Robota tālvadības pults. Veidi, kā vadīt robotu. WiFi kontrole
Šodien nevienu nepārsteigsi ar radiovadāmo mājās gatavoti izstrādājumi. Bet jāatzīst, ka kaut kā ir “vecmodīgi” nospiest vadības taustiņus... Daudz interesantāk ir vadīt amatniecība ar otas kustību palīdzību, vai ne? Šajā rakstā ir parādīts piemērs tam, kā var organizēt tālvadības pulti, izmantojot Arduino plati un vairākus līkumu sensorus. PHIRO Pro darbosies kā testa subjekts
1. darbība. Kas jums būs nepieciešams
- Liekuma sensori;
- Arduino UNO;
- Bluetooth modulis HC-05;
- Cimds;
- Džemperi;
- 9B akumulators;
- Lietotne Pocket Code.
2. darbība. Augšupielādējiet Firmata Standard pakalpojumā Arduino
Lai savienotu to ar Pocket Code, Arduino platē ir jāielādē firmata standarts. Šajā projektā mēs izmantojam Arduino UNO, taču var izmantot jebkuru Arduino plati.
- Savienojam Arduino plati ar datoru/klēpjdatoru.
- Arduino ID atlasiet COM portu. Rīki -> Seriālais ports -> Atbilstošais COM ports
- Pēc tam atlasiet dēļa veidu. Rīki -> tāfele -> jūsu Arduino tāfele
- Pēc tam izvēlieties Firmata standartu. Piemēri -> Firmata -> Standarta Firmata
- Noklikšķiniet uz “Augšupielādēt” un augšupielādējiet kodu uz tāfeles.
3. solis: pievienojiet sensorus pie tāfeles un pievienojiet tos cimdam
Liekšanas sensori ir pretestības ierīces, ko var izmantot, lai noteiktu lieces vai sasvēršanos. Zemāk ir Arduino sensoru savienošanas shēma. Es izmantoju saliektas skavas, lai droši piestiprinātu sensorus pie cimda, taču, ja vēlaties, varat izmantot plastmasas rāvējslēdzēju saites.
4. darbība: savienojiet HC-05 Bluetooth moduli ar Arduino
Mēs savienojam Bluetooth moduļa un Arduino plates tapas šādi:
- HC05 Tx — Arduino Rx
- HC05 Rx — Arduino Tx
- Vcc - 5V
- GND - GND
5. darbība: savienojiet Arduino ar akumulatoru
Mēs izmantojam 9 V akumulatoru, lai barotu Arduino plati ar Bluetooth moduli. Šāda veida izkārtojums ļauj viegli uzstādīt uz plaukstas/aproces. Jo kompaktāks, jo labāk.
6. darbība: Pocket Code programma
Tālāk ir sniegti programmas lietošanas piemēri. Vispirms pārliecinieties, vai PHIRO Pro ir 3. režīmā (Bluetooth režīms). Nospiediet režīmu pogu uz PHIRO, pirms iedegas zilā gaismas diode, kas atrodas blakus displejam augšpusē.
Programmai parasti ir 7 režīmi.
- Rādītājpirksts ir iztaisnots. Priekšējie lukturi spīd sarkanā krāsā. Programma parāda STOP.
- Rādītājpirksti un vidējie pirksti ir iztaisnoti. Priekšējie lukturi spīd zaļā krāsā. Programma parāda STOP.
- Rādītājpirksts, vidējais un zeltnesis ir iztaisnots. Priekšējie lukturi spīd zilā krāsā. Programma parāda STOP.
- Plauksta ir atvērta. PHIRO virzās uz priekšu. Priekšējie lukturi spīd balti. Programma rāda FORWARD.
- Plauksta ir savilkta dūrē. PHIRO apstājas. Priekšējie lukturi ir izslēgti. Programma parāda STOP.
- Plauksta ir savilkta dūrē un noliekta pa kreisi (telefons ir noliekts pa kreisi). PHIRO pagriežas pa kreisi. Kreisais lukturis spīd dzeltenā krāsā. Programma parāda PA kreisi.
- Plauksta ir savilkta dūrē un noliekta pa labi (telefons ir noliekts pa labi). PHIRO pagriežas pa labi. Labais priekšējais lukturis deg dzeltenā krāsā. Programma rāda RIGHT.
7. darbība: veiciet galīgo uzstādīšanu
Lai piestiprinātu tālruni pie rokas, varat izmantot aproces vai rīkoties tāpat kā es.
Nopirku lētu vāciņu savam mobilajam telefonam, izgriezu caurumus un uzliku Velcro lenti. Rokas saite ar telefonu ir gatava.
Tas arī viss!) Paldies par uzmanību)
Viena no perspektīvākajām jomām militārās tehnikas attīstībā ir attālināti vadāmu robotu izveide, kas paredzēti dažādu problēmu risināšanai. Šobrīd jau aktīvi tiek izmantoti bezpilota lidaparāti, kas darbojas pēc šāda principa. Kas attiecas uz zemes un virszemes robotiku, šīs jomas vēl nav saņēmušas tādu pašu attīstību. Attālināti vadāmās tehnikas izmantošana militārajā jomā līdz šim bijusi ļoti ierobežota, kas ir saistīta ar tehniskajām grūtībām un nepieciešamību to “integrēt” esošajā bruņoto spēku struktūrā. Tomēr ilgtermiņā attālināti vadāmo robotu skaits var sasniegt līmeni, kad būs jāmeklē jauni risinājumi, kas varētu atvieglot liela skaita līdzīgu iekārtu mijiedarbību.
Plašā kaujas robotu izmantošana var radīt nepieciešamību izveidot īpašas informācijas pārraides un kontroles sistēmas, līdzīgas kombinētajām ieroču sistēmām. Kā kļuva zināms, Sanktpēterburgas Centrālajā Robotikas un tehniskās kibernētikas pētniecības institūtā (CNII RTK) uzsākts darbs, lai pētītu izskatu un izveidotu vienotu kaujas robotu iekārtu vadības sistēmu. Interfax, atsaucoties uz RTK Centrālā pētniecības institūta pārstāvi, ziņo, ka darba mērķis ir izveidot sistēmas, kas ļauj vadīt vairākus robotus vienlaikus, kas ļaus ar lielāku ērtību veikt dažādas darbības. Turklāt šī pieeja ļaus unificēt dažādu robotu sistēmu vadības paneļus.
Protams, vienotas vadības sistēmas izveide neizraisīs pilnīgu “individuālo” tālvadības pulšu izzušanu. Visi jaunie roboti arī turpmāk tiks aprīkoti ar savu tālvadības iekārtu. Tomēr saskaņā ar RTI Centrālā pētniecības institūta darbinieku ideju visām jaunajām iekārtām jāspēj mijiedarboties ar kādu kopīgu daudzkanālu vadības sistēmu. Sakarā ar to paredzams, ka būs iespējams nodrošināt lielāku elastību robotu izmantošanā gan individuāli, gan grupās. Proti, noteiktos apstākļos jebkuras vienības karavīri varēs izmantot vairākas robotikas vienības, vadot tās no vienas tālvadības pults. Attiecīgi tiks ievērojami atvieglota vairāku operatoru mijiedarbība, jo ievērojami samazināsies to skaits.
Ir vērts atzīmēt, ka jau šādas sistēmas sākotnējās attīstības stadijā rodas daži jautājumi. Piemēram, vienam operatoram būs ļoti grūti komandēt vairākus robotus vienlaikus, kas var būtiski samazināt kaujas darba efektivitāti. Šajā gadījumā jums būs nepieciešami daži automātiskie algoritmi, kas var veikt lielāko daļu vienkāršāko un “ikdienišķo” uzdevumu, piemēram, pārvietoties uz noteiktu punktu vai novērot reljefu un meklēt objektus, kas ir kontrastējoši optiskajā vai infrasarkanajā diapazonā. Mēs nerunājam par mākslīgo intelektu. Pagaidām kaujas robotiem būs nepieciešama tikai atbilstoša programmatūra, kas spēj orientēties, izmantojot satelītu sistēmas vai atpazīt kustīgus objektus. Sasniedzot doto maršruta punktu vai atklājot objektu uzticētajā sektorā, automatizācijai būs jānosūta signāls operatoram, un viņš, savukārt, noteiks nākamo elektronikas uzdevumu vai pārņems vadību savās rokās.
Līdzīgu kaujas vai daudzfunkcionālu robotu “vienības” struktūru var izmantot ne tikai militārās operācijās. Centrāli vadāmi roboti var pārvadāt izlūkošanas aprīkojumu vai ieročus. Tajā pašā laikā tie saņem noderīgu priekšrocību: no vienas tālvadības pults vadāmas ierīces cita starpā var izmantot slazdu rīkošanai, vai arī uzbrukumu stacionāriem objektiem organizēšanai no vairākām pusēm. Tomēr šādas iespējas ļauj robota “vienības” operatoram vai operatoriem veikt citus uzdevumus. Piemēram, glābšanas operāciju laikā vairāki roboti, kurus vada viens operators, spēj izlūkot situāciju efektīvāk nekā pa vienam. Tāpat vairākas ierīces ar speciālu aprīkojumu noteiktos apstākļos spēj ātri un efektīvi lokalizēt un dzēst ugunsgrēku vai veikt citu līdzīgu uzdevumu.
Tomēr vienotai robotu vadības sistēmai ir arī trūkumi. Pirmkārt, ir jāatzīmē sava veida universāla vadības paneļa izveides sarežģītība. Neskatoties uz vairākām kopīgām iezīmēm, vairumā gadījumu katram kaujas vai daudzfunkcionāla robota modelim ir nepieciešama īpaši izstrādāta vadības sistēma. Tādējādi īpaši vieglos dronus var vadīt ar kompleksu, kura pamatā ir parasts dators vai portatīvais dators, savukārt nopietnākas un lielākas ierīces tiek izmantotas kopā ar atbilstošu aprīkojumu. Piemēram, amerikāņu riteņu daudzfunkcionālajam tālvadības transportlīdzeklim Crusher ir vadības panelis, kas ir sava veida kabīne ar stūri, pedāļiem un vairākiem monitoriem. Tādējādi vienots vadības panelis ir jābūvē pēc moduļu shēmas, un katrs modulis šajā gadījumā būs atbildīgs par noteiktas attālināti vadāmo iekārtu klases īpašībām atkarībā no pārvietošanās metodes, svara un mērķa.
Ir vērts atgādināt, ka sadzīves robotu skaits, kurus var izmantot militārām vai glābšanas vajadzībām, joprojām ir neliels. Lielākā daļa šādu izstrādņu ir bezpilota lidaparātos. Zīmīgi, ka vairākas valdības un komerciālas organizācijas vienlaikus izstrādā šo tehnoloģiju. Protams, katrs no tiem aprīko savu kompleksu ar sava dizaina vadības ierīcēm. Vienotas standarta vadības sistēmas izveide palīdzēs ieviest kārtību šajā nozarē. Turklāt vienotās vadības iekārtas būtiski vienkāršos robotizēto sistēmu operatoru apmācību. Proti, topošais operators varēs apgūt vienotas vadības sistēmas vispārīgos principus un pēc tam papildus apgūt tās prasmes un iemaņas, kas saistītas ar papildu moduļu un konkrēta robota modeļa izmantošanu. Tādējādi operatora pārkvalificēšana cita aprīkojuma lietošanai tiks vienkāršota un vairākas reizes samazināta.
Un tomēr Sanktpēterburgas Centrālā Robotikas un tehniskās kibernētikas pētniecības institūta darbam tuvākajā nākotnē nebūs lielas nākotnes. Fakts ir tāds, ka lielākā daļa kaujas un daudzfunkcionālās robotikas jomu mūsu valstī vēl nav saņēmuši pienācīgu attīstību. Tātad pašmāju vienotajai vadības sistēmai, visticamāk, būs jāgaida, līdz parādīsies liels skaits robotu. Ir vērts teikt, ka šai problēmai ir viena pozitīva ietekme. Tā kā dažādu robotu masveida radīšana vēl nav sākusies, RTK Centrālā pētniecības institūta darbiniekiem būs laiks pabeigt darbu pie vienotas vadības sistēmas un prezentēt gatavo izstrādi, pirms parādīsies jauni robotu modeļi. Tādējādi Centrālā Robotikas pētniecības institūta attīstība var kļūt par standartu, kas tiks ņemts vērā, izstrādājot jaunus robotus bruņotajiem spēkiem, tiesībaizsardzības un glābšanas struktūrām.
Ir pāragri runāt par pašreizējā projekta detaļām: visa informācija par to aprobežojas tikai ar dažiem ziņojumiem plašsaziņas līdzekļos. Tajā pašā laikā RTK Centrālais pētniecības institūts tikai nesen varēja saņemt atbilstošu pasūtījumu. Tomēr darbs šajā virzienā neatkarīgi no tā sākuma ir jāveic un jāpabeidz. Neskatoties uz sarežģītību, praktiskā lietošanā noderēs viens robota vadības panelis.
Pamatojoties uz materiāliem no vietnēm:
http://interfax.ru/
http://newsru.com/
http://lenta.ru/
http://rtc.ru/
Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu
Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.
Ievietots vietnē http://www.allbest.ru/
Mācību robota tālvadības sistēmas izstrāde
Ievads
robotikas lietotāja programmas mikroprocesors
Robotika mūsdienās ir viena no dinamiskāk augošajām jomām. Mēs redzam, kā roboti pamazām iekaro visas dzīves sfēras – ražošanu, medicīnu, lauksaimniecību utt. Tuvākajā nākotnē roboti kļūs par neatņemamu ikdienas sastāvdaļu. Tāpēc ir nepieciešami speciālisti ar prasmēm robotikas un mehatronikas jomā. Savukārt, lai apmācītu topošos speciālistus, nepieciešami izglītojoši roboti, uz kuriem būs iespējams pilnveidot savas zināšanas.
Tas ir pārsteidzoši, cik ātri tehnoloģijas attīstās mūsu laikā, šķiet, ka to attīstības tempam jau ir grūti sekot. Mobilie tālruņi šodien ir viens no spilgtākajiem piemēriem. Turklāt viņi ir kļuvuši par mūsu sabiedrības neatņemamu sastāvdaļu. Ir tālruņi ar minimālu funkciju komplektu, un ir “uzlabotie”, kuru funkcijas ir salīdzināmas ar personālo datoru.
Mobilie tālruņi daļēji aizstāj daudzas ierīces, piemēram, kameru, datoru, e-lasītāju utt. Ir vērts padomāt: "kāpēc gan nevadīt dažas vienkāršas ierīces, izmantojot tālruni?" Nav ieteicams nomainīt visu ierīci, bet tikai dažas tālvadības pultis. Tas vienkāršos dažādu ierīču vadību cilvēka ikdienā. Piemēram, viens telefons ar Bluetooth funkciju var aizstāt visas tik bieži pazaudētās sadzīves tehnikas tālvadības pultis.
Šī aktuālā problēma tiks atrisināta, pateicoties šajā projektā izstrādātajai līdzīgai iekārtai, kuras galvenā ideja un mērķis ir izveidot tālvadības sistēmu izglītības robotam pa Bluetooth sakaru kanālu.
Bluetooth šobrīd ir visizplatītākais saziņas kanāls. Tas ir pieejams gandrīz visos tālruņos un ir ļoti ērti lietojams. Bluetooth vai Bluetooth ir bezvadu personālo tīklu ražošanas specifikācija. Bluetooth nodrošina informācijas apmaiņu starp ierīcēm, piemēram, personālajiem datoriem, mobilajiem tālruņiem, printeriem, digitālajām kamerām, pelēm, tastatūrām, kursorsvirām, austiņām, austiņām. Bluetooth ļauj šīm ierīcēm sazināties, kad tās atrodas līdz 200 metru rādiusā viena no otras (diapazons ļoti atšķiras atkarībā no šķēršļiem un traucējumiem), pat dažādās telpās.
Vārds Bluetooth no dāņu valodas ir tulkots kā “zilzobains”. Šo iesauku lietoja karalis Haralds I, kurš 10. gadsimtā valdīja Dānijā un daļā Norvēģijas un apvienoja karojošās dāņu ciltis vienotā valstībā. Tas nozīmē, ka Bluetooth dara to pašu ar sakaru protokoliem, apvienojot tos vienā universālā standartā.
Šajā darbā tiek izstrādāta tālvadības sistēma izglītības robotam. Mācību mobilais robots ir uzbūvēts uz radiovadāmas automašīnas bāzes. Un tālvadības pults tiek veikta, izmantojot Bluetooth sakaru kanālu. Signāla pārraides ierīce bija tālrunis ar iespēju pārraidīt informāciju, izmantojot Bluetooth, un uztvērēja ierīce bija Bluetooth modulis, kas uzstādīts uz iekārtas plates.
Definēsim, kas ir robots. Robots ir elektromehāniska, pneimatiska, hidrauliska ierīce vai to kombinācija, kas paredzēta ražošanas un citu darbību veikšanai, ko parasti veic cilvēki (dažreiz dzīvnieki). Robotu izmantošana ļauj atvieglot vai pat aizstāt cilvēku darbu.
Attīstoties robotikai, ir parādījušies 3 veidu roboti:
Ar stingru rīcības programmu;
Pārvalda cilvēka operators;
Ar mākslīgo intelektu, mērķtiecīgi rīkojoties bez cilvēka iejaukšanās.
Tikmēr robots ir ne tik daudz mašīnas un dzīvas radības hibrīds, bet gan automātisks mehānisms, kas veic specifisku, cita veida mašīnām neierastu darbu. Piemēram, celtnis ir mašīna kravu celšanai augstumā, dators ir elektroniska skaitļošanas iekārta. Datorvadāmu celtni jau var saukt par robotu.
Kad mēs runājam par robotiem, mēs bieži domājam, cik tie ir gudri un vai tāpēc tie var radīt briesmas vai labumu cilvēkiem. Interesanta tēma, lai gan šeit jārunā nevis par robotiem, bet gan par datoriem, kas kontrolē viņu darbības. Pats robots ir tikai izpildmehānismu komplekts. Kustības komandas izpildmehānismiem dod dators, šajā gadījumā telefons.
Projekta mērķa sasniegšanai tika izvirzīti un atrisināti šādi uzdevumi:
1) Vadības ierīces blokshēmas izstrāde. Tiek izstrādāta izglītības mobilā robota darbības blokshēma ar tālvadības sistēmu.
2) Līdzstrāvas motoru mikroprocesoru vadības ierīces izstrāde. Tiek izstrādāta elektriskās shēmas shēma - motoru izvēle, mikrokontrolleris, sakaru interfeiss. Tiek aprēķināta elektriskās shēmas shēma un izstrādāta iespiedshēmas plate un montāžas rasējums.
3) Vadības ierīces algoritma un programmas izstrāde;
1 . Vadības ierīces blokshēmas izstrāde
Sistēmas blokshēma
Izmantojot tālrunī instalēto programmatūru, signāli tiek ģenerēti un pārsūtīti uz uztvērēja ierīci, šajā gadījumā tas ir Bluetooth modulis.
Savukārt Bluetooth modulis saņem signālus un, neapstrādājot, pārraida tos uz galveno vadības elementu - mikrokontrolleru.
Saņemot informāciju, mikrokontrolleris to apstrādā un ģenerē vadības signālus vadības draiverim. Un caur vadības draiveri tiek piegādāts spriegums līdzstrāvas motoriem to darbībai.
2 . Līdzstrāvas motoru mikroprocesoru vadības ierīces izstrāde
Šajā sadaļā tiek veikta elektriskās ķēdes shēmas izstrāde - motoru, mikrokontrollera, sakaru saskarnes izvēle. Tiek aprēķināta elektriskās shēmas shēma un izstrādāta iespiedshēmas plate un montāžas rasējums.
Elektriskās ķēdes shēmas izstrāde
Dzinēja izvēle
Kā vadības objektu šajā darbā izvēlējāmies dzinējus, kas uzstādīti radio vadāmā automašīnā, kas iegādāta speciāli šim darbam.
Mikrokontrollera izvēle
Kā galvenais signālu uztveršanas un apstrādes elements tika izvēlēts Atmega8 mikrokontrolleris no Atmel (skat. B pielikumu). Mikrokontrolleram ir UART pieslēgvietas un 3 taimeri, kas ir nepieciešami šim darbam.
Atmel digitālie signālu procesori tiek plaši izmantoti, jo tiem ir pieņemama cena un pietiekams perifērijas komplekts.
Mikroshēmas un sakaru interfeisa izvēle
Lai vadītu motorus, bija iespēja izvēlēties starp L298N un L293D draiveriem. Bet izvēle palika uz L298N draiveri. Tas darbojas plašākā sprieguma diapazonā, un tāpēc nepastāv mikroshēmas pārkaršanas risks. Tas ir arī viegli pieejams, un tam ir pilns funkciju klāsts, kas nepieciešams darba veikšanai.
Šajā projektā kā saziņas saskarne ar datoru ir izvēlēta UART saskarne. Šis interfeiss nav izvēlēts nejauši, jo datu pārraidei tiek izmantots Bluetooth modulis, kas savukārt izmanto UART interfeisu. Vēl viena priekšrocība ir tā labais datu pārraides ātrums – 9600 Kbps.
Mehāniskās jaudas aprēķins.
Modeļa svars ir 0,7 kg, maksimālais ātrums ir 1 m/s ar riteņa diametru 30 mm.
Aprēķināsim paātrinājumu:
Griezes momentu aprēķina šādi:
Inerces un leņķiskā paātrinājuma brīdī b =
Lai aprēķinātu maksimālo motora jaudu, izmanto motora apgriezienu skaitu, kas izteikts apgriezienos minūtē:
Dzinēja jauda ir proporcionāla griezes momentam un ātrumam:
Elektriskās ķēdes shēmas aprēķins
Jaudas vadības draivera izvēle.
Šajā darbā mēs izmantojam L298N draiveri ar šādām īpašībām:
Maksimālais darba spriegums: Upit< Uдрайвера=46 В;
Barošanas spriegums U padeve =+5 V, +3,3 V;
Maksimālā izejas strāva (katrā kanālā): Ipit< Iдрайвера=2 А:
Rezistoru aprēķins.
Mikrokontrollera atiestatīšanas tapu saskaņā ar tehnisko dokumentāciju ieteicams pieslēgt barošanas avotam caur pievilkšanas rezistoru ar nominālo vērtību 10 kOhm.
Rezistori mikrokontrollera un Bluetooth moduļa savienošanai tiek uzstādīti, pamatojoties uz moduļa tehnisko dokumentāciju: darba spriegums 3,3 V, strādājot ar spriegumu 5 V, uzstādiet rezistorus ar nominālo vērtību 4,7 kOhm.
Lai nodrošinātu stabilu darbību un izvairītos no gaismas diodes izdegšanas, ir nepieciešams, lai ķēdē plūstošā strāva atbilstu nominālajam (10 vai 20 miliampēri), šim nolūkam mēs uzstādām rezistoru ar pretestību 1 kOhm.
Kondensatoru aprēķins.
Lai stabilizētu no strāvas avota nākošo spriegumu, paralēli tika pieslēgti kondensatori ar jaudu 30 μF un 100 μF.
Jau zināms, ka Bluetooth modulis darbojas ar 3,3 V spriegumu, izrādās, ka darba spriegums 5 V mikroshēmā būs pārmērīgs, kas var izraisīt moduļa izdegšanu. Tāpēc, lai samazinātu spriegumu, ir jāpievieno stabilizators L78L33. Pamatojoties uz tā tehnisko dokumentāciju, būs nepieciešami 2 kondensatori ar jaudu 0,33 μF un 0,1 μF. Savienojuma shēma ir parādīta attēlā.
Savienojuma shēma stabilizatoram L78L33
PCB dizains
Ierīces konstrukcijas izstrāde tiek veikta, pamatojoties uz izstrādāto elektriskās ķēdes shēmu, ņemot vērā prasības apkopei, tehniskās estētikas prasības, ņemot vērā ekspluatācijas apstākļus un citas prasības.
Izstrādājot iespiedshēmas plati, jāņem vērā sekojošais.
Ja vien nav nekādu ierobežojumu, iespiedshēmas platei (PCB) jābūt kvadrātveida vai taisnstūrveida. Nevienas malas maksimālais izmērs nedrīkst pārsniegt 520 mm. PP biezumam jāatbilst vienam no sērijas skaitļiem: 0,8; 1,0; 1,5; 2.0 atkarībā no PP laukuma.
Caurumu centriem jāatrodas koordinātu režģa mezglos. Katrs stiprinājums un caurums ir jānosedz ar paliktni.
Montāžas caurumu diametrs un mikroshēmu vadu diametri svārstās no 0,8...1,2 mm, bet rezistoru vadu diametri svārstās no aptuveni 0,66 mm. Lai vienkāršotu ražošanas procesu, montāžas caurumu uz dēļa diametrs ir 0,8 un 1,2 mm. Režģa solis ir 1,27 mm.
Lodējiet elementus ar POS-61 lodmetālu. Plātnes materiāls ir stikla šķiedras folija STEF 2-1.5-50 saskaņā ar GOST 10316-86.
Montāžas rasējumu izstrāde
Izstrādājot montāžas rasējumu, jāpievērš uzmanība šādām prasībām:
1) līdzstrāvas motora vadības ierīces montāžas rasējuma izstrāde tiek veikta, pamatojoties uz izstrādāto shēmas shēmu, ņemot vērā prasības rasējuma dokumentiem;
2) saskaņā ar izstrādājuma sadalīšanas detaļās shēmu piešķir montāžas vienībai un tās elementiem apzīmējumu saskaņā ar GOST 2.201-68;
3) ievadiet nepieciešamos izmērus saskaņā ar GOST 2.109-73 prasībām;
4) aizpildiet specifikāciju, kas atbilst visām GOST 2.108-68 prasībām;
5) aizpildiet galveno uzrakstu un aizpildiet citus nepieciešamos uzrakstus (tehniskās prasības utt.).
3 . Vadības ierīces algoritma un programmas izstrāde
Šajā sadaļā izstrādājam līdzstrāvas motoru mikroprocesoru vadības ierīces algoritmu, kā arī izstrādājam vadības programmu telefonam.
Līdzstrāvas motoru mikroprocesoru vadības ierīces algoritma izstrāde.
3. attēlā parādīta mikroprocesora vadības ierīces darbības algoritma shēma.
Pārsūtītās baitu vērtības:
10:00 - Stop; 01 - uz priekšu; 10 - mugura; 11 - Apstāties.
23:00 - Stop; 01 - pa labi; 10 - pa kreisi; 11 - Apstāties.
Programmas izstrāde.
Līdzstrāvas motoru vadības programmas izstrāde.
Šī programma ir nepieciešama, lai kontrolētu līdzstrāvas motorus. Mikrokontrolleri vada programma no tālruņa.
Līdzstrāvas motora vadības programma, izmantojot mikrokontrolleri ATmega8 (sk. A pielikumu).
Programmas izstrāde tālrunim.
Lai palaistu šo programmu, datorā jābūt instalētai operētājsistēmai Windows 98/2000/ME/XP. Šī programma tika izstrādāta Android SDK vidē.
Darbam tiek izmantotas šādas nosaukumvietas:
importēt java.io.IOException;
importēt java.io. OutputStream;
importēt java.util. Saraksts;
importēt java.util.UUID;
importēt android.app. Aktivitāte;
importēt android.app. AlertDialog;
importēt android.app. ProgressDialog;
importēt android.bluetooth. Bluetooth adapteris;
importēt android.bluetooth. Bluetooth ierīce;
importēt android.bluetooth. Bluetooth ligzda;
importēt android.content. Konteksts;
importēt android.content. DialogInterface;
importēt android.content. Nolūks;
importēt android.content. Dialoga interfeiss. OnClickListener;
importēt android.hardware. Sensors;
importēt android.hardware. SensorEvent;
importēt android.hardware. SensorEventListener;
importēt android.hardware. SensorManager;
importēt android.net. Uri;
importēt android.os. Saišķis;
importēt android.os. Apdarinātājs;
importēt android.os. Ziņa;
importēt android.view. LayoutInflater;
importēt android.view. Izvēlne;
importēt android.view. MenuInflater;
importēt android.view. MenuItem;
importēt android.view. MotionEvent;
importēt android.view. Skatīt;
importēt android.widget. Poga;
importēt android.widget. TextView;
importēt android.widget. Grauzdiņš;
Programmas lietošanas mērķis un nosacījumi.
Programma ir paredzēta signālu ģenerēšanai un pārsūtīšanai uz mikroprocesora ierīci.
Lai palaistu šo programmu, jums ir jābūt ierīcei ar jebkuras versijas Android operētājsistēmu. Šī programma tika izstrādāta Android SDK vidē.
Piekļuve programmai
Pirms programmas palaišanas jums jāpievieno barošana mikroprocesora ierīcei un jāgaida, līdz mirgo LED, kas nozīmē, ka tā ir gatava darbam.
Lai palaistu programmu, ierīcē jāieslēdz Bluetooth un jāpalaiž lietojumprogramma “BluCar”. Izmantojot pogu "Savienot ar ierīci", izveidojiet savienojumu ar Bluetooth moduli ("linvor"). Kad LED pārstāj mirgot, varat sākt datu pārsūtīšanu.
4. Lietotāja rokasgrāmata
Lai pārbaudītu izglītojošā mobilā robota funkcionalitāti, jums ir nepieciešams:
Ieslēdziet izglītojošajam mobilajam robotam strāvu, izmantojot attēlā redzamo pogu.
Ieslēgšanas poga
Pagaidiet, līdz mirgo divas 5. attēlā redzamās gaismas diodes. Pirmā (baltā) ir uzstādīta ķēdē, mirgo katru sekundi, norādot, ka ķēdei ir jauda un tā ir gatava darbībai. Otrā gaismas diode atrodas uz Bluetooth moduļa, un tai ir 2 darbības režīmi:
Mirgo: gaida savienojumu;
Nepārtraukta gaisma: norāda savienojumu.
LED darba stāvoklis
Pēc tam tālrunī ieslēdziet Bluetooth un palaidiet programmu “BluCar”, kas parādīta 6. attēlā. Programmā noklikšķiniet uz pogas “Savienot no ierīces” un no piedāvātā saraksta atlasiet linvor, kas ir Bluetooth modulis. Mēs gaidām, līdz moduļa gaismas diode sāk pastāvīgi degt, kas nozīmē veiksmīgu savienojumu. Mācību mobilais robots ar tālvadības sistēmu ir gatavs darbam.
Programma tālrunī "BluCar"
Kontroles metodes:
Poga "Uz priekšu" - virzās uz priekšu;
Poga "Atgriezties" - pārvietojieties atpakaļ;
Tālruņa pagriešana horizontālā plaknē ar labo malu uz leju - priekšējo riteņu pagriešana pa labi;
Tālruņa pagriešana horizontālā plaknē ar kreiso malu uz leju - priekšējo riteņu pagriešana pa kreisi;
Lai izslēgtu mobilo robotu, jums ir jāizslēdz strāvas padeve ķēdei un programmā noklikšķiniet uz pogas “Atvienot no ierīces”.
Secinājums
Kvalifikācijas noslēguma bakalaura darba pabeigšanas rezultātā par tēmu: “Izglītības robota tālvadības sistēmas izstrāde” tika izgatavota un izveidota tālvadības sistēma izglītības robotam pa Bluetooth sakaru kanālu. Mācību robots ir mašīna ar diviem līdzstrāvas motoriem un akumulatoru. Signāla pārraides ierīce bija tālrunis ar iespēju pārraidīt informāciju, izmantojot Bluetooth, un uztvērēja ierīce bija Bluetooth modulis, kas uzstādīts uz iekārtas plates.
Projektā aplūkotā praktiskā problēma sniedz skaidru priekšstatu par prezentētās ierīces nozīmi. Šī ierīce spēs atrisināt ļoti aktuālas ikdienas problēmas, piemēram, visas sadzīves tehnikas vadību no telefona un citas.
Izveidotā tālvadības sistēma tiek veikta, izmantojot mikrokontrolleri. Mikrokontrolleri ir daudz labāki nekā viņu priekšgājēji. Tie ir daudz mazāki un tiem ir lielāka produktivitāte, kā arī ievērojami paātrina tiem uzticēto uzdevumu. Šajā darbā tiek izmantots mikrokontrolleris, lai apstrādātu signālus, kas tam nāk no tālruņa. Tas ir arī atbildīgs par signālu ģenerēšanu motora vadītājam, kas liek motoriem griezties tieši. Mikrokontrolleris ir uzstādīts ķēdē, kas savukārt tiek uzstādīts mašīnā un savienots ar dzinējiem.
Iepriekš minētie secinājumi ir izdarīti no pirmās (teorētiskās) daļas. Ir izveidota blokshēma.
Otrajā nodaļā ir aprakstīts, kā tika izstrādāta uz mikroprocesoriem balstīta ierīce līdzstrāvas motoru tālvadībai.
Trešajā nodaļā tika izveidots algoritms un telefona programma līdzstrāvas dzinēju vadības vizualizācijai.
Šī darba rezultātā tika veiksmīgi sasniegti visi izvirzītie mērķi un uzdevumi. Darba veikšanas procesā tika nostiprinātas prasmes elektrisko ķēžu izstrādē, to aprēķinos, izkārtojumā. Tāpat darba laikā tika pilnveidotas mikrokontrolleru programmēšanas prasmes un iegūta programmēšanas pieredze Android vidē.
Bibliogrāfija
1. Semenovs B.Ju. Spēka elektronika amatieriem un profesionāļiem - M.: Solon-R, 2001. -126 lpp.
2. Lauren Darcy, Shane Conder: Android 24 stundu laikā. Programmēšanas lietojumprogrammas Google operētājsistēmai. Ed. Niedru grupa, 2011
3. Kasatkin A.S. Elektrotehnika: mācību grāmata. rokasgrāmata universitātēm. 4. izd. - M.: Energoatomizdat, 1983. -440 lpp., ill.
4. Evstifeev A.V.: Tiny un Mega ģimeņu AVR mikrokontrolleri no ATMEL. Izdevniecība "Dodeka-XXI", 2008. - 558 lpp.
5. Romanycheva E.T. Radioelektronisko iekārtu projekta dokumentācijas izstrāde un noformēšana. / Katalogs. M.: Radio un sakari, 1989. - 448 lpp.
6. Sivukhin D.V. Vispārīgais fizikas kurss: T.1. Mehānika: mācību grāmata fizikas specialitātēm universitātēs. - M.: Nauka, 1974. - 520 lpp.
7. Horvics P., Hill W. Shēmu projektēšanas māksla. 3 sējumos. Per. no angļu valodas - M.: Mir, 1993.
8. Atmel, 8 bitu mikrokontrolleris ar 16 K baitu sistēmā programmējamu zibspuldzi Atmega16 — datu lapa.
9. L298 — Dual Full-Bridge Driver — datu lapa.
10. L78L00 SĒRIJA — Pozitīvie sprieguma regulatori — Datu lapa.
11. Bluetooth Serial Converter UART interfeiss 9600bps lietotāja rokasgrāmata — datu lapa
12. Wikipedia: brīvā enciklopēdija. 2012. URL: http://ru.wikipedia.org. (Piekļuves datums: 20.05.2012.).
Ievietots vietnē Allbest.ru
...Līdzīgi dokumenti
Izglītības robota vadības ierīces blokshēmas izstrāde. Motora, mikrokontrollera, mikroshēmas, sakaru interfeisa un stabilizatora izvēle. Elektriskās ķēdes shēmas aprēķins. Ierīces un programmas algoritma montāžas rasējuma izstrāde.
kursa darbs, pievienots 24.06.2013
Uz mikroprocesoriem balstītas līdzstrāvas motora vadības ierīces shēmas izstrāde, pamatojoties uz kontrolieri ATmega 128 Apakšprogrammu paketes izstrāde Assembler valodā ierīces regulēšanas un pareizas darbības nodrošināšanai.
kursa darbs, pievienots 14.01.2011
Industriālā robota SM40TS iekārtas raksturojums un tehnoloģiskie dati. U83-K1883 sērijas mikroprocesoru komplekta apraksts, tā komandu sistēma, mikroshēma K572PV4, vadības programmas funkcionālās, shēmas un darbības algoritms.
kursa darbs, pievienots 06.02.2010
Vadības mikroprocesora iekārtas izstrāde, kas realizē doto mijiedarbību ar vadības objektu, aparatūras un programmatūras īpatnības. Sistēmas programmatūra, kas nodrošina dotā vadības algoritma izpildi.
kursa darbs, pievienots 25.10.2009
Piekļuves kontroles sistēmas mērķis, klasifikācija un sastāvs. Biometrisko personas identifikācijas līdzekļu galvenās īpašības. Lietotāja identifikācija pēc varavīksnenes. Ierīces funkcionēšanas algoritma izstrāde.
diplomdarbs, pievienots 25.11.2014
Esošo tīmekļa vietņu izveides un pārvaldības sistēmu analīze, to vispārīgie raksturojumi un funkcionalitātes novērtējums pašreizējā stadijā. Prasības servera daļai, tās izstrādes līdzekļi. Interfeisa pārbaude. Lietotāja rokasgrāmatas izveide.
diplomdarbs, pievienots 11.04.2012
Uzdevuma atbilstība. Ierīces funkcionālās diagrammas izstrāde. Radara uzstādīšana (RLU). Mikroprocesora daļa. Ierīces darbības algoritma pamatojums. Ierīces vadības programmas izstrāde. Algoritma diagramma. Programmas skaidrojumi.
kursa darbs, pievienots 18.10.2007
Tehnisko specifikāciju analīze. Programmas saskarnes un tā algoritmu izstrāde. Izstrādātās programmatūras kodēšana un testēšana, novērtējot tās praktisko efektivitāti un funkcionalitāti. Lietotāja rokasgrāmatas izveide un saturs.
kursa darbs, pievienots 31.07.2012
Mūsdienu kaujas tehnoloģijas. Robotiskie līdzekļi militārajā jomā. Bezpilota lidaparātu, sauszemes un jūras robotu projektēšana. Programmas izstrāde Prolog militārā robota atmīnētāja atmīnēšanas uzdevuma veikšanai.
kursa darbs, pievienots 20.12.2015
Mikroprocesora ierīces projektēšana, kas pārveido RS-232 interfeisu (COM portu) uz IEEE 1284 (LPT portu). Ierīces blokshēma. Sērijas interfeisa pārveidošana par paralēlo interfeisu ATMega 8 mikrokontrollerī.
Raidītāja montāža un tā programma.
Uztaisīju moduli datoram no FTDI Basic Breakout 5/3.3V no DFrobot, diezgan izplatīta ATMEGA 328P-PU mikrokontrolleri ar Arduino bootloader un radio moduli uz nRF24L01 mikroshēmas bāzes. Būtībā tas ir tikai Arduino Uno ar radio moduli. Tas ir tas, kas ir. Radio modulim ir funkcija, kuru es uzreiz nepamanīju: ieejas spriegumam jābūt diapazonā no 3 līdz 3,6 voltiem (lai gan, pieliekot 5 voltus, tas to nenogalinās, bet nedarbosies), loģiskā augšējā robeža. vienība ir 5V. Tas nozīmē, ka radio moduļa pieslēgšanai mega nav nepieciešams līmeņa pārveidotājs starp 3.3V un 5V, bet gan jāuzstāda 3.3V stabilizators. FTDI ir iebūvēts stabilizators, un es baroju radio moduli no tā.Šādi izskatās pats modulis (iekšā un montāžā):
Programma sastāv no inicializācijas, starta ziņojuma un vadības programmas komandu apstrādes. Tā tas bija manā gadījumā. Mirf bibliotēkas pamata komandas:
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
Šīs bibliotēkas ir nepieciešamas, lai radio modulis darbotos
Mirf.csnPin = 4 - iestata pin numuru, kas ir atbildīgs par “atļauju sazināties” starp radio moduli un MK
Mirf.cePin = 6 - iestata kontakta numuru, kas ir atbildīgs par radio moduļa (uztvērēja/raidītāja) darbības režīmu
Mirf.spi = &MirfHardwareSpi — konfigurē SPI līniju
Mirf.init() - inicializē radio moduli
Mirf.payload = 1 — viena ziņojuma lielums baitos (noklusējums 16, maksimums 32)
Mirf.channel = 19 — iestata kanālu (0–127, noklusējuma 0)
Mirf.config() - iestata pārsūtīšanas parametrus
Mirf.setTADDR((baits *)"serv1") - pārslēdz radio moduli raidītāja režīmā
Mirf.setRADDR((baits *)“serv1”) - pārslēdz radio moduli uztvērēja režīmā
Mirf.send(data) - nosūta baitu masīvu
Mirf.dataReady() - ziņo par saņemto datu apstrādes beigām
Mirf.getData(data) - ierakstiet saņemtos datus datu masīvā
Es pievienoju raidītāja programmas kodu.
Raidītāja programma
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
Char aktīvs;
baitu dati;
Nederīgs iestatījums ()
{
Serial.begin(19200);
Mirf.csnPin = 4;
Mirf.cePin = 6;
Mirf.init();
Mirf.payload = 1;
Mirf.kanāls = 19;
Mirf.config();
Mirf.setTADDR((baits *)"serv1");
//signalziņa par darba sākšanu
dati=7;
Mirf.send(dati);
kavēšanās(200);
}
tukšuma cilpa ()
{
if (Serial.available()) //Ja dati ir gatavi nolasīšanai
{
active=Serial.lasīt(); // Ierakstiet datus mainīgajā
}
Ja (aktīvs=="2")
{
dati=2;
}
Ja (aktīvs=="3")
{
dati=3;
}
Ja (aktīvs=="4")
{
dati=4;
}
Ja (aktīvs=="5")
{
dati=5;
}
Ja (aktīvs = = "6")
{
dati=6;
}
Mirf.send(dati); //Sūtīt datus
while(Mirf.isSending()); // Pagaidiet, kamēr dati tiek nosūtīti
}
Vadības programma.
Ir viena interesanta lieta - Apstrāde. Sintakse ir tāda pati kā Arduino, tikai void loop() vietā ir void draw(). Bet manā situācijā kļuva vēl interesantāk ar apstrādes Serial bibliotēku, kas ļauj strādāt ar seriālo portu. Pēc pamācību izlasīšanas Spurkfun vietnē es spēlējos ar gaismas diodes mirgošanu Arduino, kas savienots ar datoru, ar peles klikšķi. Pēc tam es uzrakstīju programmu robota vadīšanai no tastatūras. Es pievienoju bultiņas vadības kodu. Principā tajā nav nekā neparasta.
Mašīnas vadības programma
importa apstrāde.serial.*;
importēt cc.arduino.*;
Serial myPort;
PFonts f=createFont("LetterGothicStd-32.vlw", 24);
Nederīgs iestatījums ()
{
izmērs (360, 160);
insults(255);
fons(0);
teksta Fonts(f);
String portName = "XXXX"; // Šeit jums jāieraksta jūsu ostas nosaukums
myPort = new Serial (šis, porta nosaukums, 19200);
}
Anulēt izlozi() (
if (nospiests taustiņš == false)
{
skaidrs ();
myPort.write("6");
println("6");
}
}
Nederīgs taustiņš Nospiests()
{
// 10 - ievadiet
// 32 - atstarpe
// 37/38/39/40 - atslēgas
skaidrs ();
Aizpildīt(255);
textAlign(CENTRS);
//teksts(atslēgas kods, 180, 80);
Slēdzis (atslēgas kods)
{
37. gadījums:
teksts("Edem vlevo", 180, 80);
myPort.write("1");
pārtraukums;
38. gadījums:
teksts("Edem pryamo", 180, 80);
myPort.write("2");
pārtraukums;
39. gadījums:
teksts("Edem vpravo", 180, 80);
myPort.write("3");
pārtraukums;
40. gadījums:
teksts("Edem nazad", 180, 80);
myPort.write("4");
pārtraukums;
Noklusējums:
teksts("Takoy kommandi net", 180, 80);
myPort.write("6");
pārtraukums;
}
}
Uztvērēja programma.
Šīs programmas inicializācija atšķiras no raidītāja programmas inicializācijas tikai vienā rindā. Atslēgas komanda bezgalīgajā cilpā ir Mirf.getData(data). Tālāk saņemtā komanda tiek salīdzināta ar skaitļiem, kas atbilst jebkurai robota darbībai. Nu tad robots rīkojas tieši pēc komandām. Es pievienoju mašīnas uztvērēja programmas kodu.
Mašīnu programmas
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
#iekļauts
Nederīgs iestatījums ()
{
Serial.begin(9600);
PinMode(13, OUTPUT); //LED
Mirf.csnPin = 10;
Mirf.cePin = 9;
Mirf.spi =
Mirf.init();
Mirf.payload = 1;
Mirf.kanāls = 19;
Mirf.config();
Mirf.setRADDR((baits *)"serv1");
}
tukšuma cilpa ()
{
baitu dati;
If(!Mirf.isSending() && Mirf.dataReady())
{
Mirf.getData(data);
Serial.println(dati);
}
Slēdzis (dati)
{
1. gadījums:
motori (-100, 100); // pagriezies pa kreisi
pārtraukums;
2. gadījums:
motori (100, 100); // iet taisni
pārtraukums;
3. gadījums:
motori (100, -100); // nogriezieties pa labi
pārtraukums;
4. gadījums:
motori (-100, -100); // atgriežās
pārtraukums;
Noklusējums:
motori(0, 0); // mēs stāvam
pārtraukums;
}
Kavēšanās(50);
}
Secinājums.
Kas no tā visa iznāca:
Es izgatavoju šo robotu klaustrofobijas dēļ. Viņi realitātē veic uzdevumus dažādās pilsētās, un tikai vienam no šiem uzdevumiem organizatoriem bija nepieciešams radiovadāms robots sapieris. Man tas patīk. Tas, protams, ir kļūdains, jo... uz kontroles fona, izmantojot klēpjdatorā iebūvētos sakaru rīkus, taču tas tika darīts pats par sevi, ļoti ātri un bez problēmām. Es ceru, ka šis raksts palīdzēs jums izdarīt kaut ko līdzīgu un varbūt pat grūtāku. Lūk, kurš ko grib.
Birkas: pievienojiet atzīmes
Tālvadības pults, ver. 0.1.1
(vadiet robotu attālināti, izmantojot Wi-Fi no planšetdatora manuālajā režīmā)
daudzfunkcionāla programma OpenComputers mod
Programma ļauj iegūt pilnu kontroli pār robotu, veikt daudzas darbības attālināti, un tajā pašā laikā redzēt pašu robotu un tā parametrus.
Piemēram, ar robotu var nokļūt grūti sasniedzamās vietās, izkraut urānu no reaktora, nesaņemot starojumu, uzbūvēt vienkāršu konstrukciju, kur pats vēl nevari aizsniegt, vai otrādi, kaut ko atnest. Robots ir jūsu pilnīgā kontrolē.
Smieklīgs programmas pielietojums ir uzbrukt spēlētājiem. Roboti, pamatojoties uz konfigurācijas iestatījumiem, var veikt darbības, kas saistītas ar objektu izmantošanu, ieslēgšanas un izslēgšanas pogām, svirām un mehānismiem un instrumentiem kāda cita privātajā, lai gan tie neiznīcina privāto. Jūs varat veikt uzbrukumu un nojaukt visas spēlētāja atsāļošanas iekārtas, dīzeļģeneratorus un vējdzirnavas, pat ja viņš nav spēlē un nav visu noslēpis no jumta, vai arī nav izlicis sargu un nejūt uzbrucējus.
Var pieskrūvēt reaktora kameru pie upura sienas, iestumt tur 4 urāna stieni, ieslēgt robotam sarkano akmeni un uzspridzināt sienu vairākos blokos, ja neuzmanīgais spēlētājs-upuris ir cieši aizzīmogojis māju gar malu. siena, kā spēlētāji parasti dara =).
IT reaktors iestatījumos iznīcina blokus 2-4 bloku rādiusā. Pastāv iespēja, ka jūs ielīdīsiet upura mājā, kamēr atrodaties aizsegā un nekādā veidā neesat redzams.
Programmas kods (jaunākais):
TABLETES:(pastebin get b8nz3PrH tabletRC.lua)
ROBOTS:(pastebin get 7V2fvm7L robotRC.lua)
Vecās versijas (vecās):
Prasības robota un planšetdatora konfigurācijai ( par pamatu ņēma saistīto karti, tas ir nepieciešams, robotā ir nepieciešams arī inventāra kontrolieris, pārējais ir pēc izvēles. Jūs varat izmest zīmes un piebāzt kausa kontrolieri, pievienot nelielu izšūšanu un noņemt šķidrumus un tā tālāk. CL programmā vēl netiek izmantots. Grifam ir ļoti vēlama sarkana plāksne, magnēts un liels aprīkojums):
Planšetdators (paņemiet cieto disku ar instalētu OS):
Robots (pagaidām varat atteikties no CL un iespiest kontroliera plates paplašinātāju. Pēc tam, ja nepieciešams, varat iespiest WF karti vai INET karti robotam lidojumā):
