Swarm Bots: Asamblare și transport cooperativ: 13 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Bună ziua tuturor, Acest instructiv este despre „Swarm Bots: Assembly and Co-operative Transport”, în care ne putem construi propriul robot master și slave, sclavul va urma robotul master și vom controla robotul master cu smartphone-ul nostru. Este un proiect distractiv, doar încercați electronice geek în tine și joacă-te cu robotica. Voi încerca multe imagini, videoclipuri, o scurtă explicație despre acest proiect pentru a-mi face o idee clară.

De ce COBOT diferă de Swarm și de botul normal pe care îl puteți găsi aici

1. INTRODUCERE

1.1 Ce este de fapt robotica Swarm

1. Robotica Swarm este o nouă abordare a coordonării sistemelor multi-robot care constau într-un număr mare de roboți fizici mai ales simpli.

2. Această abordare a apărut în domeniul inteligenței artificiale de roi, precum și în studiul biologic al insectelor, furnicilor și altor câmpuri din natură, unde apare un comportament de roi.

3. Robotica Swarm este o zonă emergentă în robotica colectivă care folosește o paradigmă de control complet distribuită și roboți relativ simpli pentru a obține un comportament coordonat la nivel de grup.

4. Sistemele robotice de roi se auto-organizează, ceea ce înseamnă că un comportament colectiv constructiv (sau macroscopic) reiese din deciziile individuale (sau microscopice) pe care le iau roboții.

Pasul 1: Originea roiului și referința în filme

1.2 Originea roiului 1. Majoritatea cercetărilor de informații despre roi sunt inspirate din modul în care roiurile naturii, cum ar fi insectele sociale, peștii sau mamiferele, interacționează între ele în roi în viața reală.

2. Aceste roiuri variază de la câțiva indivizi care trăiesc în zonele naturale mici până la colonii foarte organizate, care pot ocupa teritoriile mari și constau din mai mult de milioane de indivizi.

3. Comportamentele grupului care apar în roiuri arată o mare flexibilitate și robustețe, cum ar fi planificarea căii, construirea cuiburilor, alocarea sarcinilor și multe alte comportamente colective complexe în roiuri de natură diversă.

4. Indivizii din roiul naturii prezintă abilități foarte slabe, totuși comportamentele complexe de grup pot apărea în întregul roi, cum ar fi migrarea mulțimilor de păsări și a școlilor de pești și căutarea coloniilor de furnici și albine, așa cum se arată în Fig. construiește colonii, păsările roiesc pentru a găsi hrană, albinele roiesc pentru a colecta miere.

Pasul 2: DEFINIȚIA PROBLEMEI

1. Introducere

În acest capitol vom lucra la două obiective principale ale proiectului nostru, adică auto-asamblare și transport cooperativ. În auto-asamblare, doi roboți se vor asambla în formarea liniei și în transportul cooperativ, acești doi bot vor transporta blocul dintr-un loc în altul.

1..1 Autoasamblarea roboților de roi

Ne propunem să controlăm un grup de s-bots într-o manieră complet autonomă, astfel încât să localizeze, să se apropie și să se conecteze cu un obiect.

1.2 Transportul cooperativ

În această lucrare abordează problema

a) cum să controlați s-bot-urile separate pentru a vă conecta autonom cu un obiect și / sau între ele și

b) cum să controlezi un roi-bot sau o colecție de roi-roți pentru a transporta un obiect către un scop.

Proiectarea și utilitatea unei arhitecturi de control hibrid pentru controlul unui grup de auto-asamblare de s-bots angajați într-o sarcină de transport cooperativ au fost deja studiate în simulare. Problema a fost descompusă în subproblemele de control al acțiunilor.

1. S-bots care se pot autoasambla. S-bots s-au asamblat și sunt capabili să localizeze ținta în timpul transportului.

2. S-bot-uri asamblate care sunt incapabile să localizeze ținta în timpul transportului. Utilizați un microcontroler master și slave.

3. Interfațarea senzorului optic de evitare cu robotul roi.

4. Dezvoltarea comunicării SPI între roboții de roi.

5. Sincronizarea între doi roboți de roi. Transportul limitat al obiectului este doar o limitare a proiectului nostru.

Pasul 3: METODOLOGIE

Cele cinci blocuri principale ale proiectului de roi constau din

A) Arduino Master & Slave: Maestrul și sclavul sunt doi roboți pe bază de arduino, care cooperează împreună pentru a îndeplini sarcina dorită - în cazul nostru transportul obiectelor grele. Maestrul controlează mișcarea și acțiunile sclavului prin modulul RF explicat în partea următoare.

B) Modul RF (nrf24l01): Comunicația dintre comandant și sclav are loc prin modulul RF. Maestrul trimite comanda dorită prin modulul transmițător, care este recepționat și urmat de Slave prin modulul receptor atașat acestuia.

C) Evitarea obstacolelor: Acesta este ochiul roboților. Evitarea obstacolelor îi ajută pe roboți să evite obstacolele nedorite și, de asemenea, previne coliziunile unul împotriva celuilalt. Se compune dintr-un sistem de fotodioduri și LED-uri, care sunt plasate pe master și respectiv pe slave

D) One Sheeld: Prima parte este un scut care este conectat fizic la placa dvs. Arduino și acționează ca un intermediar fără fir, conectând date între Arduino și orice smartphone Android prin Bluetooth. Este o platformă software și o aplicație pentru smartphone-urile Android care gestionează comunicarea dintre scutul nostru și smartphone-ul dvs. și vă permite să alegeți între diferite scuturi disponibile.

E) LV-MaxSonar: Senzorii noștri cu ultrasunete sunt în aer, detectează obiecte fără contact și senzori de distanță care detectează obiecte dintr-o zonă. Acești senzori nu sunt afectați de culoare sau de alte caracteristici vizuale ale obiectului detectat. Senzorii cu ultrasunete utilizează sunet de înaltă frecvență pentru a detecta și localiza obiecte într-o varietate de medii.

Pasul 4: INTERFACEREA COMPONENTELOR

Swarm Bots: Asamblare și transport cooperativ Descriere pin

A. descriere pin nrf24L01

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! NU 5V

3 - CE la pinul Arduino 9

4 - CSN la pinul 10 Arduino

5 - SCK la pinul 13 Arduino

6 - MOSI la pinul 11 Arduino

7 - MISO la pinul 12 Arduino

8 - NEUTILIZAT

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Pin de date - A5

C. IC driver driver L293D

LeftMotorForward - D7 (pin digital 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. Fotodiodă (Opțional)

VCC-5V

GND

Pin de date - D0

Puteți conecta pinul conform proiectării PCB-ului, dar trebuie făcute modificările necesare în cod.

Notă: Oamenii se vor confrunta cu unele probleme în timp ce interfață și rulează programul la prima încercare, vă rugăm să parcurgeți corect toate conexiunile și codul și apoi încercați din nou.

Pasul 5: PROGRAMARE

Hackster.io

Notă: Următorul fișier txt atașat conține programele Master.ino și Slave.ino. Luați referințe din cod, înțelegeți funcționarea și apoi încărcați-le pe respectivele master arduino și slave arduino:)

Pasul 6: CASING & PCB & PROTOTYPING

Puteți lua orice caz pentru robotul dvs

PCB conține nrF, senzor de evitare a obstacolelor, baterie, IC L293D. Nu trebuie să faceți PCB, ci doar pe placa purf conectați fiecare componentă și lipiți-o

Pasul 7: Testarea senzorului de evitare a obstacolelor

Pasul 8: TESTARE NRF24L01 TRANSRECEIVER

Notă: Ne pare rău pentru filigran în videoclip;)

Pasul 9: TESTAREA UNUI BOT ȘI FUNCȚIONAREA 1SHEELD

Pasul 10: ASAMBLEA AVENGERILOR PENTRU TESTAREA FINALĂ

Pasul 11: TESTARE FINALĂ

Pasul 12: CONCLUZIE

1. Proiectul nostru se bazează practic pe comportamentul natural al unui roi de albine sau al unui roi de furnici care îndeplinesc în mod eficient și eficient sarcina care le-a fost dată.

2. Coordonarea dintre comandant și botul Slave este eficientă în realizarea sarcinii care este Transportul obiectelor

3. Aici se folosesc doar 1 roboți Master și 1 Slave, ceea ce pune o constrângere asupra dimensiunii obiectului care poate fi transportat de la Sursă la Destinație.

4. Odată ce auto-asamblarea este realizată, transportul obiectului este un proces ușor și fiabil.

5. Utilizarea roboților fără fir face ca perechea Master și Slave Bot să fie la îndemână.

DOMENIU DE APLICARE

1. Prin creșterea numărului de sclavi, se poate efectua transportul obiectelor mai mari și mai grele.

2. Acești roboți de roi pot fi folosiți pentru diverse operațiuni de salvare în care situațiile nu sunt favorabile intervenției oamenilor.

3. Utilizarea roboticii Swarm poate fi extinsă pentru a servi o națiune prin serviciile militare. Acest lucru va reduce numărul victimelor dintr-un război.

Pasul 13: MULTUMESC:)

Vă mulțumesc foarte mult pentru timpul acordat pentru a arunca o privire asupra acestui instructiv

Sper că am făcut o scurtă explicație pentru acest proiect, astfel încât fiecare să poată înțelege proiectul cu ușurință și să-și facă propriile sale. Deoarece este un proiect puțin complex, s-ar putea să vă confruntați cu probleme inițial în timpul interfațării, codării și testării. Urmați pasul unul câte unul și eliminați linia de eroare, nu doar încărcați direct codul și începeți să rulați. Codul este, de asemenea, un cod general, este posibil ca oamenii să fie nevoiți să facă modificări conform cerințelor dvs.

Ceea ce vă sugerez este mai întâi să o codificați și să o testați o componentă, apoi să o adăugați și să o testați. Acest lucru va ajuta mai bine. Luați câteva referințe de la Google, deoarece și codul meu nu este 100% corect. În cele din urmă, sunt, de asemenea, începător în arduino și programarea, prin urmare, am încercat cât am putut cât mai mult.

Sper că ți-a plăcut:)

Vă rugăm să preferați acest instructabil

Vă rog să VOTAȚI pentru mine în Concursul ROBOT

Noroc