Daljinsko upravljanje robota. Načini upravljanja robota. WiFi nadzor
Danes ne boste nikogar presenetili z radijsko vodenim domači izdelki. Ampak morate priznati, da je pritiskanje tipk za upravljanje nekako »po starem« ... Veliko bolj zanimivo je upravljati obrti s pomočjo gibov čopiča, kajne? Ta članek prikazuje primer, kako lahko organizirate daljinsko upravljanje z uporabo plošče Arduino in več senzorjev upogiba. PHIRO Pro bo deloval kot testni subjekt
1. korak: Kaj boste potrebovali
- Senzorji upogibov;
- Arduino UNO;
- Bluetooth modul HC-05;
- rokavica;
- Skakalci;
- baterija 9B;
- Aplikacija Pocket Code.
2. korak: Naložite Firmata Standard v Arduino
Na ploščo Arduino je potrebno naložiti standard firmata, da jo povežemo s Pocket Code. V tem projektu uporabljamo Arduino UNO, lahko pa uporabimo katero koli ploščo Arduino.
- Arduino ploščo povežemo z računalnikom/prenosnikom.
- V Arduino ID izberite COM Port. Orodja -> Serijska vrata -> Ustrezna vrata COM
- Nato izberite vrsto plošče. Orodja -> Plošča -> Vaša plošča Arduino
- Nato izberite standard Firmata. Primeri -> Firmata -> Standard Firmata
- Kliknite »Naloži« in naložite kodo na tablo.
3. korak: Povežite senzorje s ploščo in jih pritrdite na rokavico
Senzorji upogiba so uporovne naprave, ki jih je mogoče uporabiti za zaznavanje upogiba ali nagibanja. Spodaj je diagram povezovanja senzorjev na Arduinu. Uporabil sem upognjene sponke za varno pritrditev senzorjev na rokavico, vendar lahko uporabite plastične zadrge, če želite.
4. korak: Povežite modul HC-05 Bluetooth z Arduino
Noge bluetooth modula in ploščo Arduino povežemo na naslednji način:
- HC05 Tx - Arduino Rx
- HC05 Rx - Arduino Tx
- Vcc - 5V
- GND - GND
5. korak: Povežite Arduino z baterijo
Za napajanje Arduino plošče z Bluetooth modulom uporabljamo 9V baterijo. Ta vrsta postavitve omogoča enostavno namestitev na zapestje/zapestnico. Bolj kompakten, bolje je.
6. korak: Program žepne kode
Spodaj so primeri uporabe programa. Najprej se prepričajte, da je PHIRO Pro v načinu 3 (Bluetooth način). Pritisnite gumb Mode na PHIRO, preden se vklopi modra LED, ki se nahaja poleg zaslona na vrhu.
Za program je na splošno 7 načinov.
- Kazalec je poravnan. Žarometi svetijo rdeče. Program prikaže STOP.
- Kazalec in sredinec sta poravnana. Žarometi svetijo zeleno. Program prikaže STOP.
- Kazalec, sredinec in prstanec so poravnani. Žarometi svetijo modro. Program prikaže STOP.
- Dlan je odprta. PHIRO gre naprej. Žarometi svetijo belo. Program prikazuje NAPREJ.
- Dlan je stisnjena v pest. PHIRO se ustavi. Žarometi so ugasnjeni. Program prikaže STOP.
- Dlan je stisnjena v pest in nagnjena v levo (telefon je nagnjen v levo). PHIRO zavije levo. Levi žaromet sveti rumeno. Program prikazuje LEVO.
- Dlan je stisnjena v pest in nagnjena v desno (telefon je nagnjen v desno). PHIRO zavije desno. Desni žaromet sveti rumeno. Program pokaže PRAV.
7. korak: Izvedite končno namestitev
Če želite telefon pritrditi na roko, lahko uporabite trak za roko ali naredite tako kot jaz.
Kupil sem poceni ovitek za mobilni telefon, izrezal luknje in nalepil Velcro trak. Trak s telefonom je pripravljen.
To je vse!) Hvala za vašo pozornost)
Eno najbolj obetavnih področij pri razvoju vojaške opreme je ustvarjanje daljinsko vodenih robotov, namenjenih reševanju različnih problemov. Trenutno se brezpilotna letala, ki delujejo na tem principu, že aktivno uporabljajo. Kar zadeva zemeljsko in površinsko robotiko, ti področji še nista deležni enakega razvoja. Uporaba daljinsko vodene opreme v vojski je bila doslej zelo omejena, kar je posledica tehničnih težav in potrebe po »integraciji« v obstoječo strukturo oboroženih sil. Vendar pa lahko dolgoročno število daljinsko vodenih robotov doseže raven, ko bo treba iskati nove rešitve, ki lahko olajšajo interakcijo velikega števila podobne opreme.
Široka uporaba bojnih robotov lahko privede do potrebe po ustvarjanju posebnih sistemov za prenos in nadzor informacij, podobnih kombiniranim oborožitvenim sistemom. Kot je postalo znano, se je na Centralnem raziskovalnem inštitutu za robotiko in tehnično kibernetiko v Sankt Peterburgu (CNII RTK) začelo delo za preučevanje videza in ustvarjanje enotnega nadzornega sistema za bojno robotsko opremo. Interfax, ki se sklicuje na predstavnika Centralnega raziskovalnega inštituta RTK, poroča, da je cilj dela ustvariti sisteme, ki vam omogočajo nadzor nad več roboti hkrati, kar bo omogočilo izvajanje različnih operacij z večjim udobjem. Poleg tega bo ta pristop omogočil poenotenje nadzornih plošč različnih robotskih sistemov.
Seveda razvoj enotnega nadzornega sistema ne bo povzročil popolnega izginotja "posameznih" daljinskih upravljalnikov. Vsi novi roboti bodo še naprej opremljeni z lastno opremo za daljinsko upravljanje. Vendar pa bi morala vsa nova oprema po zamisli zaposlenih v Centralnem raziskovalnem inštitutu RTI imeti možnost interakcije z nekim skupnim večkanalnim nadzornim sistemom. Zaradi tega je pričakovati, da bo mogoče zagotoviti večjo fleksibilnost pri uporabi robotov, individualno in skupinsko. Z drugimi besedami, pod določenimi pogoji bodo lahko vojaki katere koli enote uporabljali več enot robotike in jih upravljali z enim daljinskim upravljalnikom. Skladno s tem bo zelo olajšana interakcija več operaterjev, saj se bo njihovo število bistveno zmanjšalo.
Omeniti velja, da se že v fazi začetnega razvoja videza takšnega sistema pojavljajo določena vprašanja. Na primer, en operater bo zelo težko poveljeval več robotom hkrati, kar lahko bistveno zmanjša učinkovitost bojnega dela. V tem primeru boste potrebovali nekaj samodejnih algoritmov, ki lahko prevzamejo večino preprostih in "rutinskih" nalog, kot je premikanje na določeno točko ali opazovanje terena in iskanje ciljev, ki so kontrastni v optičnem ali infrardečem območju. Ne govorimo o umetni inteligenci. Za zdaj bodo bojni roboti potrebovali le ustrezno programsko opremo, ki bo lahko navigirala s pomočjo satelitskih sistemov ali prepoznavala premikajoče se predmete. Ko doseže določeno točko poti ali ko zazna objekt v zaupanem sektorju, bo morala avtomatika poslati signal operaterju, ta pa bo določil naslednjo nalogo za elektroniko ali prevzel nadzor v svoje roke.
Podobna struktura "enote" bojnih ali večnamenskih robotov se lahko uporablja ne le v vojaških operacijah. Centralno vodeni roboti lahko nosijo izvidniško opremo ali orožje. Hkrati dobijo koristno prednost: naprave, ki jih upravljate z enim daljinskim upravljalnikom, se lahko med drugim uporabljajo za postavitev zasede ali organiziranje napada na nepremične objekte z več strani. Vendar pa takšne zmogljivosti operaterju ali operaterjem robotske »enote« omogočajo izvajanje drugih nalog. Na primer, med reševalnimi operacijami lahko več robotov, ki jih upravlja en operater, izvida razmere učinkoviteje kot eden za drugim. Tudi več naprav s posebno opremo je v določenih okoliščinah sposobno hitro in učinkovito lokalizirati in pogasiti požar ali opraviti drugo podobno nalogo.
Vendar pa ima enoten robotski nadzorni sistem tudi slabosti. Najprej je treba opozoriti na kompleksnost ustvarjanja neke vrste univerzalne nadzorne plošče. Kljub številnim skupnim lastnostim v večini primerov vsak model bojnega ali večnamenskega robota zahteva posebej zasnovan nadzorni sistem. Tako lahko ultralahke drone krmili kompleks, ki temelji na običajnem računalniku ali prenosnem računalniku, medtem ko se resnejše in velike naprave uporabljajo v povezavi z ustrezno opremo. Na primer, ameriško kolesno večnamensko daljinsko vodeno vozilo Crusher ima nadzorno ploščo, ki je nekakšen kokpit z volanom, pedali in več monitorji. Tako je treba zgraditi eno samo nadzorno ploščo po modularni shemi, vsak modul pa bo v tem primeru odgovoren za značilnosti določenega razreda daljinsko vodene opreme, odvisno od načina premikanja, teže in namena.
Treba je spomniti, da je število domačih robotov, ki se lahko uporabljajo za vojaške ali reševalne potrebe, še vedno majhno. Večina tovrstnega razvoja je v brezpilotnih zračnih plovilih. Omeniti velja, da več vladnih in komercialnih organizacij istočasno razvija to tehnologijo. Seveda vsak od njih opremi svoj kompleks s krmilniki lastne zasnove. Vzpostavitev enotnega sistema vodenja standardov bo pomagala uvesti red v tej industriji. Poleg tega bo enotna nadzorna oprema bistveno poenostavila usposabljanje operaterjev robotskih sistemov. Z drugimi besedami, bodoči operater bo lahko preučil splošne principe enotnega krmilnega sistema in nato dodatno obvladal tiste veščine in sposobnosti, ki so povezane z uporabo dodatnih modulov in določenega modela robota. Tako bo prekvalifikacija operaterja za uporabo druge opreme večkrat poenostavljena in skrajšana.
Pa vendar delo peterburškega Centralnega raziskovalnega inštituta za robotiko in tehnično kibernetiko v zelo bližnji prihodnosti ne bo imelo veliko prihodnosti. Dejstvo je, da večina področij bojne in večnamenske robotike v naši državi še ni dobila ustreznega razvoja. Tako bo domači enotni nadzorni sistem najverjetneje moral počakati na pojav velikega števila robotov. Vredno je reči, da ima ta težava eno pozitivno posledico. Ker se množično ustvarjanje različnih robotov še ni začelo, bodo zaposleni v Centralnem raziskovalnem inštitutu RTK imeli čas, da dokončajo svoje delo na enotnem nadzornem sistemu in predstavijo končan razvoj, preden se pojavijo novi modeli robotov. Tako lahko razvoj Centralnega raziskovalnega inštituta za robotiko postane standard, ki se bo upošteval pri razvoju novih robotov za oborožene sile, organe pregona in reševalne strukture.
O podrobnostih trenutnega projekta je še prezgodaj govoriti: vse informacije o njem so omejene na le nekaj poročil v medijih. Hkrati je lahko Centralni raziskovalni inštitut RTK šele pred kratkim prejel ustrezno naročilo. Vendar je delo v tej smeri, ne glede na to, kdaj se je začelo, treba izvesti in dokončati. Kljub kompleksnosti bo ena nadzorna plošča robota uporabna za praktično uporabo.
Na podlagi materialov s spletnih mest:
http://interfax.ru/
http://newsru.com/
http://lenta.ru/
http://rtc.ru/
Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec
Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.
Objavljeno na http://www.allbest.ru/
Razvoj sistema daljinskega vodenja izobraževalnega robota
Uvod
robotski uporabniški program mikroprocesor
Robotika je danes eno najbolj dinamično razvijajočih se področij. Vidimo, kako roboti postopoma osvajajo vsa področja življenja – proizvodnjo, medicino, kmetijstvo itd. V bližnji prihodnosti bodo roboti postali sestavni del vsakdana. Zato so potrebni strokovnjaki s področja robotike in mehatronike. Po drugi strani pa so za usposabljanje bodočih strokovnjakov potrebni izobraževalni roboti, na katerih bo mogoče izboljšati svoje znanje.
Neverjetno, kako hitro se tehnologija razvija v našem času, zdi se, da je tempu njihovega razvoja že težko slediti. Eden od osupljivih primerov so mobilni telefoni, ki jih ima danes vsak človek. Poleg tega so postali sestavni del naše družbe. Obstajajo telefoni z minimalnim naborom funkcij in "napredni" s funkcijami, primerljivimi z osebnim računalnikom.
Mobilni telefoni delno nadomestijo številne naprave, kot so fotoaparat, računalnik, e-bralnik itd. Vredno je razmisliti, zakaj ne bi nekaj preprostih naprav upravljali s telefonom? Ni priporočljivo zamenjati celotne naprave, temveč samo nekatere daljinske upravljalnike. To bo poenostavilo upravljanje različnih naprav v človekovem vsakdanjem življenju. Na primer, en telefon s funkcijo Bluetooth lahko nadomesti vse daljinske upravljalnike za gospodinjske aparate, ki se tako pogosto izgubijo.
Ta trenutni problem bo rešen s podobno napravo, razvito v tem projektu, katere glavna ideja in namen je izdelava sistema za daljinsko upravljanje izobraževalnega robota prek komunikacijskega kanala Bluetooth.
Bluetooth je trenutno najpogostejši komunikacijski kanal. Na voljo je na skoraj vseh telefonih in je zelo enostaven za uporabo. Bluetooth ali bluetooth je proizvodna specifikacija za brezžična osebna omrežja. Bluetooth zagotavlja izmenjavo informacij med napravami, kot so osebni računalniki, mobilni telefoni, tiskalniki, digitalni fotoaparati, miške, tipkovnice, igralne palice, slušalke, naglavne slušalke. Bluetooth omogoča tem napravam, da komunicirajo, ko so v radiju do 200 metrov druga od druge (doseg se zelo razlikuje glede na ovire in motnje), tudi v različnih prostorih.
Beseda Bluetooth je iz danščine prevedena kot "modrozob". Ta vzdevek je nosil kralj Harald I., ki je v 10. stoletju vladal Danski in delu Norveške ter združil vojskujoča se danska plemena v enotno kraljestvo. Posledica tega je, da Bluetooth počne enako s komunikacijskimi protokoli in jih združuje v en univerzalni standard.
V tem delu se razvija sistem za daljinsko vodenje izobraževalnega robota. Izobraževalni mobilni robot je zgrajen na osnovi radijsko vodenega avtomobila. In daljinsko upravljanje se izvaja prek komunikacijskega kanala Bluetooth. Naprava za prenos signala je bil telefon z možnostjo prenosa informacij prek Bluetootha, sprejemna naprava pa Bluetooth modul, nameščen na plošči v stroju.
Opredelimo, kaj je robot. Robot je elektromehanska, pnevmatska, hidravlična naprava ali njihova kombinacija, namenjena izvajanju proizvodnih in drugih operacij, ki jih običajno izvajajo ljudje (včasih živali). Uporaba robotov omogoča olajšanje ali celo nadomestitev človeškega dela.
Z razvojem robotike so se pojavile 3 vrste robotov:
S strogim akcijskim programom;
Upravlja ga človeški operater;
Z umetno inteligenco, ki deluje namensko brez človeškega posredovanja.
Medtem pa robot ni toliko hibrid stroja in živega bitja kot samodejni mehanizem, ki opravlja specifično delo, ki je nenavadno za druge vrste strojev. Na primer, žerjav je stroj za dvigovanje tovora na višino, računalnik je elektronski računalniški stroj. Računalniško voden žerjav lahko že imenujemo robot.
Ko govorimo o robotih, se pogosto sprašujemo, kako inteligentni so in ali zato lahko predstavljajo nevarnost ali korist za človeka. Zanimiva tema, čeprav bi morali tukaj govoriti ne o robotih, ampak o računalnikih, ki nadzorujejo njihova dejanja. Sam robot je samo sklop aktuatorjev. Ukaze za premikanje aktuatorjem daje računalnik, v tem primeru telefon.
Za dosego cilja projekta so bile postavljene in rešene naslednje naloge:
1) Razvoj blokovne sheme krmilne naprave. V razvoju je blokovni diagram delovanja izobraževalnega mobilnega robota s sistemom daljinskega vodenja.
2) Razvoj mikroprocesorske krmilne naprave za enosmerne motorje. V pripravi je shema električnega tokokroga - izbor motorjev, mikrokrmilnika, komunikacijskega vmesnika. Izračuna se shema električnega tokokroga ter razvije tiskano vezje in montažna risba.
3) Razvoj algoritma in programa za krmilno napravo;
1 . Izdelava blokovne sheme krmilne naprave
Sistemski blok diagram
S programsko opremo, ki je nameščena na telefonu, se signali generirajo in prenašajo v sprejemno napravo, v tem primeru je to modul Bluetooth.
Modul Bluetooth pa sprejema signale in jih brez obdelave prenaša na glavni krmilni element - mikrokrmilnik.
Mikrokrmilnik, ki prejme informacije, jih obdela in ustvari krmilne signale za krmilni gonilnik. In prek krmilnega gonilnika se napetost dovaja enosmernim motorjem za njihovo delovanje.
2 . Razvoj mikroprocesorske krmilne naprave za enosmerne motorje
V tem razdelku se izvaja razvoj diagrama električnega vezja - izbira motorjev, mikrokrmilnika, komunikacijskega vmesnika. Izračuna se shema električnega tokokroga ter razvije tiskano vezje in montažna risba.
Izdelava sheme električnega tokokroga
Izbira motorja
Kot kontrolni objekt v tem delu smo izbrali motorje, vgrajene v radijsko voden avtomobil, kupljen posebej za to delo.
Izbira mikrokontrolerja
Kot glavni element za sprejem in obdelavo signalov je bil izbran mikrokrmilnik Atmega8 podjetja Atmel (glej prilogo B). Mikrokrmilnik ima vrata UART in 3 časovnike, kar je potrebno za to delo.
Digitalni signalni procesorji Atmel so zelo razširjeni, saj imajo dostopno ceno in zadosten nabor periferije.
Izbira mikrovezja in komunikacijskega vmesnika
Za krmiljenje motorjev smo lahko izbirali med gonilniki L298N in L293D. Toda izbira se je odločila za gonilnik L298N. Deluje v širšem območju napetosti, zato ni nevarnosti pregrevanja čipa. Prav tako je lahko dostopen in ima celoten nabor funkcij, potrebnih za opravljanje dela.
Za komunikacijski vmesnik z računalnikom v tem projektu je izbran vmesnik UART. Ta vmesnik ni bil izbran naključno, saj se za prenos podatkov uporablja Bluetooth modul, ta pa vmesnik UART. Druga prednost je njegova dobra hitrost prenosa podatkov - 9600 Kbps.
Izračun mehanske moči.
Teža modela je 0,7 kg, največja hitrost je 1 m/s s premerom kolesa 30 mm.
Izračunajmo pospešek:
Navor se izračuna na naslednji način:
V vztrajnostnem trenutku in kotnem pospešku b =
Za izračun največje moči motorja se uporablja število vrtljajev motorja, izraženo v obratih na minuto:
Moč motorja je sorazmerna z navorom in hitrostjo:
Izračun električne sheme
Izbira gonilnika za nadzor moči.
V tem delu uporabljamo gonilnik L298N z naslednjimi lastnostmi:
Največja delovna napetost: Upit< Uдрайвера=46 В;
Napajalna napetost U napajanje =+5 V, +3,3 V;
Največji izhodni tok (na kanal): Ipit< Iдрайвера=2 А:
Izračun uporov.
Ponastavitveni pin mikrokrmilnika je v skladu s tehnično dokumentacijo priporočljivo priključiti na napajanje preko vlečnega upora z nazivno vrednostjo 10 kOhm.
Upori za povezavo mikrokontrolerja in Bluetooth modula so nameščeni na podlagi tehnične dokumentacije modula: delovna napetost 3,3 V, pri delu z napetostjo 5 V vgradite upore z nazivno vrednostjo 4,7 kOhm.
Za stabilno delovanje in preprečitev izgorevanja LED je potrebno, da tok, ki teče v tokokrogu, ustreza nominalni (10 ali 20 miliamperov), za to namestimo upor z uporom 1 kOhm.
Izračun kondenzatorjev.
Za stabilizacijo napetosti, ki prihaja iz vira napajanja, so bili vzporedno povezani kondenzatorji s kapaciteto 30 μF in 100 μF.
Znano je že, da modul Bluetooth deluje na napetosti 3,3 V; izkazalo se je, da bo delovna napetost v čipu 5 V previsoka, kar lahko privede do izgorevanja modula. Zato je za zmanjšanje napetosti potrebno priključiti stabilizator L78L33. Na podlagi tehnične dokumentacije bosta potrebna 2 kondenzatorja s kapaciteto 0,33 μF in 0,1 μF. Shema povezave je prikazana na sliki.
Shema povezave stabilizatorja L78L33
Oblikovanje PCB
Razvoj zasnove naprave poteka na podlagi razvite sheme električnega tokokroga ob upoštevanju zahtev glede vzdržljivosti, zahtev tehnične estetike, ob upoštevanju delovnih pogojev in drugih zahtev.
Pri načrtovanju tiskanega vezja je treba upoštevati naslednje.
Če ni omejitev, mora biti tiskano vezje (PCB) kvadratno ali pravokotno. Največja velikost katere koli stranice ne sme presegati 520 mm. Debelina PP mora ustrezati eni od številk v seriji: 0,8; 1,0; 1,5; 2.0 odvisno od območja PP.
Središča lukenj morajo biti v vozliščih koordinatne mreže. Vsaka montažna in prehodna luknja mora biti prekrita s kontaktno ploščico.
Premer montažnih lukenj in premer vodnikov mikrovezja se gibljejo od 0,8 do 1,2 mm, premeri uporovnih vodnikov pa okoli 0,66 mm. Za poenostavitev postopka izdelave imata montažni luknji na plošči premer 0,8 in 1,2 mm. Korak mreže je 1,27 mm.
Elemente prispajkamo s spajkalom POS-61. Material plošče je folija iz steklenih vlaken STEF 2-1,5-50 po GOST 10316-86.
Razvoj montažne risbe
Pri razvoju montažne risbe je treba upoštevati naslednje zahteve:
1) razvoj montažne risbe krmilne naprave enosmernega motorja se izvede na podlagi razvitega diagrama vezja ob upoštevanju zahtev za risarske dokumente;
2) v skladu s shemo za razdelitev izdelka na sestavne dele dodelite oznako montažni enoti in njenim elementom v skladu z GOST 2.201-68;
3) vnesite zahtevane dimenzije v skladu z zahtevami GOST 2.109-73;
4) izpolnite specifikacijo, ki izpolnjuje vse zahteve GOST 2.108-68;
5) izpolniti glavni napis in izpolniti druge potrebne napise (tehnične zahteve ipd.).
3 . Razvoj algoritma in programa za krmilno napravo
V tem razdelku razvijamo algoritem za mikroprocesorsko krmilno napravo za enosmerne motorje ter razvijamo krmilni program za telefon.
Razvoj algoritma mikroprocesorske krmilne naprave za enosmerne motorje.
Slika 3 prikazuje diagram algoritma delovanja mikroprocesorske krmilne naprave.
Prenesene vrednosti bajtov:
10:00 - Postanek; 01 - Naprej; 10 - hrbet; 11 - Ustavi se.
23:00 - Postanek; 01 - desno; 10 - levo; 11 - Ustavi se.
Razvoj programa.
Razvoj krmilnega programa za enosmerne motorje.
Ta program je potreben za krmiljenje enosmernih motorjev. Mikrokontroler upravljamo s programom iz telefona.
Program za krmiljenje enosmernega motorja z uporabo mikrokrmilnika ATmega8 (glej Dodatek A).
Razvoj programa za telefon.
Če želite zagnati ta program, morate imeti v računalniku nameščen Windows 98/2000/ME/XP. Ta program je bil razvit v okolju Android SDK.
Za delo se uporabljajo naslednji imenski prostori:
import java.io.IOException;
uvozi java.io. OutputStream;
uvozi java.util. seznam;
uvozi java.util.UUID;
uvoz android.app. dejavnost;
uvoz android.app. AlertDialog;
uvoz android.app. ProgressDialog;
uvoz android.bluetooth. BluetoothAdapter;
uvoz android.bluetooth. Naprava Bluetooth;
uvoz android.bluetooth. BluetoothSocket;
uvozite android.content. kontekst;
uvozite android.content. DialogInterface;
uvozite android.content. Namera;
uvozite android.content. DialogInterface. OnClickListener;
uvoz android.hardware. Senzor;
uvoz android.hardware. SensorEvent;
uvoz android.hardware. SensorEventListener;
uvoz android.hardware. SensorManager;
uvozite android.net. Uri;
uvozite android.os. sveženj;
uvozite android.os. vodja;
uvozite android.os. sporočilo;
uvozite android.view. LayoutInflater;
uvozite android.view. meni;
uvozite android.view. MenuInflater;
uvozite android.view. MenuItem;
uvozite android.view. MotionEvent;
uvozite android.view. Pogled;
uvozite android.widget. gumb;
uvozite android.widget. TextView;
uvozite android.widget. Toast;
Namen in pogoji uporabe programa.
Program je namenjen ustvarjanju in prenosu signalov v mikroprocesorsko napravo.
Za zagon tega programa morate imeti napravo z operacijskim sistemom Android katere koli različice. Ta program je bil razvit v okolju Android SDK.
Dostop do programa
Pred zagonom programa morate mikroprocesorsko napravo priključiti na napajanje in počakati, da LED dioda utripa, kar pomeni, da je pripravljena za delo.
Za zagon programa morate na napravi vklopiti Bluetooth in zagnati aplikacijo “BluCar”. Z gumbom »Poveži se z napravo« vzpostavite povezavo z modulom Bluetooth (»linvor«). Ko lučka LED preneha utripati, lahko začnete prenašati podatke.
4. Navodila
Za preverjanje delovanja izobraževalnega mobilnega robota potrebujete naslednje:
Vklopite napajanje izobraževalnega mobilnega robota s pomočjo gumba, prikazanega na sliki.
Gumb za prižig
Počakajte, da utripata dve LED diodi, prikazani na sliki 5. Prva (bela) je nameščena na vezju in utripa vsako sekundo, kar pomeni, da je vezje napajano in pripravljeno za delovanje. Druga LED se nahaja na modulu Bluetooth in ima 2 načina delovanja:
Utripa: čakanje na povezavo;
Stalna lučka: označuje povezavo.
LED delovno stanje
Nato vklopite Bluetooth na telefonu in zaženite program »BluCar«, ki je prikazan na sliki 6. V programu kliknite gumb »Poveži se iz naprave« in s ponujenega seznama izberite linvor, ki je modul Bluetooth. Počakamo, da LED dioda na modulu začne stalno svetiti, kar pomeni uspešno povezavo. Izobraževalni mobilni robot s sistemom daljinskega upravljanja je pripravljen za delo.
Program na telefonu "BluCar"
Metode nadzora:
Gumb "Naprej" - premikanje naprej;
Gumb "Reverse" - pomik nazaj;
Vrtenje telefona v vodoravni ravnini z desnim robom navzdol - obračanje sprednjih koles v desno;
Vrtenje telefona v vodoravni ravnini z levim robom navzdol - obračanje sprednjih koles v levo;
Če želite izklopiti mobilnega robota, morate izklopiti napajanje vezja in v programu klikniti gumb »Prekini povezavo z napravo«.
Zaključek
Kot rezultat zaključnega diplomskega dela na temo: »Razvoj sistema daljinskega vodenja izobraževalnega robota« je bil izdelan in izdelan sistem daljinskega vodenja izobraževalnega robota preko Bluetooth komunikacijskega kanala. Izobraževalni robot je stroj z dvema enosmernima motorjema in baterijo. Naprava za prenos signala je bil telefon z možnostjo prenosa informacij prek Bluetootha, sprejemna naprava pa Bluetooth modul, nameščen na plošči v stroju.
Praktični problem, obravnavan v projektu, daje jasno predstavo o pomenu predstavljene naprave. Ta naprava bo lahko reševala zelo pereče vsakodnevne težave, kot je upravljanje vseh gospodinjskih aparatov s telefona in še več.
Ustvarjen sistem daljinskega upravljanja se izvaja z uporabo mikrokrmilnika. Mikrokontrolerji so veliko boljši od svojih predhodnikov. So veliko manjše velikosti in imajo večjo produktivnost, poleg tega pa bistveno pohitrijo nalogo, ki jim je dodeljena. V tem delu se mikrokrmilnik uporablja za obdelavo signalov, ki prihajajo do njega iz telefona. Odgovoren je tudi za generiranje signalov za gonilnik motorja, zaradi česar se motorji neposredno vrtijo. Mikrokrmilnik je vgrajen v vezje, ki je nato vgrajeno v stroj in povezano z motorji.
Zgornje ugotovitve izhajajo iz prvega (teoretičnega) dela. Ustvarjen je blokovni diagram.
V drugem poglavju je opisan razvoj mikroprocesorske naprave za daljinsko vodenje enosmernih motorjev.
V tretjem poglavju je bil izdelan algoritem in telefonski program za vizualizacijo krmiljenja enosmernih motorjev.
Kot rezultat tega dela so bili vsi zastavljeni cilji in cilji uspešno doseženi. V procesu opravljanja dela so bile utrjene veščine pri razvoju električnih vezij, njihovih izračunih in postavitvi. Tudi med delom so se izpopolnjevale veščine programiranja mikrokontrolerjev in pridobivale izkušnje programiranja v okolju Android.
Bibliografija
1. Semenov B.Yu. Močnostna elektronika za amaterje in profesionalce - M.: Solon-R, 2001. -126 str.
2. Lauren Darcy, Shane Conder: Android v 24 urah. Programiranje aplikacij za operacijski sistem Google. Ed. Skupina Reed, 2011
3. Kasatkin A.S. Elektrotehnika: Učbenik. priročnik za univerze. 4. izd. - M.: Energoatomizdat, 1983. -440 str., ilustr.
4. Evstifeev A.V.: AVR mikrokrmilniki družin Tiny in Mega iz ATMEL. Založba "Dodeka-XXI", 2008. - 558 str.
5. Romanycheva E.T. Razvoj in izvedba projektne dokumentacije za radioelektronsko opremo. / Imenik. M .: Radio in komunikacije, 1989. - 448 str.
6. Sivukhin D.V. Splošni tečaj fizike: T.1. Mehanika: Učbenik za fizikalne smeri na univerzah. - M.: Nauka, 1974. - 520 str.
7. Horwitz P., Hill W. Umetnost oblikovanja vezij. V 3 zvezkih. per. iz angleščine - M.: Mir, 1993.
8. Atmel, 8-bitni mikrokrmilnik s 16K bajti sistemsko programabilnega Flash Atmega16 - podatkovni list.
9. L298 - gonilnik z dvojnim polnim mostom - podatkovni list.
10. SERIJA L78L00 - Pozitivni napetostni regulatorji - Podatkovni list.
11. Bluetooth serijski pretvornik UART vmesnik 9600bps Uporabniški priročnik - podatkovni list
12. Wikipedia: Prosta enciklopedija. 2012. URL: http://ru.wikipedia.org. (Datum dostopa: 20.05.2012).
Objavljeno na Allbest.ru
...Podobni dokumenti
Izdelava blokovne sheme krmilne naprave za izobraževalni robot. Izbira motorja, mikrokontrolerja, mikrovezja, komunikacijskega vmesnika in stabilizatorja. Izračun sheme električnega tokokroga. Izdelava montažne risbe naprave in programskega algoritma.
tečajna naloga, dodana 24.06.2013
Izdelava sheme vezja mikroprocesorske krmilne naprave enosmernega motorja na osnovi krmilnika ATmega 128. Izdelava paketa podprogramov v jeziku Assembler za namen regulacije in pravilnega delovanja naprave.
tečajna naloga, dodana 14.01.2011
Značilnosti naprave in tehnološki podatki industrijskega robota SM40TS. Opis mikroprocesorskega kompleta serije U83-K1883, njegovega ukaznega sistema, mikrovezja K572PV4, funkcionalnih, veznih diagramov in algoritma delovanja krmilnega programa.
tečajna naloga, dodana 02.06.2010
Razvoj krmilne mikroprocesorske naprave, ki izvaja določeno interakcijo s krmilnim objektom, značilnosti strojne in programske opreme. Sistemska programska oprema, ki zagotavlja izvajanje danega krmilnega algoritma.
tečajna naloga, dodana 25.10.2009
Namen, klasifikacija in sestava sistema za nadzor dostopa. Glavne značilnosti biometričnih sredstev osebne identifikacije. Identifikacija uporabnika po šarenici. Razvoj algoritma za delovanje naprave.
diplomsko delo, dodano 25.11.2014
Analiza obstoječih sistemov za izdelavo in upravljanje spletnih strani, njihove splošne značilnosti in ocena funkcionalnosti v sedanji fazi. Zahteve za strežniški del, sredstva za njegov razvoj. Testiranje vmesnika. Izdelava uporabniškega priročnika.
diplomsko delo, dodano 11.4.2012
Relevantnost naloge. Razvoj funkcionalne sheme naprave. Radarska instalacija (RLU). Mikroprocesorski del. Utemeljitev algoritma delovanja naprave. Razvoj programa za krmiljenje naprave. Diagram algoritma. Pojasnila k programu.
tečajna naloga, dodana 18.10.2007
Analiza tehničnih specifikacij. Razvoj programskega vmesnika in njegovih algoritmov. Kodiranje in testiranje razvite programske opreme, ocena njene praktične učinkovitosti in funkcionalnosti. Oblikovanje in vsebina uporabniškega priročnika.
tečajna naloga, dodana 31.07.2012
Sodobne bojne tehnologije. Robotska sredstva v vojaški sferi. Načrtovanje brezpilotnih zračnih plovil, kopenskih in morskih robotov. Razvoj programa v Prologu za izvajanje nalog razminiranja vojaškega robota deminerja.
predmetno delo, dodano 20.12.2015
Oblikovanje mikroprocesorske naprave, ki pretvori vmesnik RS-232 (vrata COM) v IEEE 1284 (vrata LPT). Blokovna shema naprave. Pretvarjanje serijskega vmesnika v vzporedni vmesnik na mikrokrmilniku ATMega 8.
Sestava oddajnika in njegov program.
Izdelal sem modul za računalnik iz FTDI Basic Breakout 5/3.3V podjetja DFrobot, dokaj običajnega mikrokontrolerja ATMEGA 328P-PU z Arduino bootloaderjem in radijskim modulom na osnovi čipa nRF24L01. V bistvu je to samo Arduino Uno z radijskim modulom. Je kar je. Radijski modul ima funkcijo, ki je nisem takoj opazil: vhodna napetost mora biti v območju od 3 do 3,6 voltov (čeprav uporaba 5 voltov na to ne bo uničila, vendar ne bo delovala), zgornja meja logičnega enota je 5V. To pomeni, da za priključitev radijskega modula na mega ne potrebujete pretvornika nivoja med 3,3 V in 5 V, ampak morate namestiti 3,3 V stabilizator. FTDI ima vgrajen stabilizator, iz njega sem napajal radijski modul.Tako izgleda sam modul (znotraj in v sestavu):
Program je sestavljen iz inicializacije, zagonskega sporočila in obdelave ukazov iz krmilnega programa. Tako je bilo v mojem primeru. Osnovni ukazi knjižnice Mirf:
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
Te knjižnice so potrebne za delovanje radijskega modula
Mirf.csnPin = 4 - nastavi številko pin, ki je odgovorna za "dovoljenje za komunikacijo" med radijskim modulom in MK
Mirf.cePin = 6 - nastavi številko pin, ki je odgovorna za način delovanja radijskega modula (sprejemnik/oddajnik)
Mirf.spi = &MirfHardwareSpi - konfigurira linijo SPI
Mirf.init() - inicializira radijski modul
Mirf.payload = 1 - velikost v bajtih enega sporočila (privzeto 16, največ 32)
Mirf.channel = 19 - nastavi kanal (0 - 127, privzeto 0)
Mirf.config() - nastavi parametre prenosa
Mirf.setTADDR((byte *)"serv1") - preklopi radijski modul v način oddajnika
Mirf.setRADDR((byte *)“serv1”) - preklopi radijski modul v način sprejemnika
Mirf.send(data) - pošlje niz bajtov
Mirf.dataReady() - poroča o zaključku obdelave prejetih podatkov
Mirf.getData(data) - zapisati prejete podatke v podatkovno matriko
Prilagam kodo za program oddajnika.
Program oddajnika
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
Znak aktiven;
bajtni podatki;
Nastavitev praznine ()
{
Serial.begin(19200);
Mirf.csnPin = 4;
Mirf.cePin = 6;
Mirf.init();
Mirf.payload = 1;
Mirf.kanal = 19;
Mirf.config();
Mirf.setTADDR((bajt *)"serv1");
//signalno sporočilo o začetku dela
podatki=7;
Mirf.send(podatki);
zamuda (200);
}
void loop()
{
if (Serial.available()) //Če so podatki pripravljeni za branje
{
active=Serial.read(); // Zapis podatkov v spremenljivko
}
Če (aktivno=="2")
{
podatki=2;
}
Če (aktivno=="3")
{
podatki=3;
}
Če (aktivno=="4")
{
podatki=4;
}
Če (aktivno=="5")
{
podatki=5;
}
Če (aktivno=="6")
{
podatki=6;
}
Mirf.send(podatki); //Pošlji podatke
medtem ko(Mirf.isSending()); // Počakajte, da se podatki pošljejo
}
Program upravljanja.
Obstaja ena zanimiva stvar - Predelava. Sintaksa je enaka kot v Arduinu, le da je namesto void loop() void draw(). Toda v moji situaciji je postalo še bolj zanimivo s knjižnico obdelave Serial, ki vam omogoča delo s serijskimi vrati. Ko sem prebral vadnice na spletnem mestu Spurkfun, sem se poigral z utripanjem LED na Arduinu, povezanem z računalnikom, s klikom miške. Po tem sem napisal program za upravljanje robota s tipkovnico. Prilagam krmilno kodo puščice. Načeloma v tem ni nič nenavadnega.
Program za krmiljenje stroja
import processing.serial.*;
uvoz cc.arduino.*;
Serijski myPort;
PFont f=createFont("LetterGothicStd-32.vlw", 24);
Nastavitev praznine ()
{
velikost (360, 160);
možganska kap (255);
ozadje(0);
textFont(f);
String portName = "XXXX"; // Tukaj morate napisati ime vašega pristanišča
myPort = novo serijsko (to, ime vrat, 19200);
}
Void draw() (
if (keyPressed == false)
{
počisti();
myPort.write("6");
println("6");
}
}
Razveljavi keyPressed()
{
// 10 - vnesite
// 32 - presledek
// 37/38/39/40 - ključi
počisti();
Polnjenje (255);
textAlign(CENTER);
//besedilo(keyCode, 180, 80);
Stikalo (keyCode)
{
primer 37:
besedilo ("Edem vlevo", 180, 80);
myPort.write("1");
odmor;
Primer 38:
besedilo ("Edem pryamo", 180, 80);
myPort.write("2");
odmor;
Primer 39:
besedilo("Edem vpravo", 180, 80);
myPort.write("3");
odmor;
Primer 40:
besedilo("Edem nazaj", 180, 80);
myPort.write("4");
odmor;
Privzeto:
besedilo ("Takoy kommandi net", 180, 80);
myPort.write("6");
odmor;
}
}
Program za sprejemnike.
Inicializacija tega programa se od inicializacije programa oddajnika razlikuje le v eni vrstici. Ključni ukaz v neskončni zanki je Mirf.getData(data). Nato se prejeti ukaz primerja s številkami, ki ustrezajo katerim koli dejanjem robota. No, potem robot deluje točno po ukazih. Prilagam programsko kodo za sprejemnik stroja.
Strojni programi
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
#vključi
Nastavitev praznine ()
{
Serial.begin(9600);
PinMode(13, IZHOD); //LED
Mirf.csnPin = 10;
Mirf.cePin = 9;
Mirf.spi =
Mirf.init();
Mirf.payload = 1;
Mirf.kanal = 19;
Mirf.config();
Mirf.setRADDR((bajt *)"serv1");
}
void loop()
{
bajtni podatki;
If(!Mirf.isSending() && Mirf.dataReady())
{
Mirf.getData(podatki);
Serial.println(podatki);
}
Stikalo (podatki)
{
primer 1:
motorji (-100, 100); // zavijemo levo
odmor;
2. primer:
motorji (100, 100); // naravnost
odmor;
Primer 3:
motorji (100, -100); // zavij desno
odmor;
4. primer:
motorji (-100, -100); // iti nazaj
odmor;
Privzeto:
motorji (0, 0); // stojimo
odmor;
}
Zakasnitev (50);
}
Zaključek.
Kaj je nastalo iz vsega tega:
Naredil sem tega robota za klavstrofobijo. V resnici izvajajo naloge v različnih mestih in samo za eno od teh nalog so organizatorji potrebovali radijsko vodenega robota sapperja. Všeč mi je. To je seveda pomanjkljivo, saj... v ozadju nadzora s pomočjo komunikacijskih orodij, ki so vgrajena v prenosnik, vendar je potekalo samostojno, zelo hitro in brez težav. Upam, da vam bo ta članek pomagal narediti nekaj podobnega in morda še bolj zapletenega. Tukaj pa kdor kaj hoče.
Oznake: dodajte oznake
Daljinski upravljalnik, ver. 0.1.1
(upravljajte robota na daljavo prek Wi-Fi s tablice v ročnem načinu)
večnamenski program za mod OpenComputers
Program vam omogoča, da pridobite popoln nadzor nad robotom, izvedete veliko dejanj na daljavo in hkrati vidite samega robota in njegove parametre.
Na primer, lahko uporabite robota, da pridete na težko dostopna mesta, raztovorite uran iz reaktorja, ne da bi prejeli sevanje, zgradite preprosto strukturo, kamor sami še ne morete doseči, ali obratno, nekaj prinesete. Robot je pod vašim popolnim nadzorom.
Smešna aplikacija programa je napad na igralce. Roboti lahko na podlagi konfiguracijskih nastavitev izvajajo dejanja, povezana z uporabo predmetov, vklapljanjem in izklapljanjem gumbov, vzvodov in mehanizmov ter orodij v zasebnem prostoru nekoga drugega, čeprav zasebnega ne uničijo. Lahko izvedete napad in porušite vse igralčeve naprave za razsoljevanje, dizelske generatorje in mline na veter, tudi če ni v igri in ni vsega skril s strehe ali ni postavil straže in ne zazna napadalcev.
Reaktorsko komoro lahko privijete na steno žrtve, tja potisnete palico iz 4 urana, vklopite rdeči kamen na robotu in razstrelite steno v več blokih, če je neprevidni igralec-žrtev hišo tesno zaprl ob robu steno, kot običajno delajo igralci =).
IT reaktor v nastavitvah uniči bloke v radiju 2-4 blokov. Obstaja možnost, da se prikradete v hišo žrtve, medtem ko ste v kritju in vas na noben način ne vidijo.
Programska koda (najnovejša):
TABLICA:(pastebin dobite b8nz3PrH tabletRC.lua)
ROBOT:(pastebin dobite 7V2fvm7L robotRC.lua)
Stare različice (stare):
Zahteve za konfiguracijo robota in tablice ( za osnovo vzel povezan zemljevid, je obvezno, v robotu je potreben tudi krmilnik zalog, ostalo je neobvezno. Znake lahko vržete ven in napolnite krmilnik vedra, dodate malo šivov in odstranite tekočine in tako naprej. CL še ni uporabljen v programu. Za fingerboard je zelo zaželen rdeč krožnik, magnet in velika oprema):
Tablični računalnik (vzemite trdi disk z nameščenim OS):
Robot (zaenkrat lahko opustite CL in vstavite razširjevalnik krmilne plošče. Po potrebi lahko nato robotu sproti potisnete kartico WF ali INET):
