L’article mostra la creació d’un robot que viatja per línies i pot passar per laberints, després d’estudiar el laberint, pot passar per ell de la manera més curta. L’autor durant molt de temps va crear aquest projecte, la sort el va superar per tercera vegada.
Demostració de la màquina:
Materials i eines:
- Arduino RBBB
- Micromotors 2 peces
- Suports per a motors de 2 peces
- Rodes 2 peces
- roda de boles
- Sensor de reflexió analògic
- Femelles amb cargols de 2 peces.
- conductor del motor
- Porta bateria 4 unitats AAA
- Bateries (bateries recarregables) 4 unitats AAA
- Cas
- Femelles, cargols, rentadores
- cables de connexió
- soldadura
- alicates
- soldadura
- tornavís
Primer pas. Teoria
L’autor necessitava el robot, que sí trobarà una sortida del laberint, després d’això serà capaç d’optimitzar el viatge de tornada. Quan es va crear una màquina per a laberint, es van guiar pel mètode de l'esquerra. Per fer-ho més clar, heu d’imaginar que esteu en un laberint i sempre manteniu la mà esquerra a la paret. Després de passar un cert camí, això us ajudarà a sortir del laberint si no està tancat. El robot només pot funcionar amb laberints oberts.
Els principis del mètode de l'esquerra són molt senzills:
- Si podeu girar a l’esquerra, gireu a l’esquerra.
- Si és possible moure't recte, avançar recte.
- Si podeu girar a la dreta, gireu a la dreta.
- Si us trobeu en un carrer sense sortida, gireu 180 graus.
A més, el robot ha de prendre decisions a la intersecció, però si no s’apaga al torn, anirà recte. Per crear una ruta de tornada millor, cada decisió s’escriu a la memòria.
L = gir a l’esquerra
R = gir a la dreta
S = saltar un gir
B = girar 180 graus
A continuació es mostra aquest mètode en acció utilitzant com a exemple un laberint senzill. El robot va cobrir la distància amb ordres LBLLBSR.
El camí va recórrer molt, i s'ha de convertir en un SRR òptim. Per fer-ho, es determina cap a on el robot va girar el camí equivocat. En qualsevol lloc on s’utilitzi l’ordre “B”, la ruta serà incorrecta, ja que el robot estava en un atzucac, de manera que “B” s’hauria de substituir per una altra cosa. El primer moviment equivocat va ser LBL, el robot va girar i es va donar la volta, mentre que només calia seguir directament LBL = S. Així, es construeix el camí ideal LBL = S, LBS = R. A partir d’aquests reemplaçaments, el robot construeix un camí curt ideal per ell mateix.
Pas Segon El xassís del robot.
L'acrílic amb un gruix de 0,8 mm es va convertir en la base del xassís del robot; el tall es realitzava per làser segons el dibuix. A l’arxiu de l’article hi haurà un fitxer de dibuix d’AutoCAD. No va ser necessari utilitzar aquest material, però l’autor va agafar el que estava disponible.
A la part inferior es fan forats per al muntatge de motors, juntes, rodes i sensors. La part superior té un forat gran per a cables.
Tercer Pas Instal·lació de rodes.
L’autor va enganxar els dos motors amb cargols. A més, simplement posen rodes al seu eix, alineant l’eix amb el forat de la roda.
El quart pas. Arduino
En aquest moment, l’autor va seguir primer les instruccions de muntatge de l’Arduino RBBB. A més, va tallar una part del tauler per reduir-ne la mida. Es va tallar el connector d'alimentació i l'estabilitzador amb tisores per a metall. Després d'això, es va soldar un connector de 9 pins a la part esquerra de la placa per a contactes de 5V a A0 per connectar-ne un sensor. Es va soldar un connector de 4 pins a la part dreta de la placa per als contactes de D5 a D8, i hi haurà connectat un controlador del motor. Per subministrar energia, el connector de 2 pins es va soldar a 5V i GND.
Cinquè pas Controlador del motor.
El propi autor va desenvolupar una placa de circuit imprès per a aquest pas, el circuit en format Eagle s’adjunta a l’arxiu sota l’article. El primer motor es va connectar als pins M1-A i M1-B, el segon a M2 i M2-B. La primera entrada del primer motor In 1A es va connectar al setè passador de l'Arduino. En 1B es va connectar amb el pin 6 de l'Arduino. A la primera entrada del segon motor, In 2A està connectat al 5è pin d’Arduino. El pin In 2B es connecta al pin 8 de l'Arduino. L'alimentació i la terra estan connectades a la presa de terra i a la presa d'Arduino.
Pas sisè Sensors
Aquest element es ven en forma de tauler de sensors, inicialment n’hi ha vuit, els dos extrems van ser eliminats per l’autor. Es va soldar a la placa un connector de 9 pines, hi haurà connectat un fil que condueix a l'Arduino. El sensor detecta una part blanca i negra del laberint mitjançant la reflexió des de la superfície.
Setè pas. Part superior.
El xassís amb la part superior del robot connectat per cargols i bastidors. La bateria es va fixar a la part superior amb Velcro. Es van posar fils pel forat preparat. Quan s’enganxa, l’autor va decidir no utilitzar cargols, sinó deixar la bateria amb Velcro de manera que seria més fàcil substituir les bateries. Mitjançant l’interruptor de la caixa de la bateria, es va realitzar una comprovació del rendiment.
Pas vuit Instal·lació de sensors.
Els sensors van quedar cargolats a la part inferior de la màquina. El pin GND està connectat al GND Arduino. A continuació, es connecta el passador Vcc a l’Arduino 5V. Els ADC Arduino 5-0 connectaven els pins dels sensors 6-1 analògics.
Pas Nou. Menjar.
Arduino acaba de soldar cables de la bateria. Encendre i apagar el robot serà un interruptor de la bateria, per la qual cosa es va decidir utilitzar la soldadura. Això completa el muntatge del robot.
Pas deu La part del programari.
El programa té diverses funcions responsables de l'algorisme de l'operació. La funció de "mà esquerra" rep lectures dels sensors i controla el robot segons aquestes regles. La funció de rotació s’activa abans que el robot noti una línia negra, havent notat que viatja recte. També s’integra una funció d’optimització de ruta. El programa es pot descarregar a l’article de l’arxiu.
Vídeo del robot: