কন্ট্রোল অ্যালগরিদম শেখানোর জন্য লাইন ফলোয়ার রোবট:। টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

আমি কয়েক বছর আগে এই লাইন ফলোয়ার রোবটটি ডিজাইন করেছি যখন আমি রোবোটিক্সের শিক্ষক ছিলাম। এই প্রকল্পের উদ্দেশ্য ছিল আমার শিক্ষার্থীদের শেখানো যে কিভাবে একটি প্রতিযোগিতার জন্য রোবটকে অনুসরণ করে একটি লাইন কোড করা যায় এবং যদি/অন্যথায় এবং PID নিয়ন্ত্রণের মধ্যে তুলনা করা হয়। এবং কমপক্ষে নয়, কীভাবে মেকানিক্স এবং রোবটের দৈর্ঘ্য এই নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমগুলিকে প্রভাবিত করে। লক্ষ্য ছিল এটিকে দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য করে তোলা।

আমি এটিকে Arduino IDE দিয়ে প্রোগ্রাম করার জন্য তৈরি করেছি, কিন্তু আপনার পছন্দসই ডেভেলপমেন্ট IDE ব্যবহার করাও সম্ভব। এটিতে একটি USB বুটলোডারের সাথে একটি শক্তিশালী PIC32 রয়েছে, তাই আপনার কোনও প্রোগ্রামারের প্রয়োজন নেই। এটিতে একটি অন/অফ সুইচ, একটি রিসেট এবং একটি স্টার্ট/প্রোগ্রাম বোতাম রয়েছে। LEDs মোটর PWM সংকেত সংযুক্ত করা হয়, যাতে আপনি সহজেই প্রয়োগ করা হয় যে শক্তি দেখতে পারেন।

রোবটটি পরীক্ষার জন্য সম্পূর্ণ মডুলার এবং এটির সাথে দুর্ঘটনা ঘটলে মেরামত করা সহজ। এটি এই রোবটটিকে খুব মজার উপায়ে প্রোগ্রামিং শেখার জন্য নিখুঁত হাতিয়ারে পরিণত করে। আমার ছাত্ররা এটি দীর্ঘ সময় ধরে ব্যবহার করেছে এবং প্রতিবার নতুন কিছু শিখেছে, এমনকি পিআইডি নিয়ন্ত্রণও। সেন্সর বারটি একটি পূর্ণসংখ্যা ফেরত দেওয়ার জন্য একটি অ্যালগরিদম ব্যবহার করে না, রোবটটি বাম দিকে নেতিবাচক মান, ডানদিকে ধনাত্মক এবং লাইনের কেন্দ্রে সেরো রয়েছে।

সরবরাহ

2x 6V মাইক্রো মেটাল গিয়ারমোটার এক্সটেন্ডেড সাপোর্ট বন্ধনী সহ (যেকোন গিয়ার রেশিও ঠিক আছে, আমার 10: 1)

1x লাইন সেন্সর বোর্ড

1x প্রধান নিয়ন্ত্রণ ইউনিট

সমতল তারের মাধ্যমে 1x 20, 1 মিমি ব্যবধান। খনি 20 সেমি লম্বা।

1x এক্রাইলিক লিঙ্কার (3mm পরিষ্কার এক্রাইলিক কাটা)

1x 1/8 কাস্টার বল (আমার ধাতু)

2x রাবার চাকা, 3 সেমি ব্যাস।

1x লাইপো ব্যাটারি। আপনি 10v পর্যন্ত রোবটকে ক্ষমতা দিতে পারেন, কিন্তু মনে রাখবেন যে মোটরগুলি 6v এর জন্য রেটযুক্ত।

কিছু M2 স্ক্রু এবং বাদাম একসাথে সংযুক্ত করার জন্য।

আপনি যদি নিজের ডিজাইন ফাইল, স্কিম্যাটিক্স এবং এটি নির্মাণের সবকিছু তৈরি করতে চান তবে পরবর্তী ধাপে সংযুক্ত করা হবে।

ধাপ 1: হার্ডওয়্যার

আপনি ছবিতে দেখতে পাচ্ছেন যে সমস্ত উপাদান এসএমডি, এটি আপনার সোল্ডারিং দক্ষতা অনুশীলনের উপযুক্ত সুযোগ। এই রোবটটি আমার students জন ছাত্র দ্বারা বিক্রি করা হয়েছিল, তাই আপনি ঝামেলা ছাড়াই এটি করতে পারেন। সমস্ত ডিজাইন ফাইল সংযুক্ত, আপনি EAGLE দিয়ে ফাইল দেখতে পারেন। Gerbers এছাড়াও অন্তর্ভুক্ত করা হয় যদি আপনি আপনার প্রিয় PCB প্রস্তুতকারকের বোর্ড করতে চান।

দুটি বোর্ড একটি এক্রাইলিক টুকরা সঙ্গে একত্রিত হয়, লেজার কাটা প্যাটার্ন খুব অন্তর্ভুক্ত করা হয়। আমি এটি রাখার জন্য M2 স্ক্রু এবং বাদাম ব্যবহার করেছি। বল কাস্টারও এখানে রাখা হয়েছে। এবং যদি আপনি রোবটটি ক্র্যাশ করেন তাহলে এক্রাইলিক ভেঙ্গে যাবে এবং বোর্ডগুলিকে ক্ষতি থেকে রক্ষা করবে, পরীক্ষার জন্য আদর্শ! সিপিইউ এবং সেন্সর বোর্ডের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করতে ফ্ল্যাট তার ব্যবহার করা হয়। মোটরগুলি সহজেই সিপিইউ বোর্ডে তারের সাথে সংযুক্ত থাকে।

দ্রষ্টব্য: PIC একটি কাস্টম ফার্মওয়্যার ব্যবহার করে, এটি DP32 মূল ফার্মওয়্যারের একটি পরিবর্তিত সংস্করণ। আপনি এখানে ফার্মওয়্যার পেতে পারেন। একটি ICSP সংযোগ CPU বোর্ডের নীচে অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

ধাপ 2: সফটওয়্যার

আমি রোবট প্রোগ্রাম করার জন্য Arduino IDE ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। আমি আপনাকে আগেই বলেছি যে এই লাইন ফলোয়ার PIC32MX250 এর উপর ভিত্তি করে এবং এটি এটি চিপকিট DP32 এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে। আপনাকে শুধুমাত্র Arduino IDE এর প্যাকেজ ম্যানেজারে চিপকিট প্যাকেজ ইনস্টল করতে হবে এবং আপনি যেতে প্রস্তুত। এছাড়াও আপনি এটি এমপিএলএবি বা আপনার ইচ্ছামত আইডিইতে প্রোগ্রাম করতে পারেন, তবে আপনি আরডুইনোতে ভিত্তি শিখতে পারেন।

বাকিটা অন্য Arduino বোর্ডের প্রোগ্রামিং এর মত। একটি মাইক্রো ইউএসবি কেবল দিয়ে আপনার কম্পিউটারে রোবটটি প্লাগ করুন এবং রিসেট চাপার পরপরই প্রোগ্রাম বোতাম টিপুন। তারপর IDE তে আপলোড বাটন দিয়ে স্কেচ পাঠান।

আমি এই টিউটোরিয়ালে 3 টি স্কেচ অন্তর্ভুক্ত করেছি। প্রথমটি সেন্সর অ্যারে পরীক্ষা করে, দ্বিতীয়টি যদি একটি/অন্য লাইন অনুসরণকারী এবং শেষটি একটি পিআইডি লাইন অনুসরণকারী। সবকিছু ইতিমধ্যে কাজ করছে, তবে আপনি নকশা পরিবর্তন করলে আপনাকে কিছু মান সমন্বয় করতে হবে। এবং আপনার নিজের করতে বিনা দ্বিধায়! লাইন ফলোয়ার অ্যালগরিদম করার আরও ভাল উপায় আছে, পরীক্ষা সাফল্যের চাবিকাঠি।

ধাপ 3: পরীক্ষা করা

এটি সত্যিই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশ, আপনার সমস্ত সম্ভাবনার চেষ্টা করা উচিত এবং আপনার জন্য কাজ করে এমনটি খুঁজে বের করা উচিত।

বিভিন্ন ব্যাসের চাকা এবং উপকরণ নিয়ে নির্দ্বিধায় পরীক্ষা করুন। রোবটের দৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে এক্রাইলিক জয়েন্ট পরিবর্তন করুন। অন্য একটি ব্যাটারি ব্যবহার করুন, এমনকি একটি ভিন্ন ভোল্টেজ সহ। এটি ছোট বা বড়ও হতে পারে। মোটরের জন্য হয়তো আরেকটি গিয়ার অনুপাত।

কম সেন্সর ব্যবহার করার জন্য সফটওয়্যারটি সংশোধন করুন বা অন্য অ্যালগরিদম ব্যবহার করে দেখুন, আপনি অবাক হতে পারেন যে কর্মক্ষমতা কতটা পরিবর্তন করতে পারে। অথবা কেন না, যদি আপনি একজন উন্নত ব্যবহারকারী হন তাহলে এমপিএলএবি দিয়ে এটি করুন।

আকাশ সীমা!

একটি অতিরিক্ত টিপ হিসাবে … পিআইডি লাভগুলি টিউন করা একটি আকর্ষণীয় যাত্রা যেখানে আপনি Kp, Kd এবং Ki এর বিভিন্ন মান সহ লাইনটি অনুসরণ করার সময় রোবটের উপর প্রভাবগুলি শিখতে পারেন। ঘন্টা এবং শেখার ঘন্টা নিশ্চিত !!! বাচ্চারা লক্ষ্য করবে না যে তারা আসলে গণিত ব্যবহার করে প্রয়োজনীয় সমস্ত কাজ সম্পাদন করছে।

আমি আশা করি আপনি এই নির্দেশযোগ্য উপভোগ করবেন, যদি আপনার কিছু প্রয়োজন হয় তবে মন্তব্যগুলিতে আমাকে জিজ্ঞাসা করুন পড়ার জন্য ধন্যবাদ:)