ŠĶēršļu uztveršana un izvairīšanās no ROVER: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Roveris ir kosmosa izpētes transportlīdzeklis, kas paredzēts pārvietošanai pa planētas vai cita debess ķermeņa virsmu. Daži roveri ir paredzēti cilvēku kosmosa apkalpes locekļu pārvadāšanai; citi ir bijuši daļēji vai pilnībā autonomi roboti. Rovers parasti nonāk planētas virsmā ar nosēšanās stila kosmosa kuģi.

Šī rovera definīcija šajās dienās ir mainīta, jo mēs varam izveidot savu izlūkošanas roveri mājās, izmantojot pieejamos progresīvos izstrādes dēļus un platformas. Mana ideja bija attīstīt autonomo šķēršļu novēršanas roveri, izmantojot ultraskaņas diapazona sensorus. Tas bija projekts ar Intel Edison SoC ar dažiem sensoriem no Intel Grover sensoru komplekta.

1. darbība. Izmantotie komponenti

Intel Edison komplekts Arduino, servomotors, līdzstrāvas motors, IR sensors un ultraskaņas diapazona sensors, strāvas adapteris.

Lai izveidotu to rovera pamatnei un sensoru un motoru uzstādīšanai, tika izmantotas dažas legos sastāvdaļas

2. darbība. Apraksts

Sākotnēji es sāku ar IR sensoru attāluma aprēķināšanai vai šķēršļa noteikšanai. Lai padarītu to izturīgāku, es pievienoju servomotora IR sensoru, lai pārbaudītu šķērsli visos virzienos. Servomotors darbojās kā pannas motors, kas var slaucīt 180 °, un es mēdzu meklēt šķēršļus 3 pozīcijās - pa kreisi, pa labi un taisni. Tika izstrādāts algoritms, lai aprēķinātu šķēršļa attālumu un kontrolētu līdzstrāvas motoru, kas pievienots riteņu piedziņai. IR sensoram bija trūkumi, proti, tas nedarbojas spilgtā saules gaismā, tas ir vienīgais digitālais sensors un nevar izmērīt šķēršļa attālumu. IR sensora diapazons ir 20 cm. Bet ar ultraskaņas diapazona sensoru es varēju aprēķināt attālumu visos virzienos un izlemt, cik tālu ir šķērslis, un pēc tam izlemt, kurā virzienā tam vajadzētu virzīties. Tam ir labs 4 m attālums, un tas var precīzi izmērīt attālumu. Sensors tika novietots uz pannas servo motora, kas slaucās par 180 °, tiklīdz šķērslis tiek konstatēts ceļā. Algoritms tika izstrādāts, lai pārbaudītu attālumu visos virzienos un pēc tam autonomi izlemtu ceļu ar šķērsli, kas konstatēts salīdzinoši tālu visos pārējos virzienos. Roveru riteņu piedziņai tika izmantoti līdzstrāvas motori. Kontrolējot līdzstrāvas motoru termināļa impulsu, mēs varam pārvietot roveri uz priekšu, atpakaļ, pagriezties pa kreisi, pagriezties pa labi. Atkarībā no kontroliera loģikas pieņemtā lēmuma tika ievadīta līdzstrāvas motoru ieeja. Algoritms tika uzrakstīts tā, ka, ja rovera priekšpusē tiek konstatēts kāds šķērslis, tas izskatās pa kreisi, pagriežot pannas servomotoru pa kreisi un ultraskaņas diapazona sensora pārbaudi par attālumu kreisajā pusē, tad to pašu aprēķina citi virzieni. Pēc tam, kad mums ir attālums dažādos virzienos, kontrolieris, salīdzinot izmērītos attālumus, nolemj piemērotāko ceļu, kur šķērslis atrodas vistālāk. Ja šķērslis ir vienādā attālumā visos virzienos, tad roveris pārvietojas dažus soļus atpakaļ un pēc tam vēlreiz pārbauda, vai tas nav vienāds. Aiz rovera tika pievienots vēl viens IR sensors, lai izvairītos no sitiena, pārvietojoties atpakaļ. Sliekšņa vērtība tika iestatīta visos virzienos minimālajam attālumam, lai izvairītos no trieciena.

3. darbība

Tam ir pielietojums daudzās jomās, viena no tām tika integrēta iekštelpu pozicionēšanas projektā, lai izsekotu un pārbaudītu izmērītā objekta stāvokļa precizitāti iekštelpu vidē.