আরডুইনোতে প্রথম রোবট তৈরির অভিজ্ঞতা (রোবট "শিকারী")

হ্যালো

এই নিবন্ধে আমি Arduino ব্যবহার করে আমার প্রথম রোবট একত্রিত করার প্রক্রিয়া বর্ণনা করতে চাই। উপাদানটি আমার মতো অন্য নতুনদের জন্য উপযোগী হবে যারা কিছু "স্ব-চালিত কার্ট" তৈরি করতে চান। নিবন্ধটি বিভিন্ন সূক্ষ্মতার উপর আমার সংযোজনের সাথে কাজ করার পর্যায়গুলির একটি বিবরণ। চূড়ান্ত কোডের একটি লিঙ্ক (সম্ভবত সবচেয়ে আদর্শ নয়) নিবন্ধের শেষে দেওয়া হয়েছে।

যখনই সম্ভব, আমি আমার ছেলেকে (8 বছর বয়সী) অংশগ্রহণে জড়িত করেছি। এটির সাথে ঠিক কী কাজ করেছে এবং কী হয়নি - আমি নিবন্ধটির অংশ এটিকে উত্সর্গ করেছি, সম্ভবত এটি কারও পক্ষে কার্যকর হবে।

রোবটের সাধারণ বর্ণনা

প্রথমত, রোবট সম্পর্কে কিছু শব্দ (ধারণা) আমি আসলে শুরুতে স্ট্যান্ডার্ড কিছু একত্র করতে চাইনি। একই সময়ে, উপাদানগুলির সেটটি বেশ মানসম্পন্ন ছিল - চ্যাসিস, ইঞ্জিন, অতিস্বনক সেন্সর, লাইন সেন্সর, এলইডি, টুইটার। প্রাথমিকভাবে, এই "স্যুপ সেট" থেকে একটি রোবট উদ্ভাবিত হয়েছিল যা এর অঞ্চল রক্ষা করে। সে অপরাধীর দিকে ড্রাইভ করে যে বৃত্তের লাইন অতিক্রম করেছে, এবং তারপর কেন্দ্রে ফিরে আসে। যাইহোক, এই সংস্করণের জন্য একটি টানা রেখার প্রয়োজন, এবং অতিরিক্ত গণিত সর্বদা বৃত্তে থাকার জন্য।

অতএব, কিছু চিন্তা করার পরে, আমি ধারণাটি কিছুটা পরিবর্তন করেছি এবং একটি "শিকারী" রোবট তৈরি করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। শুরুতে, এটি একটি কাছাকাছি লক্ষ্য (ব্যক্তি) বেছে নিয়ে তার অক্ষের চারপাশে ঘুরে। যদি "শিকার" সনাক্ত করা হয়, "শিকারী" ফ্ল্যাশিং লাইট এবং সাইরেন চালু করে এবং এর দিকে গাড়ি চালাতে শুরু করে। যখন ব্যক্তি দূরে সরে যায়/পালিয়ে যায়, তখন রোবট একটি নতুন লক্ষ্য নির্বাচন করে এবং তা অনুসরণ করে, ইত্যাদি। এই ধরনের একটি রোবট একটি সীমিত বৃত্ত প্রয়োজন হয় না, এবং এটি খোলা এলাকায় কাজ করতে পারে।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, এটি অনেকটা ধরা খেলার মতো। যদিও শেষ পর্যন্ত রোবটটি যথেষ্ট দ্রুত হতে পারেনি, এটি সততার সাথে তার আশেপাশের মানুষের সাথে যোগাযোগ করে। শিশুরা বিশেষ করে এটি পছন্দ করে (কখনও কখনও, তবে, মনে হয় তারা এটিকে পদদলিত করতে চলেছে, তাদের হৃদয় একটি স্পন্দন এড়িয়ে যায়...)। আমি মনে করি এটি প্রযুক্তিগত নকশা জনপ্রিয় করার জন্য একটি ভাল সমাধান।

রোবট গঠন

সুতরাং, আমরা ধারণার উপর সিদ্ধান্ত নিয়েছি, আসুন এগিয়ে যাই বিন্যাস. রোবটটি কী করতে সক্ষম হবে তা থেকে উপাদানগুলির তালিকা তৈরি করা হয়। এখানে সবকিছুই বেশ সুস্পষ্ট, তাই আসুন অবিলম্বে সংখ্যার দিকে তাকাই:

রোবটের "মস্তিষ্ক" হল একটি আরডুইনো ইউনো বোর্ড (1); চীন থেকে অর্ডার করা একটি সেটে ছিল। আমাদের উদ্দেশ্যে, এটি যথেষ্ট যথেষ্ট (আমরা ব্যবহৃত পিনের সংখ্যার উপর ফোকাস করি)। একই কিট থেকে আমরা একটি রেডিমেড চ্যাসিস (2) নিয়েছি, যার উপর দুটি ড্রাইভ চাকা (3) এবং একটি পিছনে (অবাধে ঘোরানো) (4) সংযুক্ত রয়েছে। কিটটিতে একটি রেডিমেড ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টও অন্তর্ভুক্ত ছিল (5)। রোবটের সামনে একটি অতিস্বনক সেন্সর (HC-SR04) (6), পিছনে একটি মোটর ড্রাইভার (L298N) (7), কেন্দ্রে একটি LED ফ্ল্যাশার (8), এবং সামান্য পাশে একটি টুইটার আছে (9)।

লেআউট পর্যায়ে আমরা তাকান:

- যাতে সবকিছু মিলে যায়
- ভারসাম্যপূর্ণ হতে হবে
- যৌক্তিকভাবে স্থাপন করা

আমাদের চীনা সহকর্মীরা ইতিমধ্যে আমাদের জন্য আংশিকভাবে এটি করেছে। সুতরাং, ভারী ব্যাটারি বগিটি কেন্দ্রে স্থাপন করা হয়েছে এবং ড্রাইভের চাকাগুলি প্রায় এটির নীচে অবস্থিত। অন্যান্য সমস্ত বোর্ড হালকা ওজনের এবং পরিধিতে স্থাপন করা যেতে পারে।

তারতম্য:

1. কিট থেকে চ্যাসিসে প্রচুর ফ্যাক্টরি গর্ত রয়েছে, তবে আমি এখনও বুঝতে পারিনি যে তাদের মধ্যে যুক্তি কী। ইঞ্জিন এবং ব্যাটারি প্যাক সমস্যা ছাড়াই সুরক্ষিত ছিল, তারপর "সামঞ্জস্য" এই বা সেই বোর্ডকে সুরক্ষিত করার জন্য নতুন গর্ত ড্রিলিং দিয়ে শুরু হয়েছিল।
2. স্টোরেজ এলাকা থেকে ব্রাস র্যাক এবং অন্যান্য ফাস্টেনার একটি বড় সাহায্য ছিল (কখনও কখনও আমাদের তাদের বের করতে হতো)।
3. আমি প্রতিটি বোর্ড থেকে বাসবারগুলিকে ক্ল্যাম্পের মাধ্যমে পাস করেছি (আবার, আমি সেগুলি স্টোরেজে পেয়েছি)। খুব সুবিধাজনক, সমস্ত তারগুলি সুন্দরভাবে পড়ে থাকে এবং ঝুলে থাকে না।

স্বতন্ত্র ব্লক

এখন আমি মাধ্যমে যেতে হবে ব্লক এবং আমি আপনাকে প্রতিটি সম্পর্কে ব্যক্তিগতভাবে বলব।

ব্যাটারীর ঘর

এটা স্পষ্ট যে রোবটের শক্তির একটি ভাল উৎস থাকতে হবে। বিকল্পগুলি পরিবর্তিত হতে পারে, আমি 4 AA ব্যাটারির সাথে বিকল্পটি বেছে নিয়েছি। মোট তারা আনুমানিক 5 V দেয় এবং এই ভোল্টেজটি সরাসরি আরডুইনো বোর্ডের 5V পিনে প্রয়োগ করা যেতে পারে (স্ট্যাবিলাইজারকে বাইপাস করে)।

অবশ্যই, আমার কিছু সতর্কতা ছিল, তবে এই সমাধানটি বেশ কার্যকর।

যেহেতু সর্বত্র শক্তি প্রয়োজন, সুবিধার জন্য আমি রোবটের কেন্দ্রে দুটি সংযোগকারী তৈরি করেছি: একটি মাটিতে (ডানদিকে) এবং দ্বিতীয়টি - 5 ভি (বাম দিকে)।

মোটর এবং ড্রাইভার

প্রথমত, ইঞ্জিনগুলি মাউন্ট করার বিষয়ে। মাউন্ট কারখানায় তৈরি, কিন্তু বড় সহনশীলতা দিয়ে তৈরি। অন্য কথায়, ইঞ্জিনগুলি বাম এবং ডানে কয়েক মিলিমিটার টলতে পারে। আমাদের কাজের জন্য এটি সমালোচনামূলক নয়, তবে কিছু জায়গায় এটির প্রভাব থাকতে পারে (রোবটটি পাশে যেতে শুরু করবে)। ঠিক ক্ষেত্রে, আমি ইঞ্জিনগুলিকে কঠোরভাবে সমান্তরাল সেট করেছি এবং আঠা দিয়ে স্থির করেছি।

মোটর নিয়ন্ত্রণ করতে, যেমন আমি উপরে লিখেছি, L298N ড্রাইভার ব্যবহার করা হয়। ডকুমেন্টেশন অনুসারে, প্রতিটি মোটরের জন্য এতে তিনটি পিন রয়েছে: একটি গতি পরিবর্তনের জন্য এবং ঘূর্ণনের দিকনির্দেশের জন্য এক জোড়া পিন। এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট আছে। দেখা যাচ্ছে যে যদি সরবরাহ ভোল্টেজ 5 V হয়, তবে গতি নিয়ন্ত্রণটি কেবল কাজ করে না! অর্থাৎ, হয় এটি মোটেও মোড় নেয় না, বা এটি সর্বাধিকে পরিণত হয়। এই বৈশিষ্ট্য যা আমাকে "হত্যা" সন্ধ্যার একটি দম্পতি ঘটিয়েছে. শেষ পর্যন্ত, আমি ফোরামের একটিতে কোথাও একটি উল্লেখ পেয়েছি।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, রোবটটি ঘুরানোর সময় আমার একটি কম ঘূর্ণন গতির প্রয়োজন ছিল - যাতে এটি স্থানটি স্ক্যান করার সময় পায়। কিন্তু, যেহেতু এই ধারণা থেকে কিছুই আসেনি, তাই আমাকে এটি ভিন্নভাবে করতে হয়েছিল: একটি ছোট পালা - স্টপ - টার্ন - স্টপ ইত্যাদি। আবার, এত মার্জিত নয়, কিন্তু কার্যকর।

আমি এখানে আরও যোগ করব যে প্রতিটি সাধনার পরে রোবট একটি নতুন মোড়ের জন্য একটি এলোমেলো দিক বেছে নেয় (ঘড়ির কাঁটার দিকে বা বিপরীত দিকে)।

অতিস্বনক সেন্সর

হার্ডওয়্যারের আরেকটি অংশ যেখানে আমাদের একটি আপস সমাধানের সন্ধান করতে হয়েছিল। অতিস্বনক সেন্সর বাস্তব বাধাগুলিতে অস্থির সংখ্যা তৈরি করে। আসলে, এটা প্রত্যাশিত ছিল. আদর্শভাবে, এটি প্রতিযোগিতায় এমন কোথাও কাজ করে যেখানে মসৃণ, সমান এবং লম্ব পৃষ্ঠ রয়েছে তবে যদি কারও পা এর সামনে "ফ্ল্যাশ" হয় তবে অতিরিক্ত প্রক্রিয়াকরণ চালু করতে হবে।

যেমন প্রক্রিয়াকরণ আমি সেট মাঝারি ফিল্টার তিনটি গণনার জন্য। প্রকৃত শিশুদের উপর পরীক্ষার উপর ভিত্তি করে (পরীক্ষার সময় কোন শিশু ক্ষতিগ্রস্থ হয়নি!), এটি ডেটা স্বাভাবিক করার জন্য যথেষ্ট যথেষ্ট বলে প্রমাণিত হয়েছে। এখানে পদার্থবিদ্যা সহজ: আমরা থেকে প্রতিফলিত সংকেত আছে প্রয়োজনীয় বস্তু (প্রয়োজনীয় দূরত্ব প্রদান) এবং আরও দূর থেকে প্রতিফলিত, উদাহরণস্বরূপ, দেয়াল। পরবর্তীগুলি হল 45, 46 ফর্মের পরিমাপে এলোমেলো নির্গমন, 230, 46, 46, 45, 45, 310, 46... এইগুলিই মধ্যম ফিল্টারটি কেটে দেয়।

সমস্ত প্রক্রিয়াকরণের পরে, আমরা নিকটতম বস্তুর দূরত্ব পেতে পারি। যদি এটি একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড মানের চেয়ে কম হয়, তবে আমরা অ্যালার্ম চালু করি এবং সরাসরি "অনুপ্রবেশকারী" এর দিকে ড্রাইভ করি।

ফ্ল্যাশার এবং সাইরেন

সম্ভবত উপরের সবগুলোর সহজতম উপাদান। তারা উপরের ফটোগ্রাফে দেখা যাবে. এখানে হার্ডওয়্যার নিয়ে লেখার কিছু নেই, তাই এখন যাওয়া যাক কোড.

কন্ট্রোল প্রোগ্রাম

আমি কোডটি বিশদভাবে বর্ণনা করার বিন্দু দেখতে পাচ্ছি না, কার এটি প্রয়োজন - লিঙ্কটি নিবন্ধের শেষে রয়েছে, সেখানে সবকিছু বেশ পঠনযোগ্য। তবে সাধারণ কাঠামো ব্যাখ্যা করলে ভালো হবে।

প্রথম জিনিসটি আমাদের বুঝতে হয়েছিল যে একটি রোবট একটি রিয়েল-টাইম ডিভাইস। আরও স্পষ্টভাবে, মনে রাখতে হবে, কারণ আগে এবং এখন উভয়ই আমি এখনও ইলেকট্রনিক্সে কাজ করি। সুতরাং, আমরা অবিলম্বে চ্যালেঞ্জ সম্পর্কে ভুলে যাই বিলম্ব (), যা তারা উদাহরণ স্কেচগুলিতে ব্যবহার করতে পছন্দ করে এবং যা একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য প্রোগ্রামটিকে "হিমায়িত" করে। পরিবর্তে, অভিজ্ঞ ব্যক্তিদের পরামর্শ অনুযায়ী, আমরা প্রতিটি ব্লকের জন্য টাইমার প্রবর্তন করি। প্রয়োজনীয় ব্যবধান পেরিয়ে গেছে - ক্রিয়াটি সঞ্চালিত হয়েছে (এলইডির উজ্জ্বলতা বৃদ্ধি করা, ইঞ্জিন চালু করা এবং আরও অনেক কিছু)।

টাইমার পরস্পর সংযুক্ত করা যেতে পারে. উদাহরণস্বরূপ, টুইটারটি ফ্ল্যাশারের সাথে সিঙ্ক্রোনাসভাবে কাজ করে। এটি প্রোগ্রামটিকে কিছুটা সরল করে।

স্বাভাবিকভাবেই, আমরা সবকিছুকে আলাদা আলাদা ফাংশনে ভেঙ্গে ফেলি (ফ্ল্যাশিং লাইট, শব্দ, বাঁক, এগিয়ে যাওয়া, ইত্যাদি)। আপনি যদি এটি না করেন, তাহলে আপনি বুঝতে পারবেন না যে কোথা থেকে কী আসছে।

শিক্ষাবিজ্ঞানের সূক্ষ্মতা

আমি সন্ধ্যায় আমার অবসর সময়ে উপরে বর্ণিত সবকিছু করেছি। অবসর সময়ে, আমি রোবটে প্রায় তিন সপ্তাহ কাটিয়েছি। এটি এখানেই শেষ হতে পারত, তবে আমি আপনাকে একটি শিশুর সাথে কাজ করার কথা বলার প্রতিশ্রুতি দিয়েছিলাম। এই বয়সে কি করা যায়?

নির্দেশনা অনুযায়ী কাজ করুন

আমরা প্রথমে প্রতিটি বিশদ আলাদাভাবে পরীক্ষা করেছি - এলইডি, টুইটার, মোটর, সেন্সর ইত্যাদি। এখানে প্রচুর পরিমাণে তৈরি উদাহরণ রয়েছে - কিছু উন্নয়ন পরিবেশে, অন্যগুলি ইন্টারনেটে পাওয়া যেতে পারে। এটা অবশ্যই আমাকে খুশি করে। আমরা কোডটি নিই, অংশটি সংযুক্ত করি, নিশ্চিত করি যে এটি কাজ করে, তারপরে আমরা আমাদের কাজের জন্য এটি পরিবর্তন করতে শুরু করি। শিশুটি ডায়াগ্রাম অনুসারে এবং আমার কিছু তত্ত্বাবধানে সংযোগগুলি তৈরি করে। এটা ভাল. আপনাকে নির্দেশাবলী অনুযায়ী কঠোরভাবে কাজ করতে সক্ষম হতে হবে।

কাজের ক্রম ("বিশেষ থেকে সাধারণ")

এটি একটি কঠিন পয়েন্ট। আপনাকে শিখতে হবে যে একটি বড় প্রকল্প ("একটি রোবট তৈরি করুন") ছোট ছোট কাজগুলি নিয়ে গঠিত ("একটি সেন্সর সংযোগ করুন," "মোটর সংযোগ করুন"...), এবং সেগুলি, পরিবর্তে, আরও ছোট পদক্ষেপ নিয়ে গঠিত ("একটি খুঁজুন প্রোগ্রাম," "একটি বোর্ড সংযুক্ত করুন।" ", "ফার্মওয়্যার ডাউনলোড করুন"...)। নিম্ন স্তরের কমবেশি বোধগম্য কাজগুলি সম্পাদন করে, আমরা মধ্য স্তরের কাজগুলি "বন্ধ" করি এবং সেগুলি থেকে সামগ্রিক ফলাফল তৈরি হয়। আমি বুঝিয়েছি, কিন্তু আমার মনে হয় উপলব্ধি তাড়াতাড়ি আসবে না। কোথাও, সম্ভবত, কৈশোর দ্বারা।

পটভূমি

ড্রিলিং, থ্রেড, স্ক্রু, বাদাম, সোল্ডারিং এবং রোজিনের গন্ধ - এটি ছাড়া আমরা কোথায় থাকব? শিশুটি "একটি সোল্ডারিং লোহার সাথে কাজ করা" মৌলিক দক্ষতা পেয়েছে - সে বেশ কয়েকটি সংযোগ সোল্ডার করতে সক্ষম হয়েছিল (আমি কিছুটা সাহায্য করেছি, আমি এটি লুকাব না)। নিরাপত্তা ব্যাখ্যা সম্পর্কে ভুলবেন না.

কম্পিউটারের কাজ

আমি রোবটের জন্য প্রোগ্রামটি লিখেছি, তবে আমি এখনও কিছু অনুকূল ফলাফল অর্জন করতে পেরেছি।

প্রথম: ইংরেজি। তারা সবেমাত্র এটি স্কুলে শুরু করেছিল, তাই আমরা পিশালকা, মিগালকা, ইয়ারকোস্ট এবং অন্যান্য প্রতিবর্ণীকরণগুলি কী তা বোঝার জন্য লড়াই করছিলাম। এটা অন্তত আমরা বুঝতে পেরেছি। আমি ইচ্ছাকৃতভাবে স্থানীয় ইংরেজি শব্দ ব্যবহার করিনি, যেহেতু আমরা এখনও এই স্তরে পৌঁছাইনি।

দ্বিতীয়: দক্ষ কাজ। আমরা হটকি সংমিশ্রণ এবং কীভাবে দ্রুত স্ট্যান্ডার্ড অপারেশন করতে হয় তা শিখিয়েছি। পর্যায়ক্রমে, যখন আমরা প্রোগ্রামটি লিখছিলাম, আমার ছেলে এবং আমি জায়গাগুলি অদলবদল করেছিলাম এবং আমি বলেছিলাম যে কী করা দরকার (প্রতিস্থাপন, অনুসন্ধান, ইত্যাদি)। আমাকে বারবার পুনরাবৃত্তি করতে হয়েছে: "ডাবল-ক্লিক সিলেক্ট", "হোল্ড শিফট", "হোল্ড Ctrl" ইত্যাদি। এখানে শেখার প্রক্রিয়া দ্রুত নয়, তবে আমি মনে করি দক্ষতাগুলি ধীরে ধীরে "সাবকর্টেক্সে" জমা করা হবে।

লুকানো লেখাআপনি বলতে পারেন যে উপরেরটি প্রায় স্পষ্ট। কিন্তু, সত্যি বলতে, এই শরতে আমি একটি স্কুলে 9ম শ্রেণীতে কম্পিউটার বিজ্ঞান শেখানোর সুযোগ পেয়েছি। এটা কি সাংঘাতিক. শিক্ষার্থীরা Ctrl + Z, Ctrl + C এবং Ctrl + V, Shift ধরে রেখে পাঠ্য নির্বাচন করা বা একটি শব্দের উপর ডাবল ক্লিক করার মতো মৌলিক বিষয়গুলি জানে না। তারা কম্পিউটার বিজ্ঞান অধ্যয়নরত তৃতীয় বর্ষে পড়লেও এটি... আপনার নিজের উপসংহার আঁকুন।

তৃতীয়: স্পর্শ টাইপিং। আমি কোডের মন্তব্যগুলি শিশুকে টাইপ করার জন্য অর্পণ করেছি (তাকে অনুশীলন করতে দিন)। আমরা অবিলম্বে আমাদের হাত সঠিকভাবে স্থাপন করেছি যাতে আমাদের আঙ্গুলগুলি ধীরে ধীরে চাবিগুলির অবস্থান মনে রাখে।

আপনি দেখতে পাচ্ছেন, আমরা এখনও শুরু করছি। আমরা আমাদের দক্ষতা এবং জ্ঞানকে উন্নত করতে থাকব; সেগুলি জীবনে কার্যকর হবে।

যাইহোক, ভবিষ্যতের কথা...

আরও বিকাশ

রোবট তৈরি হয়, ড্রাইভ করে, ব্লিঙ্ক করে এবং বিপ করে। এখন কি? আমরা যা অর্জন করেছি তার দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, আমরা এটিকে আরও পরিমার্জিত করার পরিকল্পনা করি। একটি রিমোট কন্ট্রোল তৈরি করার একটি ধারণা আছে - একটি চন্দ্র রোভারের মতো। এটি আকর্ষণীয় হবে, একটি রিমোট কন্ট্রোলে বসে একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন জায়গায় গাড়ি চালানো একটি রোবটের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করা। তবে এটি একটি ভিন্ন গল্প হবে ...

এবং শেষে, আসলে, এই নিবন্ধের নায়করা (ক্লিক করে ভিডিও):

আপনার মনোযোগের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ!

→ কোড লিঙ্ক

উত্স: www.habr.com