څنګه یو ساده روبوټ جوړ کړو
د ساده روبوټ جوړول د الکترونیکي، اساسي میخانیکونو او پروګرام کولو په اړه د زده کړې لپاره یوه په زړه پورې لاره ده. ډیری خلک فکر کوي چې روبوټونه باید ګران او پیچلي وي، مګر موږ واقعیا د کوچنیو پروژو سره پیل کولی شو چې په کور کې راټولول اسانه دي. پدې مقاله کې، موږ به د الټراسونیک سینسرونو په کارولو سره د خنډ څخه د مخنیوي یو ساده روبوټ جوړ کړو. دا روبوټ کولی شي مخکې لاړ شي او په اتوماتيک ډول وګرځي کله چې دا د هغې په مخ کې یو شی کشف کړي. دا پروژه د پیل کونکو، زده کونکو، یا هر هغه چا لپاره مناسبه ده چې غواړي د روبوټکس زده کړه پیل کړي.
۱. د ساده روبوټونو مفهوم درک کړئ
په عمومي توګه، روباټونه درې اصلي برخې لري: دماغ (کنټرولر)، حواس (سینسرونه)، او عضلات (حرکت کونکي). پدې پروژه کې:
- کنټرولر: Arduino Uno (یا مطابقت لرونکی)
- سینسر: د واټن اندازه کولو لپاره HC-SR04 الټراسونک سینسر
- اکټیوټر: ډي سي موټور چې څرخونه چلوي
- د موټرو چلوونکی: L298N (یا L293D) د موټرو چلوونکی ترڅو موټر د Arduino لخوا کنټرول شي
کله چې سینسر د روبوټ مخې ته واټن ولولي او واټن ډېر نږدې وي، نو ارډوینو به د موټرو چلوونکي ته امر وکړي چې د حرکت لوري بدل کړي، د مثال په توګه ښي یا چپ لوري ته وګرځي.
۲. اړین وسایل او مواد
دلته د هغو عامو کارول شویو اجزاو لیست دی چې په اسانۍ سره په الکترونیکي پلورنځیو یا بازارونو کې موندل کیدی شي:
۱. اردوینو یونو (۱ ټوټه)
۲. د L298N موټرو چلوونکی (۱ ټوټه)
۳. د HC-SR04 الټراسونک سینسر (۱ ټوټه)
۴. د دوه څرخي روبوټ لپاره ډي سي موټور + ګیربکس او څرخونه (۲ ټوټې) (ډیفرنشل ډرایو)
۵. د کاسټر ویل (۱ ټوټه) کوچنی توازن لرونکی څرخ په مخ یا شا کې
۶. د موټرو اړتیاوو سره سم بیټرۍ (د مثال په توګه ۲×۱۸۶۵۰ یا ۷.۴ ولټ پیک) یا ۶xAA
۷. د روبوټ چیسس (کیدای شي چمتو شوی یا د اکریلیک/پلائیوډ څخه جوړ شي)
۸. د جمپر کیبلونه (نارینه-ښځینه او نارینه-نارینه)
۹. د چالانولو/بندولو سویچ (اختیاري، خو ډېر ګټور)
۱۰. د ډوډۍ کوچنۍ تخته (اختیاري)
۱۱. بولټونه، مغز لرونکي، سکریو ډرایورونه او ګرم ګلو لکه څنګه چې اړتیا وي
که تاسو یو څه نور هم ساده غواړئ (پرته له الټراسونیک سینسرونو)، تاسو کولی شئ د لاین سینسرونو سره "لاین فالوور" روبوټ جوړ کړئ، مګر د خنډ مخنیوي نسخې ډیری وختونه ډیر "ژوندی" احساس کوي ځکه چې دوی د دوی په مخ کې شیانو ته ځواب ورکوي.
۳. د روبوټ چیسس ډیزاین کول
چیسس هغه چوکاټ دی چې ټول اجزا پرې نصب شوي دي. تاسو کولی شئ د چمتو شوي چیسس کټ څخه کار واخلئ یا خپل ځان د سپک وزن لرونکي موادو لکه اکریلیک، PVC، یا نري لرګي څخه جوړ کړئ. اصل دا دی:
- دوه ډي سي موټورونه په چپ او ښي خوا کې نصب کړئ.
- په موټرسایکل کې څرخونه نصب کړئ.
- د روبوټ د ثبات لپاره د بیلانسر په توګه د کاسټر ویل اضافه کړئ.
- بیټرۍ په داسې موقعیت کې ځای په ځای کړئ چې روبوټ ونه ښویېږي.
- د اسانه لاسرسي لپاره باید د اردوینو او موټرو چلوونکي په سر کې ځای په ځای شي.
ډاډ ترلاسه کړئ چې کیبل ښکته نه ځړېږي ترڅو په څرخونو کې ونه نیول شي.
۴. د تارونو اساسي ډیاګرام
دلته د اتصال عمومي مفهوم دی (پنونه د تنظیم وړ دي):
الف) موټر څخه تر ډرایور پورې L298N
- د OUT1 او OUT2 وتلو لپاره کیڼ موټور
- د OUT3 او OUT4 د وتلو لپاره ښي موټور
ب) د L298N ډرایور تر Arduino پورې
- IN1، IN2 د ځینو Arduino ډیجیټل پنونو ته د چپ موټرو لپاره
- د ځینو Arduino ډیجیټل پنونو لپاره د ښي موټرو لپاره IN3، IN4
– ENA او ENB (فعالول) د سرعت کنټرول لپاره د Arduino PWM پنونو سره وصل کیدی شي (اختیاري). که نه، ځینې L298N ماډلونه دمخه د فعالولو جمپر لري ترڅو موټور ته اجازه ورکړي چې په بشپړ سرعت سره وګرځي.
ج) د اردوینو لپاره HC-SR04 سینسر
- VCC څخه تر 5V Arduino پورې
- GND ته GND Arduino
- د Arduino ډیجیټل پن ته TRIG
- ECHO څخه تر Arduino ډیجیټل پن پورې
د) بریښنا
موټور د اردوینو په پرتله ډیر جریان ته اړتیا لري. له همدې امله:
- اصلي بیټرۍ د موټرو ډرایور ته ځي (په L298N کې +12V او GND ټرمینلونه).
- ارډوینو د بیټرۍ څخه هم (د VIN له لارې) یا جلا پاور بانک/USB څخه چلیدلی شي.
– ځمکه: د کنټرول سیګنال د ثبات لپاره باید بیټرۍ/ډرایور GND او Arduino GND سره وصل شي.
د پیل کونکو تر منځ تر ټولو عامه تېروتنه د GND یوځای کول هیرول دي، نو روبوټ په ناڅاپي ډول حرکت کوي.
۵. د خنډ مخنیوي روبوټ کاري منطق
روبوټ به د ساده جریان سره کار وکړي :
۱. د الټراسونک سینسر څخه واټن ولولئ.
۲. که چیرې واټن > حد (د مثال په توګه ۲۰ سانتي متره) وي، روبوټ مخ په وړاندې ځي.
۳. که چیرې واټن له ۲۰ سانتي مترو څخه کم وي، روبوټ به د لنډ وخت لپاره ودریږي.
۴. روبوټ لږ څه شاته ځي او بیا د څو سوه ملی ثانیو لپاره (د مثال په توګه ښي خوا ته) ګرځي.
۵. واټن بیا ولولئ او تکرار یې کړئ.
د دې نمونې سره، روبوټ به داسې ښکاري چې له خنډونو څخه "مخنیوی" کوي، حتی که دا ترټولو غوره لاره غوره نه کړي.
۶. د ساده اردوینو کوډ مثال
لاندې د کوډ یوه اساسي بیلګه ده. تاسو کولی شئ پنونه د خپل سرکټ سره سم تنظیم کړئ:
«cpp
TRIG 8 تعریف کړئ
د ECHO 9 تعریف کړئ
// چپ موټور
IN1 2 تعریف کړئ
IN2 3 تعریف کړئ
// ښي موټور
IN3 4 تعریف کړئ
IN4 5 تعریف کړئ
اوږده موده؛
د واټن واټن؛
د لوستلو فاصله () {
ډیجیټل رایټ (ټریګ، ټیټ)؛
ځنډ مایکرو ثانیې (۱۰)؛
ډیجیټل رایټ (ټریګ، لوړ)؛
ځنډ مایکرو ثانیې (۱۰)؛
ډیجیټل رایټ (ټریګ، ټیټ)؛
موده = نبض (ECHO، لوړ)؛
int cm = موده 0.034 / 2;
بیرته سانتي متره؛
}
باطل مخ په وړاندې () {
ډیجیټل رایټ (IN1، لوړ)؛
ډیجیټل رایټ (IN2، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN3، لوړ)؛
ډیجیټل رایټ (IN4، ټیټ)؛
}
باطل برعکس () {
ډیجیټل رایټ (IN1، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN2، لوړ)؛
ډیجیټل رایټ (IN3، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN4، لوړ)؛
}
باطل ښي خوا ته واړوئ () {
ډیجیټل رایټ (IN1، لوړ)؛
ډیجیټل رایټ (IN2، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN3، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN4، لوړ)؛
}
باطل تمځای () {
ډیجیټل رایټ (IN1، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN2، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN3، ټیټ)؛
ډیجیټل رایټ (IN4، ټیټ)؛
}
باطل تنظیم () {
پن موډ (ټریګ، آوټ پټ)؛
پن موډ (ایکو، انپټ)؛
پن موډ (IN1، آوټ پټ)؛
پن موډ (IN2، آوټ پټ)؛
پن موډ (IN3، آوټ پټ)؛
پن موډ (IN4، آوټ پټ)؛
سریال.بګین (9600)؛
}
باطل لوپ () {
واټن = د لوستلو واټن();
سیریل.پرنټ ایل این (فاصله)؛
که (فاصله > ۲۰) {
پرمخ لاړ شئ();
} else {
ودروئ ()؛
ځنډ (200)؛
برعکس ()؛
ځنډ (300)؛
ودروئ ()؛
ځنډ (200)؛
راسته طرف ته وګرځه()؛
ځنډ (400)؛
ودروئ ()؛
}
ځنډ (50)؛
}
"
دا کوډ تر ټولو اساسي نسخه ده. که چیرې روبوټ ډیر ځله ټکر وکړي، تاسو کولی شئ حد 25-30 سانتي مترو ته لوړ کړئ یا د ګرځیدو وخت زیات کړئ.
۷. ازموینه او ټونینګ
کله چې روبوټ راټول شي، ګام په ګام ازموینه ترسره کړئ:
۱. لومړی موټور و ازموئ: د مخکینۍ/شاته فعالیت چل کړئ ترڅو ډاډ ترلاسه کړئ چې څرخونه په سم لوري روان دي.
۲. د الټراسونک سینسر ازموینه وکړئ: د Arduino IDE سیریل مانیټر کې د واټن پایلې وګورئ.
۳. سیسټم سره یوځای کړئ: بشپړ پروګرام پرمخ بوځئ او د روبوټ غبرګون وګورئ.
که چیرې روبوټ په داسې حال کې چې باید مخ په وړاندې روان وي، شاته وګرځي یا حرکت وکړي، تاسو ممکن د موټرو کیبلونه بدل کړئ یا د IN1-IN2 (او IN3-IN4) منطق بیرته وګرځوئ.
۸. عامې ستونزې او حل لارې
ځینې خنډونه چې ډیری وختونه راپورته کیږي:
- روبوټ هیڅ حرکت نه کوي: بیټرۍ وګورئ، د موټرو ډرایور وګورئ، ډاډ ترلاسه کړئ چې فعال جمپر فعال دی.
– د موټر چلولو پرمهال ارډوینو بیا تنظیم کیږي: د بریښنا ناکافي رسولو یا د موټرو شور. د ارډوینو لپاره د جلا بیټرۍ کارولو هڅه وکړئ، یو کپیسیټر اضافه کړئ، او ځمکه تنظیم کړئ.
- د واټن سینسر لوستل بې ثباته دي: ډاډ ترلاسه کړئ چې سینسر مستقیم مخ دی، د ډیر وایبریشن څخه یې لرې وساتئ، او ډاډ ترلاسه کړئ چې کیبل خلاص نه وي.
- روبوټ په یوه کونج کې "بند" دی: د ناڅاپي ګرځیدو منطق اضافه کړئ یا د سینسرونو حرکت کولو لپاره سرووس وکاروئ ترڅو دوی چپ او ښي خوا ته "وګوري".
۹. د بریالیتوب وروسته د پراختیا مفکورې
کله چې بنسټیز روبوټ جوړ او فعال شي، تاسو کولی شئ دا یو څه نور په زړه پورې ته لوړ کړئ:
- د الټراسونیک سینسرونو حرکت کولو لپاره د سرووس اضافه کول ترڅو روبوټ غوره لاره غوره کړي.
- د بلوتوټ کنټرول (HC-05) اضافه شوی ترڅو دا د ګرځنده تلیفون څخه کنټرول شي.
- د لاین سینسرونو کارول ترڅو د لاین فالوور روبوټ جوړ کړي.
- د اسانه حرکت لپاره د PWM سرعت تنظیم کړئ.
- د خنډ موندلو پر مهال د شاخص په توګه بزر یا LED اضافه کړئ.
پایله
د یو ساده روبوټ جوړول ستونزمن نه دي. د ارډوینو، ډي سي موټور، د موټرو چلوونکي، او الټراسونیک سینسر سره، تاسو کولی شئ یو روبوټ جوړ کړئ چې په اتوماتيک ډول حرکت کولی شي او له خنډونو څخه مخنیوی وکړي. د بریالیتوب کلي د پاکو تارونو، کافي سرچینو، او بشپړ ازموینې دي. یوځل چې تاسو دا پروژه بشپړه کړئ، تاسو به د ډیرو پیچلو روبوټیک پروژو سره د مقابلې لپاره ښه چمتو اوسئ، لکه د کیمرې پر بنسټ سمارټ روبوټ یا هغه روبوټ چې کولی شي شیان تعقیب کړي.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم تاسو سره د هغه پنونو سره سم چې تاسو یې غوره کوئ د تارونو ډیر مفصل ډیاګرام جوړولو کې مرسته وکړم، یا کوډ تنظیم کړم ترڅو روبوټ په ناڅاپي ډول کیڼ / ښي خوا ته وګرځي او ډیر "هوښیار" وي.
