OBSTACLE CẢM BIẾN VÀ TRÁNH XA ROVER: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Xe thám hiểm là một phương tiện thám hiểm không gian được thiết kế để di chuyển trên bề mặt của một hành tinh hoặc thiên thể khác. Một số rovers đã được thiết kế để vận chuyển các thành viên của phi hành đoàn tàu vũ trụ con người; những người khác là robot tự động một phần hoặc hoàn toàn. Người lái thường đến bề mặt hành tinh trên một tàu vũ trụ kiểu tàu đổ bộ.

Những ngày này, định nghĩa về bộ định tuyến đã được thay đổi vì chúng ta có thể xây dựng bộ định tuyến thông minh của riêng mình tại nhà với các nền tảng và bảng phát triển tiên tiến có sẵn. Ý tưởng của tôi là phát triển tàu lặn tự động tránh chướng ngại vật bằng cách sử dụng cảm biến phạm vi siêu âm. Đây là dự án với Intel Edison SoC với ít cảm biến từ bộ cảm biến Intel Grover.

Bước 1: Các thành phần được sử dụng

Bộ công cụ Intel Edison cho Arduino, động cơ servo, động cơ DC, cảm biến hồng ngoại và cảm biến phạm vi siêu âm, bộ chuyển đổi nguồn.

Một số thành phần của Legos đã được sử dụng để chế tạo nó cho đế của rover và để gắn các cảm biến và động cơ

Bước 2: Mô tả

Ban đầu, tôi bắt đầu với cảm biến IR để tính toán khoảng cách hoặc phát hiện chướng ngại vật. Để làm cho nó mạnh mẽ hơn, tôi đã kết nối cảm biến IR cho động cơ servo để kiểm tra chướng ngại vật theo mọi hướng. Mô tơ servo hoạt động như mô tơ xoay có thể quét 180 ° và tôi đã sử dụng để quét vật cản ở 3 vị trí - trái, phải và thẳng. Một thuật toán đã được phát triển để tính toán khoảng cách của chướng ngại vật và điều khiển động cơ DC được kết nối để dẫn động các bánh xe. Cảm biến IR có nhược điểm là không hoạt động trong điều kiện ánh sáng mặt trời chói chang, nó là cảm biến kỹ thuật số duy nhất và không thể đo khoảng cách của chướng ngại vật. Cảm biến hồng ngoại có phạm vi 20cm. Nhưng với cảm biến phạm vi siêu âm, tôi có thể tính toán khoảng cách theo mọi hướng và quyết định xem chướng ngại vật là bao xa và sau đó quyết định nó sẽ di chuyển theo hướng nào. Nó có phạm vi tốt trong khoảng cách 4m và có thể đo chính xác khoảng cách. Cảm biến được đặt trên động cơ servo xoay quét 180 ° khi phát hiện chướng ngại vật trên đường đi. Thuật toán được phát triển để kiểm tra khoảng cách ở tất cả các hướng và sau đó tự quyết định đường đi với chướng ngại vật được phát hiện tương đối xa ở tất cả các hướng khác. Động cơ DC được sử dụng để truyền động các bánh xe rover. Bằng cách điều khiển xung cho thiết bị đầu cuối của động cơ DC, chúng ta có thể di chuyển con lăn tiến, lùi, rẽ trái, rẽ phải. Tùy thuộc vào quyết định của bộ điều khiển logic mà đầu vào cho động cơ DC được đưa ra. Thuật toán được viết theo cách sao cho nếu phát hiện thấy chướng ngại vật nào đó ở phía trước máy dò, nó sẽ nhìn sang trái bằng cách xoay mô tơ servo chảo sang trái và cảm biến phạm vi siêu âm kiểm tra khoảng cách ở bên trái thì tương tự sẽ được tính bằng các hướng khác. Sau khi chúng tôi có khoảng cách theo các hướng khác nhau, bộ điều khiển sẽ quyết định con đường phù hợp nhất, nơi có chướng ngại vật xa nhất bằng cách so sánh các khoảng cách đo được. Nếu chướng ngại vật ở cùng một khoảng cách về tất cả các hướng, thì người lái di chuyển lùi lại một vài bước rồi kiểm tra lại xem có như vậy không. Thêm một cảm biến IR nữa được kết nối phía sau rover để tránh va chạm khi di chuyển lùi. Giá trị ngưỡng được đặt theo tất cả các hướng cho khoảng cách tối thiểu để tránh va đập.

Bước 3: Ứng dụng

Điều này có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, một trong số đó đã được tích hợp vào dự án định vị trong nhà để theo dõi và kiểm tra độ chính xác của vị trí đo được của đối tượng trong môi trường trong nhà.