Робот для слідування за лінією RoboZD

Робот для слідування за лінією RoboZD 24.04.2019

Робот для слідування за лінією RoboZD

Основною ідеєю роботи була розробка робота для слідування за лінією, який буде використовуватися для участі у змаганнях. Робот створювався для проходження різних за складністю та розмірами треків з максимальною швидкістю та маневреністю за мінімальний час.

Суть ідеї полягає в тому що, за допомогою розробленого програмного забезпечення, яке використовує дані з датчика чорної лінії та регулювання напруги у схемі досягти максимальної швидкості проходження треку без втрати маневреності під час повороту, не втративши при цьому чорну лінію.

Під час розробки використано технологію 3D-друку елементів конструкції для уніфікації деталей, полегшення конструкції без втрати її міцності та мінімізації грошових витрат.

Робот використовує дані з декількох ІК-датчиків що розміщені на передній консолі, які передаються на плату Arduino Nano для обробки та подальшого керування роботом. Плата після обробки отриманих даних посилає команди на драйвер двигунів, який керує після отримання команди щодо того, в який момент часу потрібно зупинити двигун для виконання повороту в ту чи іншу сторону.

У RoboZD використовується шість датчиків чорної лінії що підвищує чутливість, і датчики можуть з великою роздільною здатністю розпізнавати положення лінії під бампером робота.

Чорна поверхня лінії сильніше поглинає світло, а навколишня біла поверхня, навпаки, його відображає. Встановлення датчиків на передній консолі робота дозволить утримувати чорну лінію в проміжку між ними. Порівнюючи показники датчиків, можна визначити, що вони не отримують відбите світло, компаратор датчика виставляє логічну «1» на ніжці мікроконтролера, а мікроконтролер, в свою чергу, вмикає двигун, з’єднаний з цим датчиком. І навпаки, коли який-небудь з датчиків виявиться над чорною лінією, то мікроконтролер зупиняє двигун, пов'язаний з цим датчиком, і тим самим повертає робота в напрямку чорної лінії.

Проблемою для роботів, що виконуються завдання слідування за лінією може бути втрата лінії, що призводить до втрати контролю. За допомогою створеного алгоритму та великої кількості датчиків ми можемо здійснювати контроль над вильотом робота за лінію та виконувати його тонке налаштування під час руху по лінії.

Під час розробки та моделювання було використано середовище 3D-моделювання Tinkercad. Програмне забезпечення було написано мовою програмування C++ у середовищі Arduino IDE.

Результатом розробки став робот, простий та надійний за конструкцією і не потребуючий дорогих компонентів під час збирання.

Дана платформа може в подальшому модифікуватися та призначена не тільки для змагань, а також у навчанні студентів і школярів, людей зацікавлених у робототехніці для отримання базових навичок у проектування та розробці програмного забезпечення для даного напрямку робототехніки.


Назва конкурсу:  Конкурс «Роботи з нами, роботи навколо нас»
ПІБ Співвиконавців:  Малохвій Едуард Едуардович
ПІБ конкурсанта:  Бугай Владислав Сергійович
Країна:  Україна
Область:  Харківська область
Назва НЗ:  Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
Учасник фіналу:  Так

Повернення до списку