Sveiki
Å ajÄ rakstÄ es vÄlos aprakstÄ«t sava pirmÄ robota montÄžas procesu, izmantojot Arduino. MateriÄls bÅ«s noderÄ«gs citiem iesÄcÄjiem, piemÄram, man, kuri vÄlas izgatavot sava veida āpaÅ”skrienoÅ”us ratiÅusā. RakstÄ ir aprakstÄ«ti darba posmi ar maniem papildinÄjumiem par dažÄdÄm niansÄm. Saite uz galÄ«go kodu (visticamÄk, ne ideÄlÄko) ir dota raksta beigÄs.
Kad vien tas bija iespÄjams, iesaistÄ«ju dÄlu (8 gadi) dalÄ«bÄ. Kas tieÅ”i ar to strÄdÄja un kas ne - Å”im esmu veltÄ«jis daļu raksta, iespÄjams, kÄdam noderÄs.
VispÄrÄ«gs robota apraksts
PirmkÄrt, daži vÄrdi par paÅ”u robotu (ideja). SÄkumÄ es Ä«sti negribÄju salikt kaut ko standarta. TajÄ paÅ”Ä laikÄ komponentu komplekts bija diezgan standarta - Å”asija, dzinÄji, ultraskaÅas sensors, lÄ«nijas sensors, gaismas diodes, tweeter. SÄkotnÄji no Ŕī āzupas komplektaā tika izgudrots robots, kas apsargÄ savu teritoriju. ViÅÅ” brauc pretÄ« pÄrkÄpÄjam, kurÅ” ŔķÄrsojis apļa lÄ«niju, un pÄc tam atgriežas centrÄ. TomÄr Å”ai versijai bija nepiecieÅ”ama novilkta lÄ«nija, kÄ arÄ« papildu matemÄtika, lai visu laiku paliktu lokÄ.
TÄpÄc pÄc pÄrdomÄm nedaudz mainÄ«ju domu un nolÄmu izgatavot āmedniekuā robotu. SÄkumÄ tas apgriežas ap savu asi, izvÄloties tuvumÄ esoÅ”u mÄrÄ·i (personu). Ja āmednieksā tiek atklÄts, āmednieksā ieslÄdz mirgojoÅ”Äs gaismas un sirÄnu un sÄk braukt tam pretÄ«. Kad cilvÄks attÄlinÄs/aizbÄg, robots izvÄlas jaunu mÄrÄ·i un dzenas pÄc tÄ utt. Å Ädam robotam nav nepiecieÅ”ams ierobežots loks, un tas var strÄdÄt atklÄtÄs vietÄs.
KÄ redzat, Ŕī ir ļoti lÄ«dzÄ«ga panÄkÅ”anas spÄlei. Lai gan beigÄs robots izrÄdÄ«jÄs ne pÄrÄk Ätrs, tas godÄ«gi mijiedarbojas ar apkÄrtÄjiem cilvÄkiem. ÄŖpaÅ”i patÄ«k bÄrniem (dažkÄrt tomÄr Ŕķiet, ka grasÄs samÄ«dÄ«t, sirds pÄrlaiž...). ManuprÄt, tas ir labs risinÄjums tehniskÄ dizaina popularizÄÅ”anai.
Robota uzbūve
TÄtad, mÄs esam izlÄmuÅ”i par ideju, pÄriesim pie izkÄrtojumu. Elementu saraksts tiek veidots no tÄ, kas robotam jÄspÄj. Å eit viss ir diezgan acÄ«mredzams, tÄpÄc nekavÄjoties apskatÄ«sim numerÄciju:
Robota āsmadzenesā ir arduino uno dÄlis (1); bija no Ķīnas pasÅ«tÄ«tÄ komplektÄ. MÅ«su mÄrÄ·iem tas ir pilnÄ«gi pietiekami (mÄs koncentrÄjamies uz izmantoto tapu skaitu). No tÄ paÅ”a komplekta mÄs paÅÄmÄm gatavu Å”asiju (2), uz kuras ir piestiprinÄti divi piedziÅas riteÅi (3) un viens aizmugurÄjais (brÄ«vi rotÄjoÅ”s) (4). KomplektÄ bija arÄ« gatavs bateriju nodalÄ«jums (5). Robota priekÅ”Ä ir ultraskaÅas sensors (HC-SR04) (6), aizmugurÄ ir motora draiveris (L298N) (7), centrÄ ir LED mirgotÄjs (8), un nedaudz lÄ«dz. sÄnos ir tweeter (9).
IzkÄrtojuma posmÄ mÄs skatÄmies:
- lai viss der
- būt līdzsvarotam
- bÅ«t racionÄli novietotam
MÅ«su Ķīnas kolÄÄ£i to jau daļÄji ir izdarÄ«juÅ”i mÅ«su vietÄ. TÄtad smagais akumulatora nodalÄ«jums ir novietots centrÄ, un piedziÅas riteÅi atrodas aptuveni zem tÄ. Visi pÄrÄjie dÄļi ir viegli un var tikt novietoti perifÄrijÄ.
Nianses:
- Å asijai no komplekta ir daudz rÅ«pnÄ«cas caurumu, taÄu es joprojÄm neesmu sapratis, kÄda loÄ£ika tajos ir. DzinÄji un akumulatoru bloks tika nostiprinÄti bez problÄmÄm, tad sÄkÄs āregulÄÅ”anaā ar jaunu caurumu urbÅ”anu, lai nostiprinÄtu to vai citu dÄli.
- Liels palÄ«gs bija misiÅa plaukti un citi stiprinÄjumi no uzglabÄÅ”anas vietÄm (dažreiz mums tos nÄcÄs izÅemt).
- Kopnes no katra dÄļa izlaidu caur skavÄm (atkal atradu noliktavÄ). Ä»oti Ärti, visi vadi smuki atrodas un nekarÄjas.
AtseviŔķi bloki
Tagad es ieÅ”u cauri bloki un es jums pastÄstÄ«Å”u personÄ«gi par katru.
bateriju nodalījums
Skaidrs, ka robotam jÄbÅ«t ar labu enerÄ£ijas avotu. IespÄjas var atŔķirties, es izvÄlÄjos opciju ar 4 AA baterijÄm. KopumÄ tie dod aptuveni 5 V, un Å”o spriegumu var tieÅ”i pielietot arduino plates 5 V tapai (apejot stabilizatoru).
Protams, man bija zinÄma piesardzÄ«ba, taÄu Å”is risinÄjums ir diezgan efektÄ«vs.
TÄ kÄ jauda ir nepiecieÅ”ama visur, ÄrtÄ«bas labad es izveidoju divus savienotÄjus robota centrÄ: viens āizplataā zemi (labajÄ pusÄ), bet otrs - 5 V (kreisajÄ pusÄ).
Motori un vadÄ«tÄjs
PirmkÄrt, par dzinÄju uzstÄdÄ«Å”anu. StiprinÄjums ir izgatavots rÅ«pnÄ«cÄ, bet izgatavots ar lielÄm pielaidÄm. Citiem vÄrdiem sakot, dzinÄji var svÄrstÄ«ties pÄris milimetrus pa kreisi un pa labi. MÅ«su uzdevumam tas nav kritiski, bet dažviet tas var ietekmÄt (robots sÄks virzÄ«ties uz sÄniem). Katram gadÄ«jumam dzinÄjus noliku stingri paralÄli un nofiksÄju ar lÄ«mi.
Lai vadÄ«tu motorus, kÄ jau rakstÄ«ju iepriekÅ”, tiek izmantots draiveris L298N. SaskaÅÄ ar dokumentÄciju, tai ir trÄ«s tapas katram motoram: viena Ätruma maiÅai un pÄris tapu grieÅ”anÄs virzienam. Å eit ir viens svarÄ«gs punkts. IzrÄdÄs, ja baroÅ”anas spriegums ir 5 V, tad Ätruma kontrole vienkÄrÅ”i nedarbojas! Tas ir, vai nu tas vispÄr negriežas, vai arÄ« griežas maksimÄli. Å Ä« ir iezÄ«me, kas lika man "nogalinÄt" pÄris vakarus. BeigÄs es atradu pieminÄjumu kaut kur vienÄ no forumiem.
VispÄrÄ«gi runÄjot, man vajadzÄja mazu grieÅ”anÄs Ätrumu, griežot robotu - lai tam bÅ«tu laiks skenÄt telpu. Bet, tÄ kÄ no Ŕīs idejas nekas nesanÄca, nÄcÄs darÄ«t savÄdÄk: neliels pagrieziens - stop - pagrieziens - stop utt. Atkal ne tik eleganti, bet darbÄ«gi.
Å eit arÄ« piebildÄ«Å”u, ka pÄc katras vajÄÅ”anas robots izvÄlas nejauÅ”u virzienu jaunam pagriezienam (pulksteÅrÄdÄ«tÄja virzienÄ vai pretÄji pulksteÅrÄdÄ«tÄja virzienam).
UltraskaÅas sensors
VÄl viena aparatÅ«ras daļa, kurÄ mums bija jÄmeklÄ kompromisa risinÄjums. UltraskaÅas sensors rada nestabilus skaitļus uz reÄliem ŔķÄrŔļiem. PatiesÄ«bÄ tas bija gaidÄms. IdeÄlÄ gadÄ«jumÄ tas darbojas kaut kur sacensÄ«bÄs, kur ir gludas, lÄ«dzenas un perpendikulÄras virsmas, bet, ja kÄdam priekÅ”Ä "zib" kÄjas, ir jÄievieÅ” papildu apstrÄde.
KÄ tÄdu apstrÄdi es iestatÄ«ju par trim aprÄÄ·iniem. Pamatojoties uz testiem uz reÄliem bÄrniem (pÄrbaužu laikÄ neviens bÄrns nav cietis!), izrÄdÄ«jÄs pilnÄ«gi pietiekami, lai normalizÄtu datus. Fizika Å”eit ir vienkÄrÅ”a: mums ir signÄli, kas atspÄ«d no nepiecieÅ”ams objektus (dodot nepiecieÅ”amo attÄlumu) un atspÄ«d no attÄlÄkiem, piemÄram, sienÄm. PÄdÄjÄs ir nejauÅ”as emisijas mÄrÄ«jumos 45, 46 formÄ, 230, 46, 46, 45, 45, 310, 46... TieÅ”i tos nogriež vidÄjais filtrs.
PÄc visas apstrÄdes mÄs iegÅ«stam attÄlumu lÄ«dz tuvÄkajam objektam. Ja tas ir mazÄks par noteiktu sliekÅ”Åa vÄrtÄ«bu, tad ieslÄdzam signalizÄciju un braucam taisni pretÄ« āiekrÄvÄjamā.
MirgotÄjs un sirÄna
VarbÅ«t visvienkÄrÅ”Äkie elementi no visiem iepriekÅ” minÄtajiem. Tos var redzÄt iepriekÅ” redzamajÄs fotogrÄfijÄs. Å eit nav ko rakstÄ«t par aparatÅ«ru, tÄpÄc tagad pÄriesim pie kods.
Kontroles programma
Neredzu jÄgu detalizÄti aprakstÄ«t kodu, kam tas vajadzÄ«gs - saite ir raksta beigÄs, tur viss ir diezgan salasÄms. Bet bÅ«tu jauki izskaidrot vispÄrÄjo struktÅ«ru.
PirmÄ lieta, kas mums bija jÄsaprot, bija tas, ka robots ir reÄllaika ierÄ«ce. PrecÄ«zÄk, atcerÄties, jo gan agrÄk, gan tagad joprojÄm strÄdÄju elektronikÄ. TÄtad, mÄs nekavÄjoties aizmirstam par izaicinÄjumu kavÄÅ”anÄs (), ko viÅi labprÄt izmanto skiÄu piemÄrus un kas vienkÄrÅ”i āiesaldÄā programmu uz noteiktu laiku. TÄ vietÄ, kÄ iesaka pieredzÄjuÅ”i cilvÄki, mÄs ievieÅ”am taimerus katram blokam. NepiecieÅ”amais intervÄls ir pagÄjis - darbÄ«ba ir veikta (palielinÄts gaismas diodes spilgtums, ieslÄgts dzinÄjs utt.).
Taimeri var bÅ«t savstarpÄji savienoti. PiemÄram, tweeter darbojas sinhroni ar mirgotÄju. Tas nedaudz vienkÄrÅ”o programmu.
Protams, mÄs visu sadalÄm atseviŔķÄs funkcijÄs (mirgojoÅ”as gaismas, skaÅa, pagrieÅ”ana, kustÄ«ba uz priekÅ”u utt.). Ja jÅ«s to nedarÄ«siet, jÅ«s nevarÄsit saprast, kas nÄk no kurienes un kur.
Pedagoģijas nianses
Visu iepriekÅ” aprakstÄ«to darÄ«ju brÄ«vajÄ laikÄ vakaros. NesteidzÄ«gi es pie robota pavadÄ«ju apmÄram trÄ«s nedÄļas. Te varÄja beigties, bet apsolÄ«ju pastÄstÄ«t arÄ« par darbu ar bÄrnu. Ko var darÄ«t Å”ajÄ vecumÄ?
StrÄdÄjiet saskaÅÄ ar instrukcijÄm
Vispirms pÄrbaudÄ«jÄm katru detaļu atseviŔķi - gaismas diodes, tweeter, motori, sensori utt.. Ir liels skaits gatavu piemÄru - daži tieÅ”i izstrÄdes vidÄ, citi atrodami internetÄ. Tas mani noteikti iepriecina. MÄs paÅemam kodu, savienojam daļu, pÄrliecinÄmies, ka tÄ darbojas, tad sÄkam to mainÄ«t, lai tas atbilstu mÅ«su uzdevumam. BÄrns veic savienojumus pÄc diagrammas un manÄ uzraudzÄ«bÄ. Tas ir labi. Jums arÄ« jÄspÄj strÄdÄt stingri saskaÅÄ ar instrukcijÄm.
Darba kÄrtÄ«ba (āno konkrÄta uz vispÄrÄ«guā)
Tas ir grÅ«ts punkts. Jums jÄiemÄcÄs, ka liels projekts (āizveidot robotuā) sastÄv no maziem uzdevumiem (āpievienojiet sensoruā, āpieslÄdziet motorusā...), bet tie, savukÄrt, sastÄv no vÄl mazÄkiem soļiem ("atrast a) programmaā, āpievienojiet dÄli.ā ā, ālejupielÄdÄt programmaparatÅ«ruā...). Veicot vairÄk vai mazÄk saprotamus zemÄkÄ lÄ«meÅa uzdevumus, ānoslÄdzamā vidÄjÄ lÄ«meÅa uzdevumus, un no tiem veidojas kopÄjais rezultÄts. Paskaidroju, bet domÄju, ka atziÅa nenÄks drÄ«z. Kaut kur, iespÄjams, pusaudža gados.
UzstÄdÄ«Å”ana
UrbÅ”ana, vÄ«tnes, skrÅ«ves, uzgriežÅi, lodÄÅ”ana un kolofonija smaka ā kur gan mÄs bÅ«tu bez tÄ? BÄrns ieguva pamatprasmi āDarbs ar lodÄmuruā - viÅam izdevÄs pielodÄt vairÄkus savienojumus (nedaudz palÄ«dzÄju, neslÄpÅ”u). Neaizmirstiet par droŔības skaidrojumu.
Darbs ar datoru
Es uzrakstÄ«ju programmu robotam, bet man tomÄr izdevÄs sasniegt dažus labvÄlÄ«gus rezultÄtus.
PirmkÄrt: angļu valoda. ViÅi to bija tikko sÄkuÅ”i skolÄ, tÄpÄc mums bija grÅ«ti saprast, kas ir pishalka, migalka, yarkost un citas transliterÄcijas. Vismaz mÄs to sapratÄm. Es apzinÄti neizmantoju angļu valodas vÄrdus, jo mÄs vÄl neesam sasnieguÅ”i Å”o lÄ«meni.
OtrkÄrt: efektÄ«vs darbs. MÄs mÄcÄ«jÄm karsto taustiÅu kombinÄcijas un to, kÄ Ätri veikt standarta darbÄ«bas. Periodiski, kad mÄs rakstÄ«jÄm programmu, mÄs ar dÄlu samainÄ«jÄmies vietÄm, un es teicu, kas jÄdara (nomaiÅa, meklÄÅ”ana utt.). Man bija jÄatkÄrto atkal un atkal: "atlasÄ«t dubultklikŔķi", "turÄt Shift", "turÄt Ctrl" un tÄ tÄlÄk. MÄcÄ«bu process Å”eit nav Ätrs, bet es domÄju, ka prasmes pakÄpeniski tiks noglabÄtas āapakÅ”garozÄā.
SlÄpts tekstsVar teikt, ka iepriekÅ” minÄtais ir gandrÄ«z acÄ«mredzams. Bet, godÄ«gi sakot, Å”oruden man bija iespÄja 9. klasÄ mÄcÄ«t informÄtiku vienÄ skolÄ. Tas ir Å”ausmÄ«gi. SkolÄni nezina tÄdas pamata lietas kÄ Ctrl + Z, Ctrl + C un Ctrl + V, teksta atlase, turot nospiestu Shift vai dubultklikŔķi uz vÄrda, un tÄ tÄlÄk. Tas ir par spÄ«ti tam, ka viÅi datorzinÄtnÄs studÄja treÅ”ajÄ gadÄ... SecinÄjumu izdariet paÅ”i.
TreÅ”kÄrt: rakstÄ«Å”ana ar pieskÄrienu. KomentÄrus kodÄ uzticÄju bÄrnam rakstÄ«t (lai vingrinÄs). Uzreiz pareizi novietojÄm rokas, lai pirksti pamazÄm atcerÄtos atslÄgu atraÅ”anÄs vietu.
KÄ redzat, mÄs joprojÄm tikai sÄkam. TurpinÄsim pilnveidot savas prasmes un zinÄÅ”anas, tÄs dzÄ«vÄ noderÄs.
Starp citu, par nÄkotni...
TÄlÄka attÄ«stÄ«ba
Robots ir izgatavots, brauc, mirkŔķina un pÄ«kst. Ko tagad? Iedvesmojoties no sasniegtÄ, mÄs plÄnojam to pilnveidot vÄl vairÄk. Ir doma uztaisÄ«t tÄlvadÄ«bas pulti ā kÄ MÄness roveram. BÅ«tu interesanti, sÄžot pie pults, vadÄ«t robota kustÄ«bu, kas brauc pavisam citÄ vietÄ. Bet tas bÅ«s cits stÄsts...
Un beigÄs, patiesÄ«bÄ, Ŕī raksta varoÅi (video, noklikŔķinot):
Š”ŠæŠ°ŃŠøŠ±Š¾ Š·Š° Š²Š½ŠøŠ¼Š°Š½ŠøŠµ!
ā
Avots: www.habr.com