Направете робот, ръководен от Lidar, с GiggleBot: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

В този урок правим GiggleBot да се справи с трудностите на лабиринта.

Монтираме серво на GiggleBot, към което прикрепяме сензор за разстояние. Докато работи, сервото ще се върти напред -назад, така че сензорът за разстояние може да измери разстоянието до всяко препятствие. Това работи много като сензор LIDAR, който обикновено е много по -скъп.

В същото време GiggleBot изпраща тези данни до отдалечен микробит на BBC, който показва върху своята матрица 5 на 5 светодиоди относителното си положение спрямо препятствията.

Вашата работа е да можете да навигирате в GiggleBot само като гледате какво е показано на другия BBC micro: bit. За да управлявате GiggleBot, се използват бутоните на отдалечения BBC micro: bit.

Това звучи забавно! Нека да се заемем с това, нали?

Стъпка 1: Необходими компоненти

Ще ни трябва:

1. A GiggleBot.
2. Батерия за BBC micro: bit. Той идва заедно с BBC micro: bit в опаковката си.
3. x3 AA батерии за GiggleBot.
4. Кабел Grove за свързване на сензора за разстояние с GiggleBot.
5. Серво комплект от DexterIndustries.
6. x3 BBC micro: битове. Един за GiggleBot и един за управление на робота от далеч.
7. Сензор за разстояние от DexterIndustries.

Вземете робота GiggleBot за BBC micro: bit тук!

Стъпка 2: Сглобяване на робота

За да направим GiggleBot готов за програмиране, трябва да го сглобим, въпреки че не е нужно много да се прави.

Поставете 3 -те батерии AA в отделението отдолу на GiggleBot.

Сглобете серво пакета. Към въртящото се рамо на серво, използвайте последния му отвор, за да фиксирате серво към предните конектори на GiggleBot. Можете да използвате винт и/или някакъв проводник, за да го направите по -стабилен на мястото си. Или можете да го залепите горещо към дъската. В моя случай използвах винт и къса жица, за да завържа серво рамото към платката GiggleBot.

Когато монтирате серво рамото на серво, уверете се, че серво е вече настроено на позиция 80. Можете да направите това, като се обадите на gigglebot.set_servo (gigglebot. RIGHT, 80). Можете да прочетете повече за това тук.

След това поставете сензора за разстояние от предната страна на серво пакета и го фиксирайте както в горния пример.

И накрая, свържете сензора за разстояние с кабел Grove към всеки от 2 -те I2C порта и серво мотора към десния порт, разположен на GiggleBot - десният порт е споменат върху него.

Стъпка 3: Създайте свой собствен лабиринт - по избор

В този случай съм използвал куп кутии, за да създам затворена писта, подобна на тази на NASCAR.

На тази стъпка можете да станете наистина креативни и да го направите толкова изкривен, колкото искате, или да го направите супер дълъг, защото наистина зависи от вас.

Или ако изобщо не искате песен, можете да поставите GiggleBot в кухня или хол например - това би трябвало да е достатъчно добро, защото има много стени и препятствия, които все още трябва да избягвате.

Стъпка 4: Настройване на околната среда

За да можете да програмирате BBC micro: bit в MicroPython, трябва да настроите редактор за него (Mu Editor) и да зададете GiggleBot MicroPython Runtime като време за изпълнение. За целта трябва да следвате инструкциите на тази страница. Към този момент се използва версия v0.4.0 на времето за изпълнение.

Стъпка 5: Програмиране на GiggleBot - Част I

Първо, нека настроим скрипта на GiggleBot. Този скрипт ще накара GiggleBot да завърти своя серво мотор на 160 градуса (80 градуса във всяка посока), като в същото време вземе 10 показания от сензора за разстояние на ход.

Когато е включен, GiggleBot ще стои в готовност, докато не получи команда от дистанционното управление. Може да има само 3 команди: придвижване напред, наляво или надясно.

Забележка: В следния скрипт може да липсват интервали и това изглежда се дължи на някакъв проблем при показването на GitHub Gists. Щракнете върху същността, за да ви отведе до страницата на GitHub, където можете да копирате и поставите кода.

GiggleBot, базиран на LIDAR, с дистанционно управление

от gigglebot import*

от distance_sensor import DistanceSensor

от микробитов импорт сън

от utime import ticks_us, sleep_us

ustruct за импортиране

внос на радио

# спрете робота, ако вече се движи

Спри се()

# активирайте радиото

radio.on ()

# обект на сензор за разстояние

ds = DistanceSensor ()

ds.start_continuous ()

rotate_time = 0.7# измерено в секунди

rotate_span = 160# измерено в градуси

rotate_steps = 10

компенсация за режийни разходи = 1.05# дефинирано в проценти

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

last_read_time = 0

радар = байтов ред (завъртане на стъпки)

servo_rotate_direction = 0# 0 за изкачване нагоре (0-> 160) и 1 в противен случай

radar_index = 0

set_servo (НАДЯСНО, 0)

whileTrue:

# четене от радара

ако ticks_us () - last_read_time> time_per_step:

# отчитане от сензора за разстояние

радар [radar_index] = int (ds.read_range_continuous () /10)

last_read_time = ticks_us ()

печат (radar_index)

# направете логиката за завъртане на серво от ляво на дясно

ако radar_index == rotate_steps -1 и servo_rotate_direction == 0:

set_servo (НАДЯСНО, 0)

servo_rotate_direction = 1

elif radar_index == 0и servo_rotate_direction == 1:

set_servo (RIGHT, rotate_span)

servo_rotate_direction = 0

иначе:

radar_index += 1 ако servo_rotate_direction == 0else-1

# и изпратете стойностите на радара

radio.send_bytes (радар)

опитвам:

# четете команди на робота

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

# и задействайте двигателите, ако има получени команди

set_speed (lmotor, rmotor)

задвижване ()

с изключение наTypeError:

пропуск

вижте rawgigglebot_lidar_robot.py, хоствано с ❤ от GitHub

Стъпка 6: Програмиране на дистанционното - Част II

Остава да се направи програмирането на втория BBC micro: bit, който действа като дистанционно.

Дистанционното се използва за показване на неговия екран с размери 5 на 5 пиксела относителното разстояние до препятствията. Най -много ще има включени 10 пиксела.

В същото време дистанционното ви дава възможности за дистанционно управление на GiggleBot чрез натискане на неговите 2 бутона: придвижете се напред, наляво и надясно.

Забележка: В следния скрипт може да липсват интервали и това изглежда се дължи на някакъв проблем при показването на GitHub Gists. Щракнете върху същността, за да ви отведе до страницата на GitHub, където можете да копирате и поставите кода.

Дистанционно управляван LIDAR базиран GiggleBot - Код за дистанционно управление

от microbit импортиране на сън, дисплей, button_a, button_b

ustruct за импортиране

внос на радио

внос на математика

radio.on ()

завъртане на стъпки = 10

rotate_span = 160# в градуси

rotate_step = завъртане_span / rotate_steps

max_distance = 50# в сантиметри

side_length_leds = 3 # измерено в # пиксела

радар = байтов ред (завъртане на стъпки)

xar = байтов ред (завъртане на стъпки)

yar = bytearray (rotate_steps)

записан_xar = байтов масив (завъртане на стъпки)

записан_годишен = байтов масив (завъртане на стъпки)

скорост на двигателя = 50

whileTrue:

status = radio.receive_bytes_into (радар)

ако състоянието не е Няма:

# display.clear ()

за c, val безброй (радар):

ако радар [c] <= max_distance:

# изчислете 2d координати на всяко разстояние

ъгъл = завъртане на стъпки / (завъртане на стъпки -1) * завъртане на стъпка * c

ъгъл += (180- завъртане_размах) /2.0

x_c = math.cos (ъгъл * math.pi /180.0) * радар [c]

y_c = math.sin (ъгъл * math.pi /180.0) * радар [c]

# мащабирайте разстоянията, за да се поберат на 5x5 микробитов дисплей

x_c = x_c * (side_length_leds -1) / max_distance

y_c = y_c * (side_length_leds +1) / max_distance

# координати за преместване

x_c += (side_length_leds -1)

y_c = (side_length_leds +1) - y_c

# кръгли координати, точно където се намират светодиодите

ако x_c - математически етаж (x_c) <0,5:

x_c = математически етаж (x_c)

иначе:

x_c = math.ceil (x_c)

ако y_c - математически етаж (y_c) <0,5:

y_c = math.floor (y_c)

иначе:

y_c = math.ceil (y_c)

xar [c] = x_c

yar [c] = y_c

иначе:

xar [c] = 0

yar [c] = 0

display.clear ()

за x, y inzip (xar, yar):

display.set_pixel (x, y, 9)

# печат (списък (zip (xar, yar, радар)))

stateA = button_a.is_pressed ()

stateB = button_b.is_pressed ()

ако stateA и stateB:

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

print ('напред')

ако stateA, а не stateB:

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

печат ('вляво')

ако не е състояние A и състояние B:

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

печат ('вдясно')

ifnot stateA andnot stateB:

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

печат ('стоп')

вижте rawgigglebot_lidar_remote.py, хоствано с ❤ от GitHub

Стъпка 7: Тълкуване на отдалечения екран

"loading =" lazy "контролира GiggleBot, имате следните опции:

1. Натиснете бутон A и бутон B, за да преместите GiggleBot напред.
2. Натиснете бутон А, за да завъртите GiggleBot наляво.
3. Натиснете бутон B, за да завъртите GiggleBot надясно.

За да видите в коя посока са открити най -близките препятствия, просто погледнете екрана на дистанционното управление (дистанционното BBC micro: bit, което държите). Трябва да можете да контролирате GiggleBot от далеч, без да го гледате.