Sukurkite „Lidar“valdomą robotą naudodami „GiggleBot“: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šioje pamokoje mes siekiame, kad „GiggleBot“įveiktų labirinto sunkumus.

Mes montuojame servo ant „GiggleBot“, ant kurio pritvirtiname atstumo jutiklį. Bėgimo metu servo sistema sukasi pirmyn ir atgal, kad atstumo jutiklis galėtų išmatuoti atstumą iki kiekvienos kliūties. Tai veikia panašiai kaip LIDAR jutiklis, kuris paprastai yra daug brangesnis.

Tuo pačiu metu „GiggleBot“siunčia šiuos duomenis į nuotolinį BBC mikro: bitą, kuris ant 5x5 šviesos diodų matricos rodo savo santykinę padėtį su kliūtimis.

Jūsų užduotis yra sugebėti naršyti „GiggleBot“tik žiūrint į tai, kas rodoma kitame „BBC micro: bit“. Norint valdyti „GiggleBot“, naudojami nuotolinio „BBC micro: bit“mygtukai.

Tai skamba smagiai! Eikime prie jo, ar ne?

1 žingsnis: reikalingi komponentai

Mums reikės:

1. „GiggleBot“.
2. Akumuliatorius „BBC micro: bit“. Komplekte yra „BBC micro: bit“.
3. x3 AA baterijos „GiggleBot“.
4. „Grove“kabelis, skirtas atstumo jutikliui prijungti prie „GiggleBot“.
5. Servo rinkinys iš „DexterIndustries“.
6. x3 BBC mikro: bitai. Vienas skirtas „GiggleBot“, kitas - valdant robotą iš toli.
7. Atstumo jutiklis iš „DexterIndustries“.

Gaukite „GiggleBot“robotą „BBC micro: bit“čia!

2 žingsnis: Surinkite robotą

Kad „GiggleBot“būtų paruoštas programuoti, turime jį surinkti, nors daug ką reikia padaryti.

Įdėkite 3 AA baterijas į skyrių po „GiggleBot“.

Surinkite servo paketą. Prie besisukančios servo rankenos naudokite paskutinę jos skylę, kad pritvirtintumėte servo prie „GiggleBot“priekinių jungčių. Galite naudoti varžtą ir (arba) laidą, kad jis būtų stabilesnis savo vietoje. Arba galite karštu klijuoti jį prie lentos. Mano atveju aš naudoju varžtą ir trumpą laidą, kad pririščiau servo ranką prie „GiggleBot“plokštės.

Montuodami servo svirtį ant servo, įsitikinkite, kad servo jau nustatyta į 80 padėtį. Tai galite padaryti paskambinę gigglebot.set_servo (gigglebot. RIGHT, 80). Daugiau apie tai galite paskaityti čia.

Tada įdėkite atstumo jutiklį į priekinę servo pakuotės pusę ir pritvirtinkite, kaip nurodyta aukščiau pateiktame pavyzdyje.

Galiausiai prijunkite atstumo jutiklį „Grove“kabeliu prie bet kurio iš 2 „I2C“prievadų, o servo variklį - prie dešiniojo „GiggleBot“prievado - jame nurodytas tinkamas prievadas.

3 žingsnis: sukurkite savo labirintą - neprivaloma

Šiuo atveju aš panaudojau daugybę dėžių, kad sukurtų uždaro ciklo takelį, panašų į NASCAR.

Atlikdami šį žingsnį, galite būti tikrai kūrybingi ir padaryti tai, kaip norite, arba padaryti tai labai ilgai, nes tai tikrai priklauso nuo jūsų.

Arba, jei visai nenorite takelio, galite, pavyzdžiui, įdėti „GiggleBot“į virtuvę ar svetainę - tai turėtų būti pakankamai gerai, nes vis dar yra daug sienų ir kliūčių, kurių reikia vengti.

4 žingsnis: aplinkos nustatymas

Kad galėtumėte programuoti „BBC micro: bit“„MicroPython“, turite nustatyti jo redaktorių („Mu Editor“) ir nustatyti „GiggleBot MicroPython Runtime“vykdymo laiką. Norėdami tai padaryti, turite vadovautis šiame puslapyje pateiktomis instrukcijomis. Šiuo metu naudojama vykdymo laiko versija v0.4.0.

5 žingsnis: „GiggleBot“programavimas - I dalis

Pirmiausia nustatykime „GiggleBot“scenarijų. Šis scenarijus privers „GiggleBot“pasukti savo servo variklį 160 laipsnių (80 laipsnių kiekviena kryptimi) ir tuo pačiu metu paimti 10 parodymų iš atstumo jutiklio per vieną posūkį.

Įjungus „GiggleBot“budės, kol gaus komandą iš nuotolinio valdymo pulto. Gali būti tik 3 komandos: judėti pirmyn, į kairę arba į dešinę.

Pastaba: šiame scenarijuje gali nebūti tarpų ir atrodo, kad tai įvyko dėl tam tikrų problemų rodant „GitHub Gists“. Spustelėkite esmę, kad pateksite į jo „GitHub“puslapį, kuriame galite nukopijuoti ir įklijuoti kodą.

Nuotoliniu būdu valdomas LIDAR pagrindu sukurtas „GiggleBot“

iš „Gigglebot“importo*

iš distance_sensor importas DistanceSensor

iš mikrobitų importo miego

iš utime importo erkės_, miego_

importo ustruktūra

importuoti radiją

# sustabdykite robotą, jei jis jau juda

sustabdyti()

# įjungti radiją

radio.on ()

# atstumo jutiklio objektas

ds = DistanceSensor ()

ds.start_continuous ()

rotate_time = 0.7# išmatuotas sekundėmis

rotate_span = 160# matuojamas laipsniais

rotate_steps = 10

overhead_compensation = 1.05# apibrėžta procentais

time_per_step = 10 ** 6* rotate_time / (rotate_steps* overhead_compensation)

last_read_time = 0

radaras = baitas (rotate_steps)

servo_rotate_direction = 0# 0, jei norite pakilti aukštyn (0-> 160) ir 1 kitaip

radaras_indeksas = 0

set_servo (DEŠINĖ, 0)

o tiesa:

# skaityti iš radaro

if ticks_us () - last_read_time> time_per_step:

# skaityti iš atstumo jutiklio

radaras [radaro_indeksas] = int (ds.read_range_continuous () /10)

last_read_time = erkės_ (()

spausdinti (radaras_indeksas)

# atlikite servo sukimo iš kairės į dešinę logiką

jei radaro_indeksas == pasukti_sukiai -1 ir servo_rotatyvo_kryptis == 0:

set_servo (DEŠINĖ, 0)

servo_rotate_direction = 1

elif radar_index == 0ir servo_rotate_direction == 1:

set_servo (RIGHT, rotate_span)

servo_rotate_direction = 0

Kitas:

radar_index += 1, jei servo_rotate_direction == 0else-1

# ir atsiųsk radaro vertes

radio.send_bytes (radaras)

bandyti:

# skaityti roboto komandas

lmotor, rmotor = ustruct.unpack ('bb', radio.recept_bytes ())

# ir įjunkite variklius, jei bus gautos komandos

set_speed (lmotor, rmotor)

vairuoti ()

išskyrusTypeError:

praeiti

peržiūrėti rawgigglebot_lidar_robot.py, kurį priglobia „GitHub“kartu su ❤

6 žingsnis: nuotolinio valdymo pulto programavimas - II dalis

Belieka užprogramuoti antrąjį BBC mikro: bitą, kuris veikia kaip nuotolinio valdymo pultas.

Nuotolinio valdymo pultas naudojamas 5 x 5 pikselių ekrane parodyti santykinį atstumą iki kliūčių. Daugiausia bus įjungta 10 pikselių.

Tuo pačiu metu nuotolinio valdymo pultas suteikia galimybę valdyti „GiggleBot“nuotoliniu būdu, paspaudus du jo mygtukus: judėti pirmyn, į kairę ir į dešinę.

Pastaba: šiame scenarijuje gali nebūti tarpų ir atrodo, kad tai įvyko dėl tam tikrų problemų rodant „GitHub Gists“. Spustelėkite esmę, kad pateksite į jo „GitHub“puslapį, kuriame galite nukopijuoti ir įklijuoti kodą.

Nuotoliniu būdu valdomas LIDAR pagrindu sukurtas „GiggleBot“- nuotolinis kodas

iš „microbit“importavimo miego, ekrano, button_a, button_b

importo ustruktūra

importuoti radiją

importuoti matematiką

radio.on ()

rotate_steps = 10

rotate_span = 160# laipsniais

rotate_step = rotate_span / rotate_steps

max_distance = 50# centimetrais

side_length_leds = 3 #, matuojamas # pikselių

radaras = baitas (rotate_steps)

xar = baitas (rotate_steps)

yar = baitas (rotate_steps)

Save_xar = baitas (rotate_steps)

išsaugotas_metas = baitas (rotate_steps)

variklio greitis = 50

o tiesa:

status = radio.recept_bytes_into (radaras)

jei būsena nėra Nėra:

# display.clear ()

c, val nesuskaičiuoti (radaras):

jei radaras [c] <= max_distance:

# Apskaičiuokite kiekvieno atstumo 2d koordinates

kampas = pasukti_žingsniai / (pasukti_žingsniai -1) * pasukti_žingsnis * c

kampas += (180- rotate_span) /2.0

x_c = math.cos (kampas * math.pi /180,0) * radaras [c]

y_c = math.sin (kampas * math.pi /180,0) * radaras [c]

# nustatykite atstumus, kad jie tilptų į 5x5 mikrobitų ekraną

x_c = x_c * (side_length_leds -1) / max_distance

y_c = y_c * (šoniniai_ilgis_lydžiai +1) / max_distance

# perkėlimo koordinatės

x_c += (šoniniai_ilginiai_spalviai -1)

y_c = (šoniniai_ilginiai_padai +1) - y_c

# apvalios koordinatės tiksliai, kur yra šviesos diodai

jei x_c - matematika.floor (x_c) <0,5:

x_c = matematikos grindys (x_c)

Kitas:

x_c = matematika.ceil (x_c)

jei y_c - matematika.floor (y_c) <0,5:

y_c = matematika.floor (y_c)

Kitas:

y_c = matematika.ceil (y_c)

xar [c] = x_c

yar [c] = y_c

Kitas:

xar [c] = 0

yar [c] = 0

display.clear ()

x, y inzip (xar, yar):

display.set_pixel (x, y, 9)

# spausdinti (sąrašas (zip (xar, yar, radaras)))

stateA = button_a.is_pressed ()

stateB = button_b.is_pressed ()

jei būsenos A ir būsenos B:

radio.send_bytes (ustruct.pack ('bb', motor_speed, motor_speed))

spausdinti („pirmyn“)

jei būsena A, o ne būsena B:

radio.send_bytes (ustruct.pack ('bb', motor_speed, -motor_speed))

spausdinti („kairėje“)

jei ne būsena A ir būsena B:

radio.send_bytes (ustruct.pack ('bb', -motor_speed, motor_speed))

spausdinti (dešinėje)

ifnot stateA ir not stateB:

radio.send_bytes (ustruct.pack ('bb', 0, 0))

spausdinti („stop“)

peržiūrėkite rawgigglebot_lidar_remote.py, kurį su „❤“priglobia „GitHub“

7 veiksmas: nuotolinio ekrano aiškinimas

„loading =„ tingus “valdykite„ GiggleBot “, turite šias parinktis:

1. Paspauskite mygtuką A ir mygtuką B, kad perkeltumėte „GiggleBot“į priekį.
2. Paspauskite mygtuką A, kad pasuktumėte „GiggleBot“į kairę.
3. Paspauskite mygtuką B, kad pasuktumėte „GiggleBot“į dešinę.

Norėdami pamatyti, kuria kryptimi aptinkamos artimiausios kliūtys, tiesiog pažvelkite į nuotolinio valdymo pulto (nuotolinio BBC mikro: bitą, kurį laikote) ekraną. Turėtumėte sugebėti valdyti „GiggleBot“iš tolo, nežiūrėdami į jį.