ஒரு எளிய ரோபோவை உருவாக்குவது எப்படி

ஒரு எளிய ரோபோவை உருவாக்குவது எப்படி

ஒரு எளிய ரோபோவை உருவாக்குவது, மின்னணுவியல், அடிப்படை இயந்திரவியல் மற்றும் நிரலாக்கம் ஆகியவற்றைக் கற்றுக்கொள்வதற்கான ஒரு வேடிக்கையான வழியாகும். ரோபோக்கள் விலை உயர்ந்ததாகவும் சிக்கலானதாகவும் இருக்க வேண்டும் என்று பலர் நினைக்கிறார்கள், ஆனால் உண்மையில், வீட்டில் எளிதாக ஒன்றிணைக்கக்கூடிய சிறிய திட்டங்களுடன் நாம் தொடங்கலாம். இந்தக் கட்டுரையில், மீயொலி உணரிகளைப் பயன்படுத்தி, தடைகளைத் தவிர்க்கும் ஒரு எளிய ரோபோவை நாம் உருவாக்குவோம். இந்த ரோபோ முன்னோக்கி நடக்கக்கூடியது மற்றும் அதன் முன்னால் ஒரு பொருளைக் கண்டறியும்போது தானாகவே திரும்பும். இந்தத் திட்டம் தொடக்கநிலையாளர்கள் , மாணவர்கள் அல்லது ரோபோட்டிக்ஸ் கற்கத் தொடங்க விரும்பும் எவருக்கும் ஏற்றது.

1. எளிய ரோபோக்களின் கருத்தைப் புரிந்துகொள்ளுங்கள்

பொதுவாக, ரோபோக்கள் மூன்று முக்கியக் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன: மூளை (கட்டுப்படுத்தி), புலன்கள் (உணரிகள்), மற்றும் தசைகள் (இயக்கிகள்). இந்தத் திட்டத்தில்:

– கட்டுப்படுத்தி: ஆர்டுயினோ யூனோ (அல்லது இணக்கமான)
– சென்சார்: தூரத்தை அளவிடுவதற்கான HC-SR04 மீயொலி சென்சார்
– ஆக்சுவேட்டர்: சக்கரங்களை இயக்கும் டிசி மோட்டார்
– மோட்டார் டிரைவர்: L298N (அல்லது L293D) மோட்டார் டிரைவர், இதன்மூலம் மோட்டாரை ஆர்டுயினோ மூலம் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

சென்சார் ரோபோவின் முன்னால் உள்ள தூரத்தை அளவிடும்போது, ​​அந்தத் தூரம் மிகவும் குறைவாக இருந்தால், ஆர்டுயினோ மோட்டார் டிரைவருக்கு இயக்கத்தின் திசையை மாற்றுமாறு, உதாரணமாக வலது அல்லது இடதுபுறம் திரும்புமாறு, கட்டளையிடும்.

2. தேவையான கருவிகள் மற்றும் பொருட்கள்

மின்னணு கடைகளிலும் சந்தைகளிலும் எளிதாகக் கிடைக்கக்கூடிய, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பாகங்களின் பட்டியல் இதோ :

1. ஆர்டுயினோ யூனோ (1 துண்டு)
2. L298N மோட்டார் டிரைவர் (1 பீஸ்)
3. HC-SR04 மீயொலி உணரி (1 துண்டு)
4. இருசக்கர ரோபோவிற்கான (வேறுபாட்டு இயக்கி) டிசி மோட்டார் + கியர்பாக்ஸ் மற்றும் சக்கரங்கள் (2 துண்டுகள்)
5. காஸ்டர் வீல் (1 துண்டு) - முன்புறம் அல்லது பின்புறத்தில் பொருத்தப்படும் ஒரு சிறிய சமநிலைப்படுத்தும் சக்கரம்.
6. மோட்டாரின் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பேட்டரிகள் (உதாரணமாக, 2×18650 அல்லது 7,4V பேக்) அல்லது 6xAA.
7. ரோபோ சேசிஸ் (தயார் நிலையில் வாங்கலாம் அல்லது அக்ரிலிக்/பிளைவுட் கொண்டு தயாரிக்கலாம்)
8. ஜம்பர் கேபிள்கள் (ஆண்-பெண் மற்றும் ஆண்-ஆண்)
9. ஆன்/ஆஃப் சுவிட்ச் (விருப்பத்திற்குரியது, ஆனால் மிகவும் பயனுள்ளது)
10. சிறிய பிரெட்போர்டு (விருப்பப்பட்டால்)
11. தேவைக்கேற்ப போல்ட்டுகள், நட்டுகள், ஸ்க்ரூடிரைவர்கள் மற்றும் சூடான பசை.

உங்களுக்கு இன்னும் எளிமையான ஒன்று (மீயொலி உணர்விகள் இல்லாமல்) வேண்டுமென்றால், கோட்டு உணர்விகளைக் கொண்டு ஒரு “கோட்டைப் பின்தொடரும்” ரோபோவை நீங்கள் உருவாக்கலாம். ஆனால், தடைகளைத் தவிர்க்கும் வகைகள் பெரும்பாலும் அதிக “உயிருடன்” இருப்பது போன்ற உணர்வைத் தருகின்றன, ஏனெனில் அவை தங்களுக்கு முன்னால் உள்ள பொருட்களுக்கு ஏற்ப செயல்படுகின்றன.

3. ரோபோ சேசிஸை வடிவமைத்தல்

சேசிஸ் என்பது அனைத்து பாகங்களும் பொருத்தப்படும் சட்டகம் ஆகும். நீங்கள் ஏற்கனவே தயாரிக்கப்பட்ட சேசிஸ் கிட்டைப் பயன்படுத்தலாம் அல்லது அக்ரிலிக், பிவிசி அல்லது மெல்லிய மரம் போன்ற இலகுவான பொருட்களைக் கொண்டு உங்களுடைய சொந்த சேசிஸை உருவாக்கலாம். இதன் கொள்கை இதுதான்:

– இரண்டு DC மோட்டார்களை இடது மற்றும் வலது பக்கங்களில் பொருத்தவும்.
மோட்டார் சைக்கிளில் சக்கரங்களைப் பொருத்தவும்.
ரோபோவை நிலைப்படுத்த, சமநிலைப்படுத்தியாக ஒரு காஸ்டர் சக்கரத்தைச் சேர்க்கவும்.
ரோபோ சாயாத நிலையில் பேட்டரியை வைக்கவும்.
– எளிதாக அணுகுவதற்கு வசதியாக, ஆர்டுயினோ மற்றும் மோட்டார் டிரைவர்கள் மேலே வைக்கப்பட வேண்டும்.

கேபிள் கீழே தொங்காமல் பார்த்துக் கொள்ளுங்கள், அப்போதுதான் அது சக்கரங்களில் சிக்காது.

4. அடிப்படை வயரிங் திட்டம்

இதோ ஒரு பொதுவான இணைப்பு அமைப்பு (பின்களை விருப்பத்திற்கேற்ப மாற்றிக்கொள்ளலாம்):

அ) மோட்டாரிலிருந்து டிரைவருக்கு L298N
– இடது மோட்டாரை OUT1 மற்றும் OUT2-ஐ வெளியிடுமாறு அமைக்கவும்.
– வலது மோட்டாரை OUT3 மற்றும் OUT4-க்கு வெளியிடுமாறு அமைக்கவும்.

b) L298N டிரைவரை ஆர்டுயினோவிற்கு
– இடது மோட்டாரை சில ஆர்டுயினோ டிஜிட்டல் பின்களுடன் இணைக்கும் IN1, IN2.
– வலது மோட்டாரை சில ஆர்டுயினோ டிஜிட்டல் பின்களுடன் இணைக்கும் IN3, IN4.
– வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த, ENA மற்றும் ENB (இயக்கு) ஆகியவற்றை ஆர்டுயினோ PWM பின்களுடன் இணைக்கலாம் (விருப்பப்பட்டால்). அவ்வாறு இல்லையெனில், மோட்டாரை முழு வேகத்தில் இயக்க அனுமதிக்கும் ஒரு இயக்கு ஜம்பர் சில L298N மாட்யூல்களில் ஏற்கனவே உள்ளது.

c) HC-SR04 சென்சாரை ஆர்டுயினோவுடன் இணைத்தல்
– VCC முதல் 5V ஆர்டுயினோ வரை
– GND முதல் GND வரை ஆர்டுயினோ
- ஆர்டுயினோ டிஜிட்டல் பின்னுக்கான TRIG
– ECHO to Arduino digital pin

d) சக்தி
மோட்டாருக்கு ஆர்டுயினோ வழங்கக்கூடியதை விட அதிக மின்னோட்டம் தேவைப்படுகிறது. எனவே:
– பிரதான மின்கலம் மோட்டார் டிரைவருக்குச் செல்கிறது (L298N-இல் உள்ள +12V மற்றும் GND முனையங்கள்).
– ஆர்டுயினோவிற்கு பேட்டரி (VIN வழியாக) அல்லது தனியான பவர் பேங்க்/USB மூலமாகவும் மின்சாரம் வழங்க முடியும்.
– கிரவுண்ட்: கட்டுப்பாட்டு சிக்னல் நிலையாக இருப்பதற்கு, பேட்டரி/டிரைவர் GND மற்றும் ஆர்டுயினோ GND ஆகியவை இணைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும்.

தொடக்கநிலையாளர்கள் செய்யும் மிகவும் பொதுவான தவறு, GND-ஐ இணைக்க மறந்துவிடுவதுதான், அதனால் ரோபோ ஒழுங்கற்ற முறையில் நகர்கிறது.

5. தடையைத் தவிர்க்கும் ரோபோவின் செயல்பாட்டுத் தர்க்கம்

ரோபோ ஒரு எளிய செயல்முறையுடன் இயங்கும் :

1. மீயொலி உணரியிலிருந்து தூரத்தைப் படிக்கவும்.
2. தூரம் வரம்பு மதிப்பை (உதாரணமாக 20 செ.மீ.) தாண்டினால், ரோபோ முன்னோக்கி நகரும்.
3. தூரம் 20 செ.மீ. அல்லது அதற்குக் குறைவாக இருந்தால், ரோபோ சிறிது நேரம் நிற்கும்.
4. ரோபோ சிறிது பின்வாங்கி, பின்னர் சில நூறு மில்லி விநாடிகளுக்குத் திரும்புகிறது (உதாரணமாக வலதுபுறமாக).
5. தூரத்தை மீண்டும் படித்து, மீண்டும் செய்யவும்.

இந்த முறையைப் பின்பற்றினால், ரோபோ மிகவும் உகந்த பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்காவிட்டாலும், தடைகளைத் 'தவிர்ப்பது' போல் தோன்றும்.

6. எளிய ஆர்டுயினோ நிரல் எடுத்துக்காட்டு

கீழே ஒரு அடிப்படை நிரல் எடுத்துக்காட்டு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. உங்கள் மின்சுற்றுக்கு ஏற்றவாறு முனைகளை நீங்கள் மாற்றியமைத்துக் கொள்ளலாம்:

"சிபிபி"
TRIG 8-ஐ வரையறுக்கவும்
ECHO 9-ஐ வரையறுக்கவும்

// இடது மோட்டார்
IN1 2 ஐ வரையறுக்கவும்
IN2 3 ஐ வரையறுக்கவும்

வலது மோட்டார்
IN3 4 ஐ வரையறுக்கவும்
IN4 5 ஐ வரையறுக்கவும்

நீண்ட காலம்;
முழு எண் தூரம்;

int readDistance() {
digitalWrite(TRIG, LOW);
தாமதம் மைக்ரோநொடிகள்(2);
டிஜிட்டல்ரைட்(TRIG, HIGH);
தாமதம் மைக்ரோநொடிகள்(10);
digitalWrite(TRIG, LOW);

கால அளவு = pulseIn(ECHO, HIGH);
int cm = கால அளவு 0.034 / 2;
சென்டிமீட்டரைத் திருப்பி அனுப்பு.
}

வெற்றிட முன்னோக்கி() {
டிஜிட்டல்ரைட்(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
டிஜிட்டல்ரைட்(IN3, HIGH);
digitalWrite(IN4, LOW);
}

வெறு தலைகீழ்() {
digitalWrite(IN1, LOW);
டிஜிட்டல்ரைட்(IN2, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
டிஜிட்டல்ரைட்(IN4, HIGH);
}

void turnRight() {
டிஜிட்டல்ரைட்(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(IN3, LOW);
டிஜிட்டல்ரைட்(IN4, HIGH);
}

நிறுத்து() {
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, LOW);
}

வெற்றிட அமைப்பு () {
pinMode(TRIG, OUTPUT);
pinMode(ECHO, INPUT);

pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(IN3, OUTPUT);
pinMode(IN4, OUTPUT);

சீரியல்.பெஜின் (9600);
}

வெற்றிட சுழற்சி () {
தூரம் = படிக்கப்பட்ட தூரம்();
தொடர்.அச்சுக்கோப்பு(தூரம்);

(தூரம் > 20) எனில் {
தொடரவும்();
} வேறு {
நிறுத்து();
தாமதம் (200);
தலைகீழாக்கு();
தாமதம் (300);
நிறுத்து();
தாமதம் (200);
வலதுபுறம் திரும்பு();
தாமதம் (400);
நிறுத்து();
}

தாமதம் (50);
}
"`

இந்தக் குறியீடு மிகவும் அடிப்படையான பதிப்பாகும். ரோபோ அடிக்கடி செயலிழந்தால், நீங்கள் வரம்புநிலையை 25–30 செ.மீ. ஆக அதிகரிக்கலாம் அல்லது சுழலும் நேரத்தை அதிகரிக்கலாம்.

7. சோதனை மற்றும் சரிசெய்தல்

ரோபோவை ஒருங்கிணைத்தவுடன், படிப்படியாக சோதனைகளை மேற்கொள்ளவும்:

1. முதலில் மோட்டாரைச் சோதிக்கவும்: சக்கரங்கள் சரியான திசையில் சுழல்கின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்த, முன்னோக்கி/பின்னோக்கிச் செல்லும் செயல்பாட்டை இயக்கவும்.
2. மீயொலி உணரியைச் சோதிக்கவும்: Arduino IDE சீரியல் மானிட்டரில் தூர முடிவுகளைப் பார்க்கவும்.
3. அமைப்பை ஒருங்கிணைக்கவும்: முழு நிரலையும் இயக்கி, ரோபோவின் எதிர்வினையைக் கவனிக்கவும்.

ரோபோ முன்னோக்கிச் செல்ல வேண்டிய நேரத்தில் திரும்பினாலோ அல்லது பின்னோக்கி நகர்ந்தாலோ, நீங்கள் மோட்டார் கேபிள்களை மாற்றவோ அல்லது IN1-IN2 (மற்றும் IN3-IN4) லாஜிக்கைத் தலைகீழாக மாற்றவோ வேண்டியிருக்கலாம்.

8. பொதுவான பிரச்சனைகளும் தீர்வுகளும்

அடிக்கடி எழும் சில தடைகள்:

ரோபோட் அறவே நகரவில்லை: பேட்டரியைச் சரிபார்க்கவும், மோட்டார் டிரைவரைச் சரிபார்க்கவும், எனேபிள் ஜம்பர் செயலில் உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்.
மோட்டார் இயங்கிக்கொண்டிருக்கும்போது ஆர்டுயினோ ரீசெட் ஆகிறது: போதுமான மின்சாரம் இல்லாததாலோ அல்லது மோட்டாரில் இரைச்சல் இருப்பதாலோ இது நிகழலாம். ஆர்டுயினோவிற்குத் தனியாக ஒரு பேட்டரியைப் பயன்படுத்தவும், ஒரு மின்தேக்கியைச் சேர்க்கவும், மற்றும் கிரவுண்ட்டைச் சரிசெய்யவும் முயன்று பாருங்கள்.
– தொலைவு சென்சாரின் அளவீடு நிலையற்றதாக உள்ளது: சென்சார் நேராக இருப்பதை உறுதிசெய்து கொள்ளுங்கள், அதை அதிகப்படியான அதிர்வுகளிலிருந்து விலக்கி வைக்கவும், மேலும் கேபிள் தளர்வாக இல்லை என்பதையும் உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள்.
– ரோபோ ஒரு மூலையில் “சிக்கிக்கொண்டுள்ளது”: சீரற்ற முறையில் திரும்பும் லாஜிக்கைச் சேர்க்கவும் அல்லது சென்சார்களை நகர்த்துவதற்கு செர்வோக்களைப் பயன்படுத்தவும், இதன் மூலம் அவை இடமும் வலமும் “பார்க்க” முடியும்.

9. வெற்றிக்குப் பிறகான வளர்ச்சி யோசனைகள்

அடிப்படை ரோபோ இயங்கத் தொடங்கியவுடன், நீங்கள் அதை இன்னும் சுவாரஸ்யமான ஒன்றாக மேம்படுத்தலாம்:

ரோபோ சிறந்த பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கும் வகையில், மீயொலி உணரிகளை நகர்த்துவதற்காக செர்வோக்களைச் சேர்ப்பது.
– மொபைல் ஃபோனிலிருந்து கட்டுப்படுத்துவதற்காக புளூடூத் கட்டுப்பாடு (HC-05) சேர்க்கப்பட்டுள்ளது.
– கோட்டு உணரிகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு கோட்டைப் பின்தொடரும் ரோபோவை உருவாக்குதல்.
– மென்மையான இயக்கத்திற்காக PWM வேகத்தைச் சரிசெய்யவும்.
தடையைக் கண்டறியும்போது குறிகாட்டியாக பஸர் அல்லது எல்.ஈ.டி-ஐ பொருத்தவும்.

முடிவுரை

ஒரு எளிய ரோபோவை உருவாக்குவது கடினமானதாக இருக்க வேண்டியதில்லை. ஒரு ஆர்டுயினோ, ஒரு டிசி மோட்டார், ஒரு மோட்டார் டிரைவர் மற்றும் ஒரு அல்ட்ராசோனிக் சென்சார் ஆகியவற்றைக் கொண்டு, தானாகவே நகரவும் தடைகளைத் தவிர்க்கவும் கூடிய ஒரு ரோபோவை உங்களால் உருவாக்க முடியும். நேர்த்தியான வயரிங், போதுமான வளங்கள் மற்றும் முழுமையான சோதனை ஆகியவை இதன் வெற்றிக்குத் தேவையானவை. இந்தத் திட்டத்தை நீங்கள் வெற்றிகரமாகச் செய்து முடித்தவுடன், கேமரா அடிப்படையிலான ஸ்மார்ட் ரோபோ அல்லது பொருட்களைப் பின்தொடரக்கூடிய ரோபோ போன்ற மிகவும் சிக்கலான ரோபோட்டிக்ஸ் திட்டங்களைச் சமாளிக்க நீங்கள் சிறப்பாகத் தயாராகிவிடுவீர்கள்.

நீங்கள் விரும்பினால், நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்கும் பின்களுக்கு ஏற்ப மேலும் விரிவான வயரிங் வரைபடத்தை உருவாக்க நான் உங்களுக்கு உதவ முடியும், அல்லது ரோபோ சீரற்ற முறையில் இடது/வலதுபுறம் திரும்பவும் மேலும் "புத்திசாலித்தனமாக" செயல்படவும் குறியீட்டை மாற்றியமைக்க முடியும்.