目次:
これは私たちが見せたい最初のロボットプロジェクトです。私たちの計画は、特定の環境で動くことができるロボットを作ることです。目的は高齢者の生活を楽にすることです。ロボットは、小さくて重要なものを特定の場所に運ぶことができなければなりません。
これはプロジェクトの最初のバージョンです。
用品:
ステップ1:材料
使用しました
-a chipKit Max32
- ルンバ・アイロボット
- PmodデジタルコンパスHMC5883L
- PmodWifi MRF24WG0MA
- PmodMAXSONAR超音波レンジファインダーLV-EZ1 4枚
- nチャンネルMOSFET 4枚
- 8個の200オーム抵抗
- ブレッドボード
- 材料を接続するためのいくつかのワイヤ
そして最後に、これらすべてのものはロボットの上にあるプラスチックの箱に入っています
ステップ2:基本理論
マッピング
ロボットはデカルト座標系で環境を扱います。ロボットが配置されている場所では、この点が(0,0)点になります。ここで、座標系にメッシュメッシュをメッシュし、ロボットがグリッドの真ん中になければならないとします。グリッドは35 cmで、これはロボットの直径です。グリッドをノードと呼びます。ロボットは彼の隣人のノードをマッピングし、それが自由であるか否かを定義する。それが自由である場合、ロボットはそれを記録し、そこで移動するために彼の環境から自由なノードを選択する。このアクティビティは、有効化ノードがなくなるまで続きます。最後に環境がマッピングされます。ノードからデータベースを構築します。一方のノードには、(x、y)と使用可能な隣接ノードのペアが含まれています。データベースによれば、任意の2点間で最短経路をヒューリスティック検索アルゴリズム(幅優先)で検索でき、そのうちの1つがロボットの位置になります。
ステップ3:ChipKitモジュール
chipKitは、ロボットの動きを処理し、センサーからのデータを処理するため、モジュールの中心となります。データベースを構築して維持します。ノードからデータベースを構築するには、実際よりも多くのメモリが必要です。そのため、まずヒープのサイズをオーバー定義しました。
#define CHANGE_HEAP_SIZE(サイズ)__asm__ volatile( " t.globl _min_heap_size n t.equ _min_heap_size、" #size " n")
CHANGE_HEAP_SIZE(0x5000) extern __attribute __((section( "linker_defined")))char _heap; extern __attribute __((section( "linker_defined")))char _min_heap_size;
ステップ4:センサー
1つのセンサーの測定範囲は15.24 cm - 6.45 mです。私たちは4つのセンサーを使っていて、それらを同時に機能させると、混同してしまいます。だからこそ、私たちはNシャネルMOSFET回路を使用しています。
データ読み取りのプロセス
- すべてのMOSFETがアクティブハイであるため、最初にセンサーのどれも電力を得ません。
- センサーの電源が入るようにmosfetの1つが低く設定されている
- センサーのRXへのping
- データを読む
- 蚊帳の高さ
ステップ5:ルンバロボット
これはプロジェクトの最も簡単な部分です。ロボットとchipKit間の通信はシリアル通信です。これはRXとTXピンを使います。ロボットにはバッテリーがあります。 chipKitはバッテリーから電力を得ます。写真で強調表示されている線は使用可能なピンを示しています。ロボットとchipKit間の通信は非同期です。ロボットはオペレーションコードで制御することができます。たとえば、137のオペコードが正しいパラメータで書き込まれると、ロボットは移動します。 Roombaライブラリには、これらのオペコードが含まれています。
ステップ6:モジュールの接続
ロボットのバッテリーはchipKitの5 V出力に接続されています。ロボットのアースの1つは共通アースに接続されています。 2つのシリアル通信ピンがchipKitに接続されています。ロボットのRX(ピン1)はchipKitのTX1(ピン18)に、ロボットのTX(ピン2)はchipKitのRX1(ピン19)に接続されています。
4 MaxSONARのグランドはコモングランドに接続されています。 RXピンは82、79、76、73ピンに接続されています。 PWMピンは81、78、75、72ピンに接続されています。 4モスフェットはソナーに力を証明します。 MOSFETを通して、我々はソナーを出し入れすることができます。
MOSFETのゲートピンは、200Ω4の抵抗を介して11、8、5、2ピンに接続されています。 MOSFETのソースはソナーの5Vピンに接続され、MOSFETのドレインは5Vバッテリーに接続されています。
コンパスにはSCLピンとSDAピンがあり、これらはchipKitのSCLピンとSDAピンに似ています。