„Swarm Bots“: surinkimas ir transportavimas kooperatyvu: 13 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sveiki visi, Ši pamoka yra apie „Swarm Bots: Assembly and Co-Cooperative Transport“, kurioje galime sukurti savo šeimininką ir vergą robotą, vergas seka pagrindinį robotą, o mes valdysime pagrindinį robotą savo išmaniuoju telefonu. Tai įdomus projektas, tiesiog išbandykite savo elektronikos geikas tavyje ir žaisk su robotika. Išbandysiu daugybę vaizdų, vaizdo įrašų, trumpą paaiškinimą apie šį projektą, kad gaučiau aiškią idėją.

Kodėl COBOT skiriasi nuo „Swarm“ir įprasto roboto, galite rasti čia

1. ĮVADAS

1.1 Kas iš tikrųjų yra „Swarm“robotika

1. „Swarm“robotika-tai naujas kelių robotų sistemų, kurias sudaro daug paprastų fizinių robotų, koordinavimo metodas.

2. Šis metodas atsirado dirbtinių spiečių intelekto srityje, taip pat vabzdžių, skruzdėlių ir kitų gamtos laukų, kuriuose vyksta spiečius, biologinių tyrimų srityje.

3. „Swarm Robotics“yra nauja kolektyvinės robotikos sritis, kurioje naudojama visiškai paskirstyta valdymo paradigma ir palyginti paprasti robotai, kad būtų pasiektas suderintas elgesys grupės lygiu.

4. Spiečių robotikos sistemos yra savaime besireguliuojančios, o tai reiškia, kad konstruktyvus kolektyvinis (arba makroskopinis) elgesys atsiranda dėl atskirų (ar mikroskopinių) robotų sprendimų.

1 žingsnis: spiečių kilmė ir nuorodos į filmus

1.2 Spiečio kilmė 1. Dauguma būrio žvalgybos tyrimų yra įkvėpti iš to, kaip gamtos būriai, tokie kaip socialiniai vabzdžiai, žuvys ar žinduoliai, realybėje sąveikauja tarpusavyje.

2. Šių spiečių dydis yra nuo kelių individų, gyvenančių mažose gamtinėse teritorijose, iki labai organizuotų kolonijų, kurios gali užimti dideles teritorijas ir susideda iš daugiau nei milijonų individų.

3. Grupių elgesys, atsirandantis spiečiuose, rodo didelį lankstumą ir tvirtumą, pavyzdžiui, takų planavimą, lizdų tiesimą, užduočių paskirstymą ir daugelį kitų sudėtingų kolektyvinių elgesio būdų įvairiose gamtos grupėse.

4. Gamtos būrio individai pasižymi labai prastais sugebėjimais, tačiau sudėtingas grupinis elgesys gali išryškėti visame būryje, pvz., Migruojant paukščių miniai ir žuvų būreliams, bei skruzdžių ir bičių šeimoms, kaip parodyta Fig. stato kolonijas, paukščiai susirenka ieškoti maisto, bitės - medaus.

2 žingsnis: PROBLEMOS APIBRĖŽIMAS

1. Įvadas

Šiame skyriuje mes sieksime dviejų pagrindinių mūsų projekto tikslų, ty savęs surinkimo ir kooperatinio transporto. Savarankiškai surenkami du robotai surenkami formuojant liniją, o bendradarbiaujant šie du robotai perkelia bloką iš vienos vietos į kitą.

1..1 Siaubo robotų surinkimas

Mes siekiame visiškai savarankiškai valdyti s-robotų grupę taip, kad jie surastų objektą, priartėtų prie jo ir prisijungtų prie jo.

1.2 Kooperatinis transportas

Šiame darbe sprendžiama problema

a) kaip valdyti atskirus „s-robotus“, kad jie galėtų savarankiškai prisijungti prie objekto ir (arba) tarpusavyje, ir

b) kaip valdyti spiečius-botus ar spiečių robotų kolekciją, kad būtų galima perkelti objektą link tikslo.

Modeliavimo būdu jau buvo ištirtas hibridinės valdymo architektūros, skirtos savarankiškai susirenkančiai grupei „S-Bots“, atliekančiai kooperatinę transporto užduotį, dizainas ir naudingumas. Problema išskaidyta į veiksmų valdymo dalines problemas.

1. S-robotai, kuriuos galima surinkti savarankiškai. Surinkti s-robotai, galintys nustatyti tikslą transportavimo metu.

2. Surinkti s-robotai, kurie transportavimo metu negali nustatyti taikinio. Naudokite vieną pagrindinį ir pavaldų mikrovaldiklį.

3. Sąsajos optinis vengimo jutiklis su spiečiu robotu.

4. Sukurta SPI komunikacija tarp būrių robotų.

5. Dviejų spiečių robotų sinchronizavimas. Ribotas objekto transportavimas yra tik mūsų projekto apribojimas.

3 žingsnis: METODIKA

Penkis pagrindinius spiečių projekto blokus sudaro

A) „Arduino Master & Slave“: „Master“ir „Slave“yra du „arduino“pagrindu veikiantys robotai, kurie bendradarbiauja kartu, norėdami atlikti norimą užduotį- mūsų atveju gabenti sunkius daiktus. Kapitonas valdo vergo judėjimą ir veiksmus per RF modulį, aprašytą kitoje dalyje.

B) RF modulis (nrf24l01): Ryšys tarp šeimininko ir pavaldinio vyksta per RF modulį. Meistras siunčia norimą komandą per siųstuvo modulį, kurį priima ir seka vergas per prie jo prijungtą imtuvo modulį.

C) Kliūčių vengėjas: tai robotų akis. Kliūčių vengėjas padeda robotams išvengti nepageidaujamų kliūčių, taip pat neleidžia susidurti vienas kitam. Jį sudaro fotodiodų ir šviesos diodų sistema, kurie yra atitinkamai ant pagrindinio ir pavaldinio

D) „One Sheeld“: pirmoji dalis yra skydas, kuris yra fiziškai prijungtas prie jūsų „Arduino“plokštės ir veikia kaip belaidis vidutinis žmogus, perduodamas duomenis tarp „Arduino“ir bet kurio „Android“išmaniojo telefono per „Bluetooth“. Tai programinės įrangos platforma ir programa, skirta „Android“išmaniesiems telefonams, kuri valdo ryšį tarp mūsų skydo ir jūsų išmaniojo telefono ir leidžia jums pasirinkti tarp skirtingų galimų skydų.

E) LV-MaxSonar: Mūsų ultragarso jutikliai yra ore, nekontaktiniai objektų aptikimo ir diapazono jutikliai, kurie aptinka objektus tam tikroje srityje. Šiems jutikliams įtakos neturi aptikto objekto spalva ar kitos vizualinės savybės. Ultragarsiniai jutikliai naudoja aukšto dažnio garsą, kad aptiktų ir lokalizuotų objektus įvairiose aplinkose.

4 žingsnis: KOMPONENTŲ SĄVEIKA

„Swarm Bots“: surinkimas ir transportavimas kooperatyvu Smeigtuko aprašymas

A. nrf24L01 kaiščio aprašymas

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! NE 5V

3 - CE iki „Arduino“kaiščio 9

4 - CSN į „Arduino“kaištį 10

5 - SCK į „Arduino“kaištį 13

6 - MOSI į „Arduino“kaištį 11

7 - MISO į „Arduino“kaištį 12

8 - Nenaudojamas

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Duomenų kaištis - A5

C. L293D variklio vairuotojo IC

„LeftMotorForward“- D7 (skaitmeninis kaištis 7)

KairysisMotorReverse - D6

„RightMotorForward“- D5

„RightMotorReverse“- D4

D. Fotodiodas (neprivaloma)

VCC-5V

GND

Duomenų kaištis - D0

Galite prijungti kaištį pagal savo PCB dizainą, tačiau reikia atlikti reikiamus kodo pakeitimus.

Pastaba: žmonės pirmą kartą bandydami sąveikauti ir paleisti programą susidurs su tam tikromis problemomis. Prašome tinkamai atlikti visus ryšius ir kodą, tada bandyti dar kartą.

5 žingsnis: PROGRAMAVIMAS

Hackster.io

Pastaba: šiame pridėtame txt faile yra „Master.ino“ir „Slave.ino“programos. Paimkite nuorodą iš kodo, supraskite darbą ir įkelkite jį į atitinkamą pagrindinį arduino ir slave arduino:)

6 veiksmas: korpusas ir plokštės bei prototipas

Savo robotui galite pasiimti bet kokį dėklą

PCB yra NrF, kliūčių vengimo jutiklis, baterija, L293D IC. Jums nereikia gaminti PCB, tiesiog prijunkite kiekvieną komponentą prie purf plokštės ir lituokite

7 žingsnis: KLAUSIMŲ VENGIMO JUTIKLIO BANDYMAS

8 veiksmas: NRF24L01 TRANSIFIKATORIO BANDYMAS

Pastaba: Atsiprašome už vandens ženklą vaizdo įraše;)

9 veiksmas: VISO BOTO IR 1SHELELD DARBO BANDYMAS

10 žingsnis: AVENGERIŲ SURINKIMAS GALUTINIAM BANDYMUI

11 veiksmas: galutinis bandymas

12 žingsnis: IŠVADA

1. Mūsų projektas iš esmės grindžiamas natūraliu bičių būrio ar skruzdžių spiečiaus elgesiu, kuris veiksmingai ir efektyviai atlieka jiems suteiktą užduotį.

2. Koordinavimas tarp „Master“ir „Slave“roboto yra veiksmingas atliekant užduotį, kuri yra objektų transportavimas

3. Čia naudojami tik 1 „Master“ir 1 „Slave“robotai, kurie apriboja objekto, kurį galima perkelti iš šaltinio į paskirties vietą, dydį.

4. Baigus savęs surinkimą, objekto transportavimas yra lengvas ir patikimas procesas.

5. Naudojant belaidžius robotus, patogu naudoti „Master“ir „Slave Bot“poras.

ATEITIES APIMTIS

1. Padidinus vergų skaičių, galima atlikti didesnių ir sunkesnių objektų gabenimą.

2. Šie spiečių robotai gali būti naudojami įvairioms gelbėjimo operacijoms, kai situacijos nėra palankios žmonėms įsikišti.

3. „Swarm Robotics“naudojimas gali būti išplėstas ir tarnauti Tautai per karines tarnybas. Tai sumažins karo aukų skaičių.

13 žingsnis: AČIŪ:)

Labai ačiū, kad skyrėte laiko pamokoms

Tikiuosi, kad trumpai paaiškinau šį projektą, kad kiekvienas galėtų lengvai suprasti projektą ir sukurti savo. Kadangi tai yra šiek tiek sudėtingas projektas, iš pradžių galite susidurti su problema sąsajos, kodavimo ir bandymų metu. Tiesiog atlikite vieną po kito ir pašalinkite klaidos eilutę, o ne tiesiog įkelkite kodą ir pradėkite veikti. Kodas taip pat yra bendras kodas, žmonėms gali tekti atlikti pakeitimus pagal jūsų reikalavimus.

Aš siūlau pirmiausia sąsaja vieno komponento kodą ir jį išbandyti, tada pridėti kitą kodą ir išbandyti. Tai padės geriau. Paimkite šiek tiek nuorodos iš „Google“, nes mano kodas taip pat nėra 100% teisingas. Pagaliau aš taip pat esu naujokas arduino ir programavimo srityse, todėl stengiausi kiek galėdamas.

Tikiuosi patiko:)

Prašome pamėgti šią instrukciją

Prašome balsuoti už mane ROBOT konkurse

Sveikinimai