر فاصله بین سنسور راست ، چپ و شی بیشتر از حداکثر برد و فاصله بین سنسور میانی کمتر از حداکثر برد باشد ، فاصله بین سنسورهای راست و چپ را بیشتر بررسی می کند. اگر فاصله سنسور راست بیشتر از فاصله سنسور چپ باشد ، به سمت راست حرکت می کند و اگر فاصله سنسور چپ از فاصله سنسور راست بیشتر باشد ، به چپ حرکت می کند.

مرحله 6: نمودار مدار

مطابق نمودار مدار بالا در نرم افزار proteus اتصالات خود را ایجاد کنید. هر یک از اتصالات را به آرامی طی کنید و به درستی ارتباط برقرار کنید.

مرحله 7: کد

کد زیر را بارگیری کرده و قبل از قرار دادن آن در کد منبع پروتئوس ، آن را در arduino ide اجرا کنید. اگر کتابخانه ای نصب نشده است ، آن را با رفتن به Sketch> Include library> Manage libraries> search the անհրաժեշտ کتابخانه نصب کنید. آن را در کد منبع arduino در نرم افزار proteus جایگذاری کنید. برای اطلاع از نحوه چسباندن کد در نرم افزار proteus می توانید آموزش های یوتیوب را بررسی کنید.

مرحله 8: شبیه سازی

سه مثال فوق نشان داده شده حرکت ربات در تمام جهات ممکن است یعنی حرکت رو به جلو ، حرکت چپ ، حرکت راست.

مرحله نهم: شبیه سازی ویدئویی

این ربات شبیه سازی زمان واقعی جلوگیری از موانع در نرم افزار پروتئوس است. با استفاده از پتانسیومتر متصل به سنسور اولتراسونیک ، فاصله بین سنسورها و اجسام را تغییر دادم.

مرحله 10: فایلهای کتابخانه

کتابخانه آردوینو:

www.theengineeringprojects.com/2015/12/arduino-uno-library-proteus.html

کتابخانه اولتراسونیک:

www.theengineeringprojects.com/2015/02/ultrasonic-sensor-library-proteus.html

مرحله 11: نصب

مراحل نصب فیلم ها را برای نصب نرم افزارهای مورد نیاز برای شبیه سازی روبات اجتناب از مانع با استفاده از نرم افزار دنبال کنید.

نرم افزار پروتئوس:

www.youtube.com/watch؟v=31EabTgBnG8&feature=emb_logo

نرم افزار آردوینو:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc