Swarm Bots: مونتاژ و حمل و نقل تعاونی: 13 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

سلام به همگی ،

این دستورالعمل در مورد "Swarm Bots: Assembly and Cooperative Transport" است که در آن ما می توانیم ربات اصلی و برده خود را بسازیم ، برده از ربات اصلی پیروی می کند و ما ربات اصلی را با تلفن هوشمند خود کنترل می کنیم. این یک پروژه سرگرم کننده است ، فقط برنامه خود را امتحان کنید علاقه مندان به لوازم الکترونیکی در درون شما و بازی با روباتیک. من تصاویر ، فیلم ها ، توضیحات مختصر در مورد این پروژه را امتحان می کنم تا ایده ای روشن به دست آورم.

چرا COBOT با Swarm و ربات معمولی متفاوت است ، می توانید در اینجا پیدا کنید

1. معرفی

1.1 آنچه در واقع روباتیک Swarm است

1. روباتیک Swarm یک رویکرد جدید برای هماهنگی سیستم های چند ربات است که از تعداد زیادی روبات فیزیکی ساده تشکیل شده است.

2. این رویکرد در زمینه هوش مصنوعی ازدحام و همچنین مطالعه بیولوژیکی حشرات ، مورچه ها و سایر زمینه ها در طبیعت ، جایی که رفتار ازدحام رخ می دهد ظاهر شد.

3. Swarm Robotics یک منطقه در حال ظهور در روباتیک جمعی است که از پارادایم کنترل کاملاً توزیع شده و روباتهای نسبتاً ساده برای دستیابی به رفتار هماهنگ در سطح گروه استفاده می کند.

4- سیستم های روباتیک ازدحام خود سازماندهی شده اند ، بدین معنی که رفتار جمعی سازنده (یا کلان بینی) از تصمیمات فردی (یا میکروسکوپی) روبات ها سرچشمه می گیرد.

مرحله 1: منشاء ازدحام و مرجع در فیلم ها

1.2 منشاء ازدحام 1. بیشتر تحقیقات هوش ازدحام از نحوه تعامل گروههای طبیعی مانند حشرات اجتماعی ، ماهی ها یا پستانداران در یک گروه در زندگی واقعی الهام گرفته شده است.

2. اندازه این هجوم ها از چند فرد در مناطق کوچک طبیعی زندگی می کند تا مستعمرات بسیار سازمان یافته که ممکن است مناطق وسیعی را اشغال کرده و شامل بیش از میلیون ها نفر باشد.

3. رفتارهای گروهی که در دسته ها ظاهر می شود ، انعطاف پذیری و استحکام زیادی را نشان می دهد ، مانند برنامه ریزی مسیر ، ساخت لانه ، تخصیص وظیفه و بسیاری دیگر از رفتارهای پیچیده جمعی در ازدحام طبیعت مختلف.

4- افراد موجود در ازدحام طبیعت توانایی های بسیار ضعیفی از خود نشان می دهند ، با این حال رفتارهای پیچیده گروهی می تواند در کل ازدحام ظاهر شود ، مانند مهاجرت جمعیت پرندگان و مکتب ماهیان و جستجوی کلونی مورچه ها و زنبورها همانطور که در شکل نشان داده شده است. مستعمرات بسازید ، پرندگان برای یافتن غذا ازدحام می کنند ، زنبورها برای جمع آوری عسل.

مرحله 2: تعریف مشکل

1. معرفی

در این فصل ما بر روی دو هدف اصلی پروژه خود یعنی خود مونتاژ و حمل و نقل مشارکتی کار خواهیم کرد. در خود مونتاژ دو ربات در تشکیل خط مونتاژ می شوند و در حمل و نقل تعاونی این دو ربات بلوک را از مکانی به مکان دیگر منتقل می کند.

1..1 مونتاژ خودکار روباتهای ازدحام

هدف ما کنترل گروهی از ربات های s به صورت کاملاً مستقل به گونه ای است که آنها یک شی را پیدا کرده ، به آن نزدیک شده و با آن ارتباط برقرار کنند.

1.2 حمل و نقل تعاونی

در این کار به مشکل از

الف) نحوه کنترل ربات های جداگانه برای اتصال خودکار با یک شی و/یا با یکدیگر ، و

ب) چگونه می توان یک ربات swarm یا مجموعه ای از bot-swarm را برای انتقال یک شیء به سمت هدف کنترل کرد.

طراحی و کاربرد یک معماری کنترل ترکیبی برای کنترل گروهی از رباتهای خود مونتاژ که در یک کار حمل و نقل مشارکتی مشغول به کار هستند قبلاً در شبیه سازی مورد مطالعه قرار گرفته است. این مشکل به مشکلات فرعی کنترل اقدامات تجزیه شده است.

1. ربات های S که می توانند خود را جمع کنند. s-bots مونتاژ شده که قادر به تعیین هدف در حین حمل و نقل هستند.

2. s-bots مونتاژ شده که قادر به تعیین هدف در هنگام حمل و نقل نیستند. از یک میکروکنترلر اصلی و برده استفاده کنید.

3. ارتباط سنسور اجتناب نوری با ربات swarm.

4. ایجاد ارتباط SPI بین روبات های ازدحام.

5. همگام سازی بین دو روبات ازدحام. حمل و نقل محدود جسم تنها محدودیت پروژه ما است.

مرحله 3: روش شناسی

پنج بلوک اصلی پروژه ازدحام شامل:

الف) Arduino Master & Slave: استاد و برده دو ربات مبتنی بر آردوینو هستند که با یکدیگر همکاری می کنند تا در مورد ما حمل و نقل اجسام سنگین را انجام دهند. استاد حرکت و اقدامات برده را از طریق ماژول RF که در قسمت بعدی توضیح داده شده است ، کنترل می کند.

ب) ماژول RF (nrf24l01): ارتباط بین master و slave از طریق ماژول RF صورت می گیرد. Master فرمان مورد نظر را از طریق ماژول فرستنده ارسال می کند ، که توسط Slave از طریق ماژول گیرنده متصل به آن دریافت و دنبال می شود.

ج) مانع از موانع: این چشم ربات ها است. جلوگیری از موانع به ربات ها کمک می کند تا از موانع ناخواسته جلوگیری کنند و همچنین از برخورد با یکدیگر جلوگیری می کند. این شامل یک سیستم از فوتودیودها و LED ها است که به ترتیب روی master و slave قرار می گیرند

D) One Sheeld: قسمت اول یک سپر است که به صورت فیزیکی به برد Arduino شما متصل است و به عنوان یک واسطه بی سیم عمل می کند و داده ها را از طریق بلوتوث بین آردوینو و هر تلفن هوشمند Android انتقال می دهد. این یک پلت فرم و برنامه نرم افزاری در تلفن های هوشمند Android است که ارتباط بین سپر ما و تلفن هوشمند شما را مدیریت می کند و به شما اجازه می دهد بین سپرهای مختلف موجود یکی را انتخاب کنید.

E) LV-MaxSonar: سنسورهای مافوق صوت ما در هوا ، تشخیص شی بدون تماس و سنسورهای وسیعی هستند که اشیاء را در یک منطقه تشخیص می دهند. این سنسورها تحت تأثیر رنگ یا سایر ویژگی های بصری شی تشخیص داده شده قرار نمی گیرند. سنسورهای مافوق صوت از صدا با فرکانس بالا برای تشخیص و بومی سازی اشیاء در محیط های مختلف استفاده می کنند.

مرحله 4: برقراری ارتباط با اجزاء

Swarm Bots: Assembly and Transport cooperative transport توضیحات پین

توضیحات پین A. nrf24L01

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! نه 5 ولت

3 - CE به آردوینو پین 9

4 - CSN به آردوینو پین 10

5 - SCK به آردوینو پین 13

6 - MOSI به پین 11 آردوینو

7 - MISO به پین 12 آردوینو

8 - بدون استفاده

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

پین داده - A5

C. IC درایور موتور L293D

LeftMotorForward - D7 (پین دیجیتال 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. Photodiode (اختیاری)

VCC-5V

GND

پین داده - D0

شما می توانید پین را مطابق طراحی PCB خود متصل کنید ، اما تغییرات لازم در کد باید انجام شود.

توجه: در حین رابط و اجرای برنامه در اولین تلاش ، افراد با مشکلی روبرو می شوند ، لطفاً تمام اتصالات و کد را به درستی بررسی کرده و سپس یکبار دیگر امتحان کنید.

مرحله 5: برنامه ریزی

Hackster.io

توجه: فایل txt پیوست شده شامل برنامه Master.ino و Slave.ino است. از کد مرجع بگیرید ، کار را بفهمید و سپس آن را در arduino و slave arduino مربوطه بارگذاری کنید:)

مرحله 6: CASING & PCB & PROTOTYPING

می توانید هر موردی را برای ربات خود بگیرید

PCB حاوی nrF ، سنسور جلوگیری از موانع ، باتری ، IC L293D است. لازم نیست PCB بسازید ، فقط روی تخته خالص هر جزء را وصل کرده و لحیم کنید

مرحله 7: آزمایش سنسور اجتناب از موانع

مرحله 8: آزمایش NRF24L01 TRANSRECEIVER

توجه: با عرض معذرت برای واترمارک در ویدئو ؛)

مرحله 9: آزمایش تک ربات و کار 1 SHEELD

مرحله 10: جمع آوری انتقامجویان برای آزمایش نهایی

مرحله 11: آزمایش نهایی

مرحله 12: نتیجه گیری

1. پروژه ما اساساً بر اساس رفتار طبیعی گروهی از زنبورها یا گروهی از مورچه ها است که به طور م andثر و کارآمد وظیفه ای را که به آنها محول شده است انجام می دهند.

2. هماهنگی بین Master و Slave bot در انجام وظیفه ای که حمل و نقل شیء است م effectiveثر است.

3. در اینجا فقط 1 ربات Master و 1 Slave استفاده می شود که محدودیتی را در اندازه جسم قابل حمل از منبع به مقصد ایجاد می کند.

4. پس از انجام خود مونتاژ ، حمل و نقل شی آسان و قابل اعتماد است.

5. استفاده از ربات های بی سیم ، استفاده از جفت Master و Slave Bot را مفید می کند.

حوزه آینده

1. با افزایش تعداد برده ها ، حمل و نقل اجسام بزرگتر و سنگین تر را می توان انجام داد.

2. این روبات های Swarm را می توان برای عملیات های مختلف نجات استفاده کرد که در آن شرایط برای مداخله انسان مطلوب نیست.

3. استفاده از Swarm Robotics را می توان برای خدمت به یک ملت از طریق خدمات نظامی گسترش داد. این امر باعث کاهش تعداد تلفات ناشی از جنگ می شود.

مرحله 13: با تشکر از شما:)

بسیار سپاسگزارم که وقت گذاشتید و به این مطلب آموزنده نگاهی انداختید

امیدوارم توضیح کوتاهی در مورد این پروژه داده باشم تا همه بتوانند به راحتی پروژه را درک کرده و پروژه خود را بسازند. از آنجا که این پروژه کمی پیچیده است ، ممکن است در ابتدا در هنگام رابط ، کدگذاری و آزمایش با مشکل روبرو شوید. فقط مرحله به مرحله عمل کنید و خط خطا را حذف کنید ، فقط کد را مستقیماً بارگذاری نکنید و شروع به کار کنید. کد همچنین یک کد عمومی است ، ممکن است افراد طبق نیاز شما تغییراتی را ایجاد کنند.

آنچه من پیشنهاد می کنم این است که ابتدا یک جزء را کدگذاری کرده و آن را آزمایش کنید ، سپس یک کد دیگر را اضافه کرده و آن را آزمایش کنید. این کمک بهتری خواهد کرد. از گوگل مرجع بگیرید زیرا کد من نیز 100 correct درست نیست. سرانجام در زمینه آردوینو و برنامه نویسی نیز مبتدی هستم ، بنابراین تا آنجا که می توانم سعی کردم.

امیدوارم دوست داشته باشید:)

لطفاً این دستورالعمل مورد علاقه را انتخاب کنید

لطفاً در مسابقه ROBOT به من رای دهید

به سلامتی