Robot tránh chướng ngại vật sử dụng cảm biến siêu âm (Proteus): 12 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Chúng ta thường bắt gặp robot tránh chướng ngại vật ở mọi nơi. Mô phỏng phần cứng của robot này là một phần của cuộc thi tại nhiều trường cao đẳng và trong nhiều sự kiện. Nhưng phần mềm mô phỏng robot vượt chướng ngại vật là rất hiếm. Mặc dù nếu chúng tôi có thể tìm thấy nó ở đâu đó, thông tin do họ cung cấp hoàn toàn không đủ để thực hiện dự án của chúng tôi.

Vì vậy, không trì hoãn thêm nữa, Hãy bắt đầu!

Bước 1: Giới thiệu

Nếu bạn đã đến đây, bạn sẽ biết robot tránh chướng ngại vật là gì và nó làm gì. Tóm lại, Robot tránh chướng ngại vật là một robot thông minh, có thể tự động cảm nhận và vượt qua các chướng ngại vật trên đường đi của mình. Để nhận biết chướng ngại vật, robot cần sử dụng cảm biến. Cảm biến siêu âm và cảm biến Ir có thể được sử dụng để phát hiện các vật thể hoặc chướng ngại vật ở giữa đường đi.

Robot tránh chướng ngại vật có thuật toán lái động đảm bảo rằng robot không phải dừng lại trước chướng ngại vật, cho phép robot điều hướng trơn tru trong môi trường không xác định, tránh va chạm. Phương châm chính của robot này là tránh tai nạn thường xảy ra ở những khu vực tắc nghẽn bằng cách sử dụng phanh khẩn cấp.

Bước 2: Yêu cầu

Để mô phỏng phần mềm robot tránh chướng ngại vật, chúng ta cần:

1. Một máy tính
2. Phần mềm Proteus
3. Thư viện Arduino cho proteus
4. Thư viện cảm biến siêu âm cho proteus
5. chiết áp (có sẵn trong proteus) (POT-HG)
6. Ổ động cơ L293D (có sẵn trong phần mềm proteus)
7. Động cơ - DC (có sẵn trong phần mềm proteus)
8. Thiết bị đầu cuối ảo (có sẵn trong phần mềm proteus)
9. nguồn và mặt đất (có sẵn trong phần mềm proteus)

Tôi đã tạo ra rô bốt Arduino đầu tiên của mình bằng phần mềm proteus. Tôi sẽ cung cấp các liên kết để tải xuống phần mềm proteus và các thư viện cần thiết để xây dựng robot tránh chướng ngại vật. Đó là một cuộc tránh chướng ngại vật bằng cách sử dụng 3 cảm biến siêu âm. Hầu hết các thư viện sẽ có trên www.theengineeringprojects.com. Tôi đã làm rất nhiều việc trên mã arduino và tạo ra thuật toán tốt nhất.

Bước 3: Thêm các thành phần trong phần mềm Proteus

Bằng cách nhấp vào "p", chúng ta có thể thêm các thành phần. Hình ảnh trên là để bạn tham khảo để thêm các thành phần vào sơ đồ chụp của phần mềm proteus.

Bạn có thể học thêm thư viện trong phần mềm proteus bằng cách sử dụng video này:

www.youtube.com/watch?v=hkpoSDUDMKw

Bước 4: SƠ ĐỒ KHỐI

Đây là sơ đồ khối cơ bản của mạch sử dụng các thành phần của chúng tôi. Chúng ta sẽ xây dựng mạch bằng cách sử dụng sơ đồ khối này.

Bước 5: Thuật toán

Đây là thuật toán khi bạn sử dụng ba cảm biến siêu âm. Thực hiện theo thuật toán này rõ ràng, trong khi viết mã arduino của bạn. Tôi cũng sẽ cung cấp mã arduino, đừng lo lắng.

Giải thích thuật toán:

• bắt đầu mô phỏng.
• Nếu khoảng cách giữa cảm biến giữa và đối tượng lớn hơn phạm vi tối đa thì nó sẽ di chuyển về phía trước bất kể khoảng cách giữa hai cảm biến siêu âm và đối tượng khác. Chuyển động tịnh tiến được chấp nhận nghiêm ngặt.
• Nếu khoảng cách giữa cảm biến bên phải và giữa nhỏ hơn phạm vi tối đa và khoảng cách giữa cảm biến bên trái và đối tượng nhiều hơn thì nó sẽ di chuyển sang trái.
• Nếu khoảng cách giữa cảm biến bên trái và giữa nhỏ hơn phạm vi tối đa và khoảng cách giữa cảm biến bên phải và đối tượng nhiều hơn thì nó sẽ di chuyển sang phải
• Nếu tất cả các cảm biến có phạm vi nhỏ hơn phạm vi tối đa thì nó sẽ kiểm tra phạm vi nào lớn hơn trong chúng. Nếu cảm biến bên phải có nhiều khoảng cách hơn hai cảm biến kia thì nó sẽ di chuyển sang phải. Nếu cảm biến bên trái có nhiều khoảng cách hơn hai cảm biến kia thì nó sẽ di chuyển sang trái. Nếu cảm biến giữa có nhiều khoảng cách hơn hai cảm biến kia thì nó sẽ di chuyển về phía trước. Nếu tất cả các cảm biến có khoảng cách bằng nhau thì nó dừng lại.
• Nếu khoảng cách giữa cảm biến bên phải, bên trái và đối tượng lớn hơn phạm vi tối đa và khoảng cách giữa cảm biến giữa nhỏ hơn phạm vi tối đa thì nó sẽ kiểm tra khoảng cách nào lớn hơn giữa cảm biến bên phải và bên trái. Nếu khoảng cách cảm biến bên phải lớn hơn khoảng cách cảm biến bên trái thì nó di chuyển sang phải và Nếu khoảng cách cảm biến bên trái lớn hơn khoảng cách cảm biến bên phải thì nó di chuyển sang trái.

Bước 6: Sơ đồ mạch

Thực hiện các kết nối của bạn theo sơ đồ mạch ở trên trong phần mềm proteus. Đi qua từng kết nối một cách chậm rãi và tạo kết nối đúng cách.

Bước 7: Mã

Tải xuống đoạn mã dưới đây và chạy nó trong arduino Ide trước khi dán nó vào mã nguồn của proteus. Nếu bất kỳ thư viện nào chưa được cài đặt, hãy cài đặt nó bằng cách đi tới Sketch> Bao gồm thư viện> Quản lý thư viện> tìm kiếm thư viện cần thiết. Dán nó vào mã nguồn của arduino trong phần mềm proteus. bạn có thể xem hướng dẫn trên youtube để biết cách dán mã trong phần mềm proteus.

Bước 8: Mô phỏng

Ba ví dụ trên được hiển thị là chuyển động của rô bốt theo tất cả các hướng có thể có, tức là Chuyển động về phía trước, Chuyển động sang trái, Chuyển động sang phải.

Bước 9: Mô phỏng video

Đây là robot tránh chướng ngại vật mô phỏng thời gian thực trong phần mềm Proteus. Tôi đã thay đổi khoảng cách giữa các cảm biến và các đối tượng bằng chiết áp gắn vào cảm biến siêu âm.

Bước 10: Tệp thư viện

Thư viện Arduino:

www.theengineeringprojects.com/2015/12/arduino-uno-library-proteus.html

Thư viện siêu âm:

www.theengineeringprojects.com/2015/02/ultrasonic-sensor-library-proteus.html

Bước 11: Cài đặt

Làm theo các bước trong video để cài đặt phần mềm cần thiết để mô phỏng robot tránh chướng ngại vật bằng phần mềm.

Phần mềm Proteus:

www.youtube.com/watch?v=31EabTgBnG8&feature=emb_logo

Phần mềm Arduino:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc