Роеви ботове: Сглобяване и кооперативен транспорт: 13 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте всички, Тази инструкция е за „Swarm Bots: Асамблея и кооперативен транспорт“, в която можем да изградим наш собствен главен и подчинен робот, робът ще следва главния робот и ние ще контролираме главния робот с нашия смартфон. Това е забавен проект, просто опитайте електроник маниак във вас и играйте с роботика. Ще опитам много изображения, видеоклипове, кратко обяснение за този проект, за да добия ясна представа.

Защо COBOT се различават от Swarm и нормален бот можете да намерите тук

1. ВЪВЕДЕНИЕ

1.1 Какво всъщност е Swarm robotics

1. Роевата роботика е нов подход към координацията на многороботните системи, който се състои от голям брой предимно прости физически роботи.

2. Този подход се появи в областта на изкуствения роев интелект, както и биологичното изследване на насекоми, мравки и други полета в природата, където се наблюдава поведение на рояк.

3. Swarm Robotics е нововъзникваща област в колективната роботика, която използва напълно разпределена парадигма за управление и относително прости роботи за постигане на координирано поведение на ниво група.

4. Системите за роботи на рояци се самоорганизират, което означава, че конструктивното колективно (или макроскопично) поведение възниква от индивидуални (или микроскопични) решения, които роботите вземат.

Стъпка 1: Произход на Swarm & Reference във филмите

1.2 Произход на рояка 1. Повечето изследвания на разузнаването на роя са вдъхновени от това как рояците в природата, като социални насекоми, риби или бозайници, взаимодействат помежду си в роя в реалния живот.

2. Тези рояци варират по размер от няколко индивида, живеещи в малките природни зони, до силно организирани колонии, които могат да заемат големите територии и се състоят от повече от милиони индивиди.

3. Груповото поведение, възникващо в рояците, показва голяма гъвкавост и стабилност, като планиране на пътеки, изграждане на гнездо, разпределение на задачи и много други сложни колективни поведения в роя от различна природа.

4. Индивидите в естествения рояк проявяват много слаби способности, но сложното групово поведение може да се прояви в целия рояк, като например мигриране на тълпи от птици и рибни ята и изхранване на мравки и пчелни семейства, както е показано на фиг. изграждат колонии, птиците се роят, за да намерят храна, пчелите се роят, за да събират мед.

Стъпка 2: ОПРЕДЕЛЕНИЕ НА ПРОБЛЕМА

1. Въведение

В тази глава ще работим върху две основни цели на нашия проект, т.е. самосглобяване и кооперативен транспорт. При самостоятелно сглобяване два робота ще се сглобяват при формиране на линия, а при кооперативен транспорт тези два бота ще транспортират блок от едно място на друго.

1..1 Самосглобяване на роеви роботи

Ние се стремим да контролираме група s-ботове по напълно автономен начин по такъв начин, че те да локализират, приближат и се свържат с обект.

1.2 Кооперативен транспорт

В тази работа се разглежда проблемът с

а) как да управлявате отделни s-ботове за автономно свързване с обект и/или един с друг, и

б) как да управлявате рояк-бот или колекция от рояк-ботове, за да транспортирате обект към цел.

Дизайнът и полезността на хибридна архитектура за управление за управление на самосглобяваща се група от s-ботове, ангажирани в съвместна транспортна задача, вече са проучени при симулация. Проблемът е разложен на подпроблемите за управление на действията.

1. S-ботове, които могат да се сглобяват самостоятелно. Сглобени s-ботове, които са в състояние да локализират целта по време на транспортиране.

2. Сглобени s-ботове, които не са в състояние да локализират целта по време на транспортиране. Използвайте един главен и подчинен микроконтролер.

3. Свързан оптичен сензор за избягване с рояк робот.

4. Развита SPI комуникация между роячните роботи.

5. Синхронизация между два роеви робота. Ограниченото транспортиране на обект е само ограничение на нашия проект.

Стъпка 3: МЕТОДОЛОГИЯ

Петте основни проекта за рояк се състоят от

A) Arduino Master & Slave: Master и slave са два базирани на arduino бота, които си сътрудничат заедно, за да изпълнят желаната задача- в нашия случай транспортиране на тежки предмети. Главният управлява движението и действията на подчиненото устройство чрез RF модула, обяснен в следващата част.

Б) RF модул (nrf24l01): Комуникацията между главния и подчинения се осъществява чрез RF модула. Капитанът изпраща желаната команда през предавателния модул, който се приема и следва от подчинения през приет модул, прикрепен към него.

В) Избягване на препятствия: Това е окото на ботовете. Избягването на препятствия помага на ботовете да избегнат нежелани препятствия и също така предотвратява сблъсък един срещу друг. Състои се от система от фотодиоди и светодиоди, които се поставят съответно на главния и подчинения

D) One Sheeld: Първата част е щит, който е физически свързан с вашата платка Arduino и действа като безжичен посредник, пренасящ данни между Arduino и всеки смартфон с Android чрез Bluetooth. Това е софтуерна платформа и приложение за смартфони с Android, които управляват комуникацията между нашия щит и вашия смартфон и ви позволяват да избирате между различни налични щитове.

Д) LV-MaxSonar: Нашите ултразвукови сензори са във въздуха, безконтактни обекти за откриване на обекти и сензори за обхват, които откриват обекти в дадена област. Тези сензори не се влияят от цвета или други визуални характеристики на открития обект. Ултразвуковите сензори използват високочестотен звук за откриване и локализиране на обекти в различни среди.

Стъпка 4: ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА КОМПОНЕНТИТЕ

Swarm Bots: Събиране и кооперативен транспорт Описание на щифта

Описание на щифта nrf24L01

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! НЕ 5V

3 - CE към щифт 9 на Arduino

4 - CSN към Arduino пин 10

5 - SCK към щифт 13 на Arduino

6 - MOSI към Arduino щифт 11

7 - MISO към щифт 12 на Arduino

8 - НЕИЗПОЛЗВАНИ

Б. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

ПИН за данни - A5

В. L293D IC драйвер на двигателя

LeftMotorForward - D7 (цифров извод 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. Фотодиод (по избор)

VCC-5V

GND

ПИН за данни - D0

Можете да свържете щифт според вашия дизайн на печатни платки, но трябва да се направят необходимите промени в кода.

Забележка: Хората ще се сблъскат с някакъв проблем, докато се свързват и изпълняват програма от първия опит, моля, преминете през цялата връзка и код правилно и след това опитайте отново.

Стъпка 5: ПРОГРАМИРАНЕ

Hackster.io

Забележка: Следният прикачен txt файл съдържа програма Master.ino и Slave.ino. Вземете справка от кода, разберете работата и след това я качете в съответния master arduino и slave arduino:)

Стъпка 6: КАСИРАНЕ & ПХБ & ПРОТОТИПИРАНЕ

Можете да вземете всеки калъф за вашия робот

ПХБ съдържат nrF, сензор за избягване на препятствия, батерия, L293D IC. Не е нужно да правите печатни платки, просто свържете всеки компонент на картон и го запоявайте

Стъпка 7: ТЕСТИРАНЕ НА СЕНЗОРА ЗА ИЗБЯГВАНЕ НА ПРЕПЪЛНОСТИ

Стъпка 8: ИЗПИТВАНЕ НА ПРЕВЪРЗАТЕЛ NRF24L01

Забележка: Извинете за водния знак във видеото;)

Стъпка 9: ИЗПИТВАНЕ НА ЕДИН БОТ И РАБОТА НА 1 ЕЛЕКТР

Стъпка 10: СВЪРЗВАНЕ НА АВЕНГИ ЗА ЗАКЛЮЧИТЕЛНО ИЗПИТВАНЕ

Стъпка 11: ОКОНЧАТЕЛНО ИЗПИТВАНЕ

Стъпка 12: ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Нашият проект се основава основно на естественото поведение на пчелен рояк или рояк мравки, които ефективно и ефикасно изпълняват поставената им задача.

2. Координацията между главния и подчинения бот е ефективна при изпълнението на задачата, която е обект транспортиране

3. Тук се използват само 1 главни и 1 подчинени ботове, които ограничават размера на обекта, който може да бъде транспортиран от източника до дестинацията.

4. След като самосглобяването приключи, транспортирането на обекта е лесен и надежден процес.

5. Използването на безжични ботове прави двойката Master и Slave Bot удобна за използване.

БЪДЕЩИ ОБХВАТ

1. Чрез увеличаване на броя на подчинените може да се извърши транспортиране на по -големи и по -тежки обекти.

2. Тези рояци могат да се използват за различни спасителни операции, когато ситуациите не са благоприятни за хората да се намесят.

3. Използването на Swarm Robotics може да бъде разширено, за да служи на нацията чрез военни служби. Това ще намали броя на жертвите от война.

Стъпка 13: БЛАГОДАРЯ:)

Благодаря ви много за отделеното време да разгледате тази инструкция

Надявам се, че направих кратко обяснение за този проект, така че всеки да може лесно да разбере проекта и да направи свой собствен. Тъй като това е малко сложен проект, първоначално може да срещнете проблем по време на свързване, кодиране и тестване. Просто следвайте стъпка една по една и премахнете реда за грешки, не просто директно качвайте кода и започнете да работите. Кодът също е общ код, може да се наложи хората да направят промени според вашите изисквания.

Това, което предлагам, е първо да го свърже с един компонент и да го тества, след което да добави друг код и да го тества. Това ще помогне по -добре. Вземете малко справка от Google, защото моят код също не е 100% правилен. Най -накрая също съм начинаещ в arduino и програмирането, затова се опитах колкото е възможно повече.

Надявам се да ви е харесало:)

Моля, дайте предпочитания на тази инструкция

Моля, гласувайте за мен в ROBOT Contest

Наздраве