หุ่นยนต์หลีกเลี่ยงอุปสรรคโดยใช้ Ultrasonic Sensor (Proteus): 12 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

โดยทั่วไปเราจะเจอหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางทุกที่ การจำลองฮาร์ดแวร์ของหุ่นยนต์ตัวนี้เป็นส่วนหนึ่งของการแข่งขันในหลายวิทยาลัยและในหลายเหตุการณ์ แต่การจำลองซอฟต์แวร์ของหุ่นยนต์สิ่งกีดขวางนั้นหายาก แม้ว่าเราจะสามารถหาได้จากที่ไหนสักแห่ง แต่ข้อมูลที่ให้มานั้นไม่เพียงพอที่จะทำโครงการของเราเลย

ดังนั้นโดยไม่รอช้า มาเริ่มกันเลย !

ขั้นตอนที่ 1: บทนำ

ถ้าคุณมาที่นี่ คุณจะรู้อยู่แล้วว่าหุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวางคืออะไรและมันทำหน้าที่อะไร กล่าวโดยย่อ หุ่นยนต์หลีกเลี่ยงอุปสรรคเป็นหุ่นยนต์อัจฉริยะที่สามารถตรวจจับและเอาชนะอุปสรรคบนเส้นทางของมันได้โดยอัตโนมัติ สำหรับการตรวจจับสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและเซ็นเซอร์ Ir สามารถใช้ในการตรวจจับวัตถุหรือสิ่งกีดขวางระหว่างเส้นทาง

หุ่นยนต์หลีกเลี่ยงอุปสรรคมีอัลกอริธึมการบังคับเลี้ยวแบบไดนามิก ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าหุ่นยนต์ไม่ต้องหยุดหน้าสิ่งกีดขวาง ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่ไม่รู้จัก หลีกเลี่ยงการชน คำขวัญหลักของหุ่นยนต์ตัวนี้คือการหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในพื้นที่แออัดโดยใช้เบรกฉุกเฉิน

ขั้นตอนที่ 2: ข้อกำหนด

สำหรับการจำลองซอฟต์แวร์ของหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง เราต้องการ:

1. พีซี
2. ซอฟต์แวร์ Proteus
3. ห้องสมุด Arduino สำหรับโพรทูส
4. ห้องสมุดเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสำหรับโพรทูส
5. โพเทนชิออมิเตอร์ (มีในโพรทูส) (POT-HG)
6. มอเตอร์ไดรฟ์ L293D (มีอยู่ในซอฟต์แวร์โพรทูส)
7. มอเตอร์ - DC (มีให้ในซอฟต์แวร์โพรทูส)
8. เทอร์มินัลเสมือน (มีอยู่ในซอฟต์แวร์โพรทูส)
9. กำลังไฟฟ้าและกราวด์ (มีอยู่ในซอฟต์แวร์โพรทูส)

ฉันได้สร้างหุ่นยนต์ Arduino ตัวแรกของฉันโดยใช้ซอฟต์แวร์โพรทูส ฉันจะให้ลิงค์สำหรับดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ proteus และไลบรารีที่จำเป็นสำหรับการสร้างหุ่นยนต์หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง เป็นการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางโดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก 3 ตัว ห้องสมุดส่วนใหญ่จะมีอยู่ใน www.theengineeringprojects.com ฉันทำงานมากกับโค้ด Arduino และสร้างอัลกอริธึมที่ดีที่สุด

ขั้นตอนที่ 3: การเพิ่มส่วนประกอบในซอฟต์แวร์ Proteus

โดยคลิกที่ "p" เราสามารถเพิ่มส่วนประกอบได้ รูปภาพด้านบนใช้สำหรับการอ้างอิงของคุณสำหรับการเพิ่มส่วนประกอบในการจับภาพแผนผังของซอฟต์แวร์ proteus

การเพิ่มไลบรารีในซอฟต์แวร์ proteus สามารถเรียนรู้ได้โดยใช้วิดีโอนี้:

www.youtube.com/watch?v=hkpoSDUDMKw

ขั้นตอนที่ 4: บล็อกไดอะแกรม

นี่คือบล็อกไดอะแกรมพื้นฐานของวงจรของเราโดยใช้ส่วนประกอบ เราจะสร้างวงจรโดยใช้แผนภาพบล็อกนี้

ขั้นตอนที่ 5: อัลกอริทึม

นี่คืออัลกอริทึมเมื่อคุณใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกสามตัว ปฏิบัติตามอัลกอริทึมนี้อย่างชัดเจนในขณะที่เขียนโค้ด Arduino ของคุณ ฉันจะให้รหัส Arduino เช่นกัน ไม่ต้องกังวล

คำอธิบายอัลกอริทึม:

• เริ่มการจำลอง
• หากระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ตรงกลางกับวัตถุมากกว่าช่วงสูงสุด เซ็นเซอร์จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยไม่คำนึงถึงระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกและวัตถุอีกสองตัว การเคลื่อนไหวไปข้างหน้าเป็นที่ยอมรับอย่างเคร่งครัด
• หากระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ด้านขวาและตรงกลางน้อยกว่าช่วงสูงสุด และระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ด้านซ้ายกับวัตถุมากกว่า เซ็นเซอร์จะเคลื่อนที่ไปทางซ้าย
• หากระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ด้านซ้ายและตรงกลางน้อยกว่าช่วงสูงสุด และระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ด้านขวากับวัตถุมีค่ามากกว่า เซ็นเซอร์จะเคลื่อนที่ไปทางขวา
• หากเซ็นเซอร์ทั้งหมดมีน้อยกว่าช่วงสูงสุดก็จะตรวจสอบว่าตัวไหนมากกว่ากัน หากเซ็นเซอร์ด้านขวามีระยะห่างมากกว่าอีกสองตัวก็จะเลื่อนไปทางขวา หากเซ็นเซอร์ด้านซ้ายมีระยะห่างมากกว่าอีกสองตัวก็จะเลื่อนไปทางซ้าย ถ้าเซ็นเซอร์ตรงกลางมีระยะห่างมากกว่าอีกสองตัวก็จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า หากเซ็นเซอร์ทั้งหมดมีระยะทางเท่ากันก็จะหยุด
• หากระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ขวา ซ้าย และวัตถุมากกว่าช่วงสูงสุด และระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กลางน้อยกว่าช่วงสูงสุด ระบบจะตรวจสอบว่าระยะใดระหว่างเซ็นเซอร์ด้านขวาและด้านซ้ายมากกว่า ถ้าระยะเซนเซอร์ขวามากกว่าระยะเซนเซอร์ด้านซ้าย เซนเซอร์จะเคลื่อนที่ไปทางขวา และหากระยะเซนเซอร์ด้านซ้ายมากกว่าระยะเซนเซอร์ด้านขวา เซนเซอร์จะเคลื่อนที่ไปทางซ้าย

ขั้นตอนที่ 6: แผนภาพวงจร

ทำการเชื่อมต่อของคุณตามแผนภาพวงจรด้านบนในซอฟต์แวร์ proteus ผ่านแต่ละการเชื่อมต่ออย่างช้าๆ และทำการเชื่อมต่ออย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 7: รหัส

ดาวน์โหลดโค้ดด้านล่างและเรียกใช้ใน Arduino ide ก่อนที่จะวางลงในซอร์สโค้ดของ proteus หากไม่ได้ติดตั้งไลบรารีใดๆ ให้ติดตั้งโดยไปที่ Sketch > รวมไลบรารี > จัดการไลบรารี > ค้นหาไลบรารีที่ต้องการ วางลงในซอร์สโค้ดของ Arduino ในซอฟต์แวร์ proteus คุณสามารถตรวจสอบบทช่วยสอนของ youtube เพื่อทราบวิธีวางโค้ดในซอฟต์แวร์ proteus

ขั้นตอนที่ 8: การจำลอง

สามตัวอย่างข้างต้นที่แสดงคือการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ในทุกทิศทางที่เป็นไปได้ เช่น การเคลื่อนที่ไปข้างหน้า การเคลื่อนไหวทางซ้าย การเคลื่อนไหวทางขวา

ขั้นตอนที่ 9: การจำลองวิดีโอ

นี่คือหุ่นยนต์หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางการจำลองแบบเรียลไทม์ในซอฟต์แวร์ Proteus ฉันเปลี่ยนระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์ที่ติดอยู่กับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

ขั้นตอนที่ 10: ไฟล์ไลบรารี

ห้องสมุด Arduino:

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

ห้องสมุดอัลตราโซนิก:

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

ขั้นตอนที่ 11: การติดตั้ง

ทำตามขั้นตอนในวิดีโอเพื่อติดตั้งซอฟต์แวร์ที่จำเป็นสำหรับการจำลองหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางโดยใช้ซอฟต์แวร์

ซอฟต์แวร์โพรทูส:

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

ซอฟต์แวร์ Arduino:

www.youtube.com/embed/TbHsOgtCMDc