একটি মেজ রানার রোবট তৈরি করুন: 3 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

গোলকধাঁধা সমাধানকারী রোবটের উৎপত্তি 1970 এর দশক থেকে। তখন থেকে, IEEE মাইক্রো মাউস প্রতিযোগিতা নামে গোলকধাঁধা সমাধান প্রতিযোগিতা করে আসছে। প্রতিযোগিতার লক্ষ্য হল একটি রোবট ডিজাইন করা যা একটি ধাঁধাঁর মাঝপথ খুঁজে পায় যত তাড়াতাড়ি সম্ভব। দ্রুত গোলকধাঁধা সমাধান করতে ব্যবহৃত অ্যালগরিদমগুলি সাধারণত তিনটি বিভাগে পড়ে; এলোমেলো অনুসন্ধান, গোলকধাঁধা ম্যাপিং, এবং ডান বা বাম প্রাচীর নিম্নলিখিত পদ্ধতি।

এই পদ্ধতিগুলির মধ্যে সবচেয়ে কার্যকরী হল প্রাচীর অনুসরণ পদ্ধতি। এই পদ্ধতিতে রোবটটি গোলকধাঁধায় ডান বা বাম পাশের দেয়াল অনুসরণ করে। যদি প্রস্থান বিন্দুটি গোলকধাঁধার বাইরের দেয়ালের সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে রোবটটি প্রস্থান খুঁজে পাবে। এই অ্যাপ নোট ডান প্রাচীর নিম্নলিখিত পদ্ধতি ব্যবহার করে।

হার্ডওয়্যার

এই অ্যাপ্লিকেশনটি ব্যবহার করে:

• 2 শার্প এনালগ দূরত্ব সেন্সর
• ট্র্যাকার সেন্সর
• এনকোডার
• মোটর এবং মোটর ড্রাইভার
• Silego GreenPAK SLG46531V
• ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক, রোবট চ্যাসি।

আমরা ডান এবং সামনের দেয়ালের দূরত্ব নির্ধারণ করতে এনালগ দূরত্ব সেন্সর ব্যবহার করব। তীক্ষ্ণ দূরত্ব সেন্সরগুলি এমন অনেক প্রকল্পগুলির জন্য একটি জনপ্রিয় পছন্দ যার জন্য সঠিক দূরত্ব পরিমাপ প্রয়োজন। এই আইআর সেন্সরটি সোনার রেঞ্জফাইন্ডারের চেয়ে বেশি লাভজনক, তবুও এটি অন্যান্য আইআর বিকল্পের তুলনায় অনেক ভালো পারফরম্যান্স প্রদান করে। সেন্সর আউটপুট এবং পরিমাপ করা দূরত্বের মধ্যে সম্পর্ক দেখানোর প্লট চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।

একটি কালো রঙের মাটির বিপরীতে একটি সাদা রেখা লক্ষ্য হিসাবে সেট করা হয়। আমরা সাদা রেখা সনাক্ত করতে ট্র্যাকার সেন্সর ব্যবহার করব। ট্র্যাকার সেন্সরের পাঁচটি এনালগ আউটপুট রয়েছে এবং আউটপুট করা ডেটা সনাক্তকৃত বস্তুর দূরত্ব এবং রঙ দ্বারা প্রভাবিত হয়। উচ্চতর ইনফ্রারেড প্রতিফলন (সাদা) সহ সনাক্ত করা পয়েন্টগুলি উচ্চতর আউটপুট মান তৈরি করবে এবং নিম্ন ইনফ্রারেড প্রতিফলন (কালো) কম আউটপুট মান তৈরি করবে।

রোবট কত দূরত্বে ভ্রমণ করে তা গণনার জন্য আমরা পোলু হুইল এনকোডার ব্যবহার করব। এই চতুর্ভুজ এনকোডার বোর্ডটি পোলোলু মাইক্রো মেটাল গিয়ারমোটরগুলির সাথে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটি একটি Pololu 42 × 19mm চাকার হাবের ভিতরে দুটি ইনফ্রারেড প্রতিফলন সেন্সর ধারণ করে এবং চাকার রিম বরাবর বারোটি দাঁতের চলাচল পরিমাপ করে কাজ করে।

মোটর চালক সার্কিট বোর্ড (L298N) মোটর নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। INX পিনগুলি মোটরগুলিকে নির্দেশ করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং ENx পিনগুলি মোটরগুলির গতি নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।

এছাড়াও, একটি ভোল্টেজ রেগুলেটর ব্যাটারি থেকে ভোল্টেজ কমিয়ে 5V করতে ব্যবহৃত হয়।

ধাপ 1: অ্যালগরিদম বর্ণনা

এই নির্দেশযোগ্য ডান প্রাচীর নিম্নলিখিত পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত করে। এটি সঠিক সম্ভাব্য দিকটিকে অগ্রাধিকার দিয়ে দিক নির্দেশনার অগ্রাধিকার ভিত্তিক। যদি রোবটটি ডানদিকে প্রাচীরটি সনাক্ত করতে না পারে তবে এটি ডানদিকে ঘুরবে। যদি রোবটটি ডান দেয়াল সনাক্ত করে এবং সামনে কোন দেয়াল না থাকে, তাহলে এটি এগিয়ে যায়। রোবট এবং সামনে ডানদিকে একটি প্রাচীর থাকলে, এটি বাম দিকে মোড় নেয়।

একটি গুরুত্বপূর্ণ নোট হল যে রোবটটি ডানদিকে মোড় নেওয়ার পরে রেফারেন্সের জন্য কোন প্রাচীর নেই। অতএব "ডানদিকে বাঁক" তিনটি ধাপে সম্পন্ন হয়। এগিয়ে যান, ডান দিকে যান, এগিয়ে যান।

উপরন্তু, রোবটকে অবশ্যই এগিয়ে যাওয়ার সময় প্রাচীর থেকে তার দূরত্ব বজায় রাখতে হবে। এটি একটি মোটরকে সামঞ্জস্য করে অন্যটির চেয়ে দ্রুত বা ধীর হতে পারে। প্রবাহ চার্টের চূড়ান্ত অবস্থা চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে।

একটি মেজ রানার রোবট খুব সহজেই একটি একক গ্রিনপ্যাক কনফিগারযোগ্য মিক্সড-সিগন্যাল আইসি (সিএমআইসি) দিয়ে প্রয়োগ করা যায়। গ্রীনপ্যাক চিপ কীভাবে মেজ রানার রোবটকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রোগ্রাম করা হয়েছে তা বুঝতে আপনি সমস্ত ধাপ অতিক্রম করতে পারেন। যাইহোক, যদি আপনি সমস্ত অভ্যন্তরীণ সার্কিটরি না বুঝে সহজেই মেজ রানার রোবট তৈরি করতে চান, তবে ইতিমধ্যে সম্পন্ন মেজ রানার রোবট গ্রিনপাক ডিজাইন ফাইলটি দেখতে গ্রিনপ্যাক সফটওয়্যারটি ডাউনলোড করুন। আপনার কম্পিউটারকে গ্রীনপাক ডেভেলপমেন্ট কিটে প্লাগ করুন এবং আপনার মেজ রানার রোবটকে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কাস্টম আইসি তৈরি করতে প্রোগ্রাম হিট করুন। পরবর্তী ধাপে মেজ রানার রোবট গ্রিনপাক ডিজাইন ফাইলের ভিতরে থাকা যুক্তি নিয়ে আলোচনা করা হবে যারা সার্কিট কিভাবে কাজ করে তা বুঝতে আগ্রহী।

ধাপ 2: GreenPAK ডিজাইন

GreenPAK নকশা দুটি অংশ নিয়ে গঠিত। এইগুলো:

• দূরত্ব সেন্সর থেকে ডেটার ব্যাখ্যা / প্রক্রিয়াকরণ
• এএসএম রাজ্য এবং মোটর আউটপুট

দূরত্ব সেন্সর থেকে ডেটার ব্যাখ্যা / প্রক্রিয়াকরণ

দূরত্ব সেন্সর থেকে ডেটা ব্যাখ্যা করা গুরুত্বপূর্ণ। রোবটের গতিবিধি দূরত্ব সেন্সরের আউটপুট অনুযায়ী বিবেচনা করা হয়। যেহেতু দূরত্ব সেন্সরগুলি এনালগ, আমরা ACMP গুলি ব্যবহার করব। প্রাচীরের সাথে সম্পর্কিত রোবটের অবস্থান সেন্সরের ভোল্টেজগুলি পূর্বনির্ধারিত থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজের সাথে তুলনা করে নির্ধারিত হয়।

আমরা 3 ACMPs ব্যবহার করব;

• সামনের দেয়াল সনাক্ত করতে (ACMP2)
• ডান দেয়াল সনাক্ত করতে (ACMP0)
• ডান দেয়ালের দূরত্ব রক্ষা করতে (ACMP1)

যেহেতু ACMP0 এবং ACMP1 একই দূরত্বের সেন্সরের উপর নির্ভর করে, তাই আমরা উভয় তুলনাকারীর জন্য একই IN+ উৎস ব্যবহার করেছি। ACMP1 25mv হিস্টেরেসিস দিয়ে নিয়মিত সংকেত পরিবর্তন প্রতিরোধ করা যায়।

আমরা ACMPs এর আউটপুটের উপর ভিত্তি করে দিকের সংকেত নির্ধারণ করতে পারি। চিত্র 12 এ দেখানো সার্কিট চিত্র 7 এ বর্ণিত প্রবাহ চিত্রটি চিত্রিত করে।

একই ভাবে, যে সার্কিটটি ডান দেয়ালের তুলনায় রোবটের অবস্থান নির্দেশ করে তা চিত্র 13 এ দেখানো হয়েছে।

এএসএম স্টেটস এবং মোটর আউটপুট

এই অ্যাপ্লিকেশনটি রোবটকে নিয়ন্ত্রণ করতে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস স্টেট মেশিন বা এএসএম ব্যবহার করে। এএসএম -এ 8 টি রাজ্য এবং প্রতিটি রাজ্যে 8 টি আউটপুট রয়েছে। আউটপুট র্যাম এই আউটপুট সামঞ্জস্য করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। রাজ্যগুলি নীচে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:

• শুরু করুন
• নিয়ন্ত্রণ
• ডান দেয়াল থেকে সরে যান
• ডান দেয়ালের কাছাকাছি
• বাম দিকে ঘুরুন
• এগিয়ে যান -1
• ডানে ঘোরা
• এগিয়ে যান -2

এই রাজ্যগুলি মোটর ড্রাইভারকে আউটপুট নির্ধারণ করে এবং রোবটকে নির্দেশ করে। প্রতিটি মোটরের জন্য গ্রীনপাক থেকে 3 টি আউটপুট রয়েছে। দুটি মোটরের দিক নির্ধারণ করে এবং অন্য আউটপুট মোটরের গতি নির্ধারণ করে। এই আউটপুট অনুযায়ী মোটর চলাচল নিম্নলিখিত টেবিলে দেখানো হয়েছে:

ASM আউটপুট RAM এই টেবিল থেকে উদ্ভূত। এটি চিত্র 14 এ দেখানো হয়েছে। মোটর ড্রাইভার ছাড়াও আরো দুটি আউটপুট আছে। এই আউটপুটগুলি সংশ্লিষ্ট বিলম্ব ব্লকে যায় যাতে রোবট একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব ভ্রমণ করতে পারে। এই বিলম্ব ব্লকের আউটপুটগুলিও ASM ইনপুটগুলির সাথে সংযুক্ত।

মোটরগুলির গতি সামঞ্জস্য করতে PWM ব্যবহার করা হয়েছিল। মোটরটি কোন পিডব্লিউএম -এ চলবে তা নির্ধারণ করতে এএসএম ব্যবহার করা হয়েছিল। PWMA-S এবং PWMB-S সংকেতগুলি mux সিলেক্ট বিটে সেট করা আছে।

ধাপ 3:

এই প্রকল্পে, আমরা একটি গোলকধাঁধা সমাধানকারী রোবট তৈরি করেছি। আমরা একাধিক সেন্সর থেকে ডেটা ব্যাখ্যা করেছি, গ্রিনপাকের এএসএম দিয়ে রোবটের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করেছি এবং মোটর চালক দিয়ে মোটর চালনা করেছি। সাধারণত, এই ধরনের প্রকল্পে মাইক্রোপ্রসেসর ব্যবহার করা হয়, কিন্তু একটি এমসিইউর তুলনায় একটি গ্রিনপ্যাকের কিছু সুবিধা রয়েছে: এটি ছোট, আরো সাশ্রয়ী মূল্যের, এবং একটি এমসিইউ এর চেয়ে দ্রুত সেন্সর আউটপুট প্রক্রিয়া করতে পারে।