Проект №10 «Снегоуборщик»
Роботы могут быть развлекательными или игровыми. Могут быть и персонажными, предназначенными в большей степени для эстетических целей. Однако истинное их предназначение состоит в решении практических задач.
Одной из таких типовых и характерных задач является расчистка территорий зимой от снега. Она, с одной стороны, может быть относительно легко решена технически. А с другой — позволяет автоматизировать достаточно рутинную и трудоемкую задачу, серьезно облегчив труд людей. Если вы когда-нибудь самостоятельно убирали снег, то будет хорошо понятно, о чем идет речь.
Конструкция
В нашей стране чаще всего для уборки снега применяются бульдозеры с отвалом, посредством которого выполняется сгребание снега. Мы пойдем по этому же пути и оснастим мобильное шасси таким отвалом. Для управления этим механизмом предусмотрим сервопривод, который будет отвал поднимать или опускать. Причем, во избежание проблем с упором отвала в опорную поверхность и вывешиванием робота в воздухе, механизм подъема и опускания сделан так, чтобы отвал прижимался к поверхности под действием собственного веса.
Для того, чтобы робот понимал границы очищаемого участка, оснастим его датчиком линии. В этом случае его можно запускать на листе с трассой в виде линии и он будет очищать поверхность, которая ограничена по периметру черной линией.
Остальная часть конструкции остается прежней.
Алгоритм
Как уже было сказано выше, для опеределения границ очищаемого участка внутри замкнутой черной линии на листе с трассой можно использовать датчик черной линии. Если под ним белый цвет, то он выдает логическую единицу. При наличии черного цвета — логический 0.
Итого, общий алгоритм вырисовывается следующим. Робот будет запускаться с помощью кнопки запуска на поперечине сверху. После этого робот традиционно предупредит о начале работы троекратным миганием индикаторов. Затем опустит ковш и начнет движение в прямом направлении по площадке. Как только он обнаружит черный цвет, свидетельствующий о границе площадки, робот остановится, поднимет ковш и развернется, повернувшись на случайный угол. Далее он снова должен опустить отвал и продолжить движение прямо, пока снова не встретит черную линию.
Каждый раз встречая линию, робот будет поднимать отвал, разворачиваться, снова опускать отвал и продолжать двигаться прямо. Благодаря случайным параметрам разворота будет обеспечиваться хаотическое движение на площадке, которое через некоторое время приведет к тому, что площадка будет полностью очищена.
Сборка
На модели робота появился целый ряд новых элеметов конструкции. Это потребует выполнить дополнительные сборочные операции.
Главными целями проекта являются знакомство с конструкцией, в которой используется серводвигатель, с датчиком линии и алгоритмами, помогающими выполнить практическую задачу уборки снега.
1. Демонтаж кнопки для последующего закрепления кронштейна серводвигателя на это место
2. Установка привода отвала
2.1 Крепление к приводу уголков, выполняющих роль кронштейна
2.2 Установка привода на корпус
3. Установка датчика линии на корпус
4. Монтаж толкателя на сервопривод
4.1 Сборка толкателя
4.2 Настройка серводвигателя и крепление толкателя к его валу
5. Установка подшипников качения в корпус робота
6. Сборка и установка отвала
6.1 Сборка рабочей поверхности отвала
6.2 Крепление к отвалу боковых элементов и верхнего тягового упора
6.3 Установка отвала на робота
7. Подключение электронных модулей к контроллеру и загрузка программы в контроллер
Программы для загрузки в контроллер по данному проекту можно скачать в двух вариантах по ниже указанным ссылкам:
- для среды программирования "Студия Эвольвектор",
- для среды программирования Arduino IDE.
Проверка робота в работе
Поставьте робота примерно в центр листа с трассой в виде черной линии. Для наглядности решения роботом задачи в качестве имитации снега можно использовать рис. Рассыпьте его в небольшом количестве на площадку. Запустите робота и убедитесь, что через некоторое время он полностью расчистит площадку.
Написать отзыв
Ваше Имя:Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке: