หุ่นยนต์ควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ต สามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้หลายวิธี ขั้นตอนการประกอบหุ่นยนต์
การควบคุมหุ่นยนต์ถือเป็นงานที่ท้าทาย คำจำกัดความที่เราเลือกกำหนดให้อุปกรณ์ต้องรับข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม จากนั้นเขาก็ตัดสินใจและดำเนินการตามความเหมาะสม หุ่นยนต์สามารถเป็นแบบอัตโนมัติหรือกึ่งอัตโนมัติได้
- หุ่นยนต์อัตโนมัติทำงานตามอัลกอริธึมที่กำหนดโดยอิงตามข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์
- หุ่นยนต์กึ่งอัตโนมัติมีหน้าที่ควบคุมโดยมนุษย์ และยังมีงานอื่นๆ ที่มันทำด้วยตัวเอง...
หุ่นยนต์กึ่งอัตโนมัติ
ตัวอย่างที่ดีของหุ่นยนต์กึ่งอัตโนมัติคือหุ่นยนต์ใต้น้ำที่มีความซับซ้อน บุคคลควบคุมการเคลื่อนไหวพื้นฐานของหุ่นยนต์ และในเวลานี้ โปรเซสเซอร์ออนบอร์ดจะวัดและตอบสนองต่อกระแสน้ำใต้น้ำ ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์ยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิมโดยไม่ดริฟท์ กล้องบนหุ่นยนต์จะส่งวิดีโอกลับไปยังบุคคลนั้น นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ออนบอร์ดสามารถตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำ ความดัน และอื่นๆ อีกมากมาย
หากหุ่นยนต์สูญเสียการสัมผัสกับพื้นผิว โปรแกรมอัตโนมัติจะถูกเปิดใช้งานและยกหุ่นยนต์ใต้น้ำขึ้นสู่พื้นผิว เพื่อให้สามารถควบคุมหุ่นยนต์ของคุณได้ คุณจะต้องกำหนดระดับความเป็นอิสระของมัน บางทีคุณอาจต้องการให้หุ่นยนต์ควบคุมผ่านสายเคเบิล ไร้สาย หรือทำงานอัตโนมัติโดยสมบูรณ์
การควบคุมสายเคเบิล
วิธีที่ง่ายที่สุดในการควบคุมหุ่นยนต์คือการเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์แบบมือเข้ากับหุ่นยนต์โดยใช้สายเคเบิล สวิตช์ ลูกบิด คันโยก จอยสติ๊ก และปุ่มต่างๆ บนคอนโทรลเลอร์นี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้โดยไม่ต้องเปิดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
ในสถานการณ์เช่นนี้ สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์และแหล่งจ่ายไฟเข้ากับสวิตช์ได้โดยตรง ดังนั้นจึงสามารถควบคุมการหมุนไปข้างหน้า/ถอยหลังได้ สิ่งนี้ใช้กันทั่วไปในยานพาหนะ
พวกเขาไม่มีสติปัญญาและถูกมองว่าเป็น "เครื่องจักรควบคุมระยะไกล" มากกว่า "หุ่นยนต์"
- ข้อได้เปรียบหลักของการเชื่อมต่อนี้คือหุ่นยนต์ไม่ถูกจำกัดด้วยเวลาการทำงาน เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายได้โดยตรง ไม่ต้องกังวลเรื่องสัญญาณหาย โดยทั่วไปหุ่นยนต์จะมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพียงเล็กน้อยและไม่ซับซ้อนมากนัก ตัวหุ่นยนต์อาจมีน้ำหนักเบาหรือมีน้ำหนักบรรทุกเพิ่มเติม หุ่นยนต์สามารถถอดออกทางกายภาพได้โดยใช้เชือกผูกติดกับสายเคเบิลหากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหุ่นยนต์ใต้น้ำ
- ข้อเสียเปรียบหลักคือสายเคเบิลอาจพันกัน เกี่ยวเข้ากับบางสิ่งบางอย่าง หรือแตกหักได้ ระยะทางที่หุ่นยนต์สามารถส่งได้จะถูกจำกัดด้วยความยาวของสายเคเบิล การลากสายเคเบิลยาวจะเพิ่มแรงเสียดทานและอาจชะลอหรือหยุดการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ได้
การควบคุมหุ่นยนต์โดยใช้สายเคเบิลและไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัว
ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งไมโครคอนโทรลเลอร์บนหุ่นยนต์ แต่ยังคงใช้สายเคเบิลต่อไป การเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์เข้ากับพอร์ต I/O ของคอมพิวเตอร์ (เช่น พอร์ต USB) ช่วยให้คุณสามารถควบคุมการทำงานของคุณได้ การควบคุมเกิดขึ้นโดยใช้แป้นพิมพ์ จอยสติ๊ก หรืออื่นๆ อุปกรณ์ต่อพ่วง- การเพิ่มไมโครคอนโทรลเลอร์ในโครงการอาจทำให้คุณต้องตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ด้วยสัญญาณอินพุต
- ข้อดีหลักเหมือนกับการควบคุมสายเคเบิลโดยตรง สามารถตั้งโปรแกรมพฤติกรรมที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นของหุ่นยนต์และการตอบสนองต่อแต่ละปุ่มหรือคำสั่งได้ มีตัวควบคุมให้เลือกมากมาย (เมาส์ คีย์บอร์ด จอยสติ๊ก ฯลฯ) ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เพิ่มเข้ามามีอัลกอริธึมในตัว ซึ่งหมายความว่าสามารถโต้ตอบกับเซ็นเซอร์และตัดสินใจบางอย่างได้ด้วยตัวเอง
- ข้อเสียรวมถึงต้นทุนที่สูงขึ้นเนื่องจากมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติม ข้อเสียอื่นๆ จะเหมือนกับการควบคุมหุ่นยนต์โดยตรงผ่านสายเคเบิล
การควบคุมอีเธอร์เน็ต
ใช้แล้ว ขั้วต่อ อีเธอร์เน็ต RJ45- จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตเพื่อการควบคุม หุ่นยนต์เชื่อมต่อทางกายภาพกับเราเตอร์ จึงสามารถควบคุมผ่านทางอินเตอร์เน็ตได้ สิ่งนี้ยังเป็นไปได้ (แม้ว่าจะไม่ค่อยสะดวกนัก) สำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่
การตั้งค่าหุ่นยนต์ที่สามารถสื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ตอาจค่อนข้างซับซ้อน ก่อนอื่น แนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อ WiFi (อินเทอร์เน็ตไร้สาย) การรวมกันแบบมีสายและไร้สายก็เป็นตัวเลือกที่มีตัวรับส่งสัญญาณ (ส่งและรับ) ตัวรับส่งสัญญาณเชื่อมต่อทางกายภาพกับอินเทอร์เน็ต และข้อมูลที่ได้รับผ่านทางอินเทอร์เน็ตจะถูกส่งต่อไป แบบไร้สายหุ่นยนต์
- ข้อดีคือสามารถควบคุมหุ่นยนต์ผ่านอินเทอร์เน็ตได้จากทุกที่ในโลก หุ่นยนต์ไม่จำกัดเวลาการทำงาน เนื่องจากสามารถใช้ Power over Ethernet ได้ โพอี ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้พลังงานไฟฟ้าสามารถส่งไปยังอุปกรณ์ระยะไกลพร้อมกับข้อมูลผ่านมาตรฐานได้ คู่บิดโดย เครือข่ายอีเธอร์เน็ต- การใช้อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (IP) สามารถทำให้การออกแบบการสื่อสารง่ายขึ้นและปรับปรุงได้ ข้อดีเหมือนกับการควบคุมคอมพิวเตอร์แบบมีสายโดยตรง
- ข้อเสียคือการตั้งโปรแกรมที่ซับซ้อนกว่าและมีข้อเสียเช่นเดียวกับการควบคุมสายเคเบิล
ควบคุมโดยใช้รีโมทคอนโทรล IR
ตัวส่งและตัวรับอินฟราเรดจะขจัดสายเคเบิลที่เชื่อมต่อหุ่นยนต์กับผู้ปฏิบัติงาน โดยทั่วไปจะใช้โดยผู้เริ่มต้น การควบคุมด้วยอินฟราเรดต้องใช้ "แนวสายตา" ในการทำงาน เครื่องรับจะต้องสามารถ "มองเห็น" เครื่องส่งได้ตลอดเวลาจึงจะสามารถรับข้อมูลได้
รีโมทคอนโทรลอินฟราเรด รีโมท(เช่น รีโมทคอนโทรลสากลรีโมทคอนโทรลสำหรับทีวี) ใช้เพื่อส่งคำสั่งไปยังเครื่องรับอินฟราเรดที่เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ จากนั้นจะตีความสัญญาณเหล่านี้และควบคุมการกระทำของหุ่นยนต์
- ข้อดีคือต้นทุนต่ำ ในการควบคุมหุ่นยนต์ คุณสามารถใช้รีโมทคอนโทรลของทีวีธรรมดาได้
- ข้อเสียคือต้องใช้สายตาในการควบคุม
การควบคุมด้วยวิทยุ
การควบคุมความถี่วิทยุต้องใช้เครื่องส่งและตัวรับสัญญาณที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กเพื่อส่ง รับ และตีความข้อมูลความถี่วิทยุ (RF) กล่องรับสัญญาณประกอบด้วย แผงวงจรพิมพ์(PCB) ซึ่งประกอบไปด้วยหน่วยรับสัญญาณและตัวควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ขนาดเล็ก การสื่อสารทางวิทยุต้องใช้เครื่องส่งที่จับคู่/จับคู่กับเครื่องรับ คุณสามารถใช้ตัวรับส่งสัญญาณที่สามารถส่งและรับข้อมูลระหว่างสภาพแวดล้อมระบบการสื่อสารที่แตกต่างกันทางกายภาพสองแบบ
การควบคุมด้วยวิทยุไม่ต้องใช้แนวสายตาและสามารถทำได้ในระยะทางไกล อุปกรณ์ RF มาตรฐานสามารถส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ในระยะทางไกลหลายกิโลเมตร ในขณะที่อุปกรณ์ RF ระดับมืออาชีพสามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้จากเกือบทุกระยะ
นักออกแบบหุ่นยนต์หลายคนชอบสร้างหุ่นยนต์ควบคุมด้วยวิทยุกึ่งอัตโนมัติ สิ่งนี้ทำให้หุ่นยนต์มีอิสระมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้ และสามารถให้ผู้ใช้ควบคุมฟังก์ชันบางอย่างได้หากจำเป็น
- ข้อดีคือความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์ในระยะทางที่สำคัญและสามารถกำหนดค่าได้ง่าย การสื่อสารเป็นแบบรอบทิศทาง แต่สัญญาณอาจไม่ถูกปิดกั้นโดยกำแพงหรือสิ่งกีดขวางทั้งหมด
- ข้อเสียมีมาก ความเร็วต่ำการถ่ายโอนข้อมูล (คำสั่งง่ายๆ เท่านั้น) นอกจากนี้คุณต้องใส่ใจกับความถี่ด้วย
การควบคุมบลูทูธ
บลูทูธเป็นสัญญาณวิทยุ (RF) และถูกส่งผ่านโปรโตคอลเฉพาะเพื่อส่งและรับข้อมูล ระยะบลูทูธทั่วไปมักจำกัดอยู่ที่ประมาณ 10 เมตร แม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบในการอนุญาตให้ผู้ใช้ควบคุมหุ่นยนต์ของตนผ่านอุปกรณ์ที่ใช้บลูทูธ โดยหลักแล้วคือโทรศัพท์มือถือ พีดีเอ และแล็ปท็อป (แม้ว่าอาจจำเป็นต้องมีการเขียนโปรแกรมแบบกำหนดเองเพื่อสร้างอินเทอร์เฟซก็ตาม) เช่นเดียวกับการควบคุมด้วยวิทยุ Bluetooth ให้การสื่อสารสองทาง
- ข้อดี: สามารถควบคุมได้จากอุปกรณ์ที่ใช้ Bluetooth แต่ตามกฎแล้วจำเป็นต้องมีการเขียนโปรแกรมเพิ่มเติม เหล่านี้คือสมาร์ทโฟน แล็ปท็อป ฯลฯ อัตราข้อมูลที่สูงกว่าสามารถเป็นแบบรอบทิศทางได้ จึงไม่จำเป็นต้องมีแนวสายตาและสัญญาณสามารถทะลุกำแพงได้เล็กน้อย
- ข้อบกพร่อง. จะต้องทำงานเป็นคู่ โดยทั่วไประยะทางจะอยู่ที่ประมาณ 10 เมตร (โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง)
การควบคุมอินเตอร์เน็ตไร้สาย
การควบคุม WiFi มักเป็นตัวเลือกเพิ่มเติมสำหรับหุ่นยนต์ ความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์ เครือข่ายไร้สายผ่านทางอินเทอร์เน็ตมีข้อดีที่สำคัญบางประการ (และข้อเสียบางประการ) สำหรับการควบคุมแบบไร้สาย ในการตั้งค่าการควบคุมหุ่นยนต์ผ่าน Wi-Fi คุณจำเป็นต้องมีเราเตอร์ไร้สายที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและมีหน่วย WiFi บนหุ่นยนต์ สำหรับหุ่นยนต์ คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่รองรับโปรโตคอล TCP / IP
- ข้อดีคือสามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้จากทุกที่ในโลก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะต้องอยู่ภายในขอบเขตของเราเตอร์ไร้สาย เป็นไปได้ ความเร็วสูงการส่งข้อมูล
- ข้อเสียคือต้องมีการเขียนโปรแกรม โดยปกติระยะทางสูงสุดจะพิจารณาจากตัวเลือกเราเตอร์ไร้สาย
ควบคุมผ่านโทรศัพท์มือถือ
อื่น เทคโนโลยีไร้สายซึ่งแต่เดิมได้รับการพัฒนาเพื่อการสื่อสารระหว่างมนุษย์กับโทรศัพท์มือถือ ปัจจุบันถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมหุ่นยนต์ ตั้งแต่ความถี่ โทรศัพท์มือถือสามารถปรับได้ การเปิดใช้งานโมดูลเซลลูลาร์บนหุ่นยนต์มักจะต้องมีการตั้งโปรแกรมเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องเข้าใจระบบและข้อบังคับของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่อีกด้วย
- ข้อดี: สามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้ทุกที่ สัญญาณโทรศัพท์มือถือ- สามารถสื่อสารผ่านดาวเทียมได้
- ข้อบกพร่อง; การตั้งค่าการควบคุมซอฟต์แวร์ การสื่อสารเคลื่อนที่อาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย - ไม่ใช่สำหรับผู้เริ่มต้น เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่แต่ละเครือข่ายมีข้อกำหนดและข้อจำกัดของตัวเอง บริการออนไลน์ไม่ฟรี โดยปกติแล้ว ยิ่งคุณถ่ายโอนข้อมูลมากเท่าไร คุณจะต้องจ่ายเงินมากขึ้นเท่านั้น ระบบยังไม่ได้รับการกำหนดค่าเพื่อใช้ในวิทยาการหุ่นยนต์
ขั้นตอนต่อไปคือการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ในหุ่นยนต์ของคุณให้เต็มศักยภาพ ก่อนอื่นให้ตั้งโปรแกรมอัลกอริธึมเพื่อป้อนข้อมูลจากเซ็นเซอร์ การควบคุมอัตโนมัติอาจมีรูปแบบต่างๆ:
- ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าโดยไม่มีการตอบรับด้านสิ่งแวดล้อม
- โดยมีการป้อนกลับของเซ็นเซอร์จำกัด
- พร้อมการตอบสนองของเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อน
การขับขี่อัตโนมัติที่แท้จริงต้องใช้เซ็นเซอร์และอัลกอริธึมหลายตัว ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถกำหนดการกระทำที่ดีที่สุดในสถานการณ์ใดๆ ได้อย่างอิสระ ที่สุด วิธีการที่ซับซ้อนการควบคุมที่ใช้ในปัจจุบันกับหุ่นยนต์อัตโนมัติคือคำสั่งด้วยภาพและการได้ยิน สำหรับการควบคุมด้วยภาพ หุ่นยนต์จะมองบุคคลหรือวัตถุเพื่อรับคำสั่ง
การควบคุมหุ่นยนต์ให้เลี้ยวซ้ายโดยการอ่านลูกศรชี้ไปทางซ้ายบนกระดาษนั้นทำได้ยากกว่าที่คิดไว้มาก คำสั่งบริการ เช่น "เลี้ยวซ้าย" ยังต้องมีการตั้งโปรแกรมค่อนข้างมาก การเขียนโปรแกรมคำสั่งที่ซับซ้อนมากมาย เช่น “Bring me Slippers” ไม่ใช่เรื่องเพ้อฝันอีกต่อไป แม้ว่าจะต้องมีระดับการเขียนโปรแกรมที่สูงมากและ ปริมาณมากเวลา.
- ข้อดีคือหุ่นยนต์ "ของจริง" งานต่างๆ สามารถทำได้ง่ายเพียงแค่กระพริบแสงโดยใช้เซ็นเซอร์ตัวเดียวเพื่อลงจอดยานอวกาศบนดาวเคราะห์อันห่างไกล
- ข้อเสียขึ้นอยู่กับโปรแกรมเมอร์เท่านั้น หากหุ่นยนต์ทำสิ่งที่คุณไม่ต้องการทำ คุณก็มีเพียงทางเลือกเดียวเท่านั้น นี่คือการตรวจสอบโค้ดของคุณ เปลี่ยนแปลง และโหลดการเปลี่ยนแปลงลงในหุ่นยนต์
ส่วนการปฏิบัติ
เป้าหมายของโครงการของเราคือการสร้างแพลตฟอร์มอัตโนมัติที่สามารถตัดสินใจได้ สัญญาณภายนอกจากเซ็นเซอร์ เราจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Lego EV3 ช่วยให้เราสามารถสร้างมันเป็นแพลตฟอร์มที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ และกึ่งอัตโนมัติควบคุมผ่านบลูทูธหรือใช้แผงควบคุมอินฟราเรด
อิฐที่ตั้งโปรแกรมได้ LEGO EV3
วัสดุที่คล้ายกัน:
- แผน: 1- อินเทอร์เน็ตคืออะไร (แนวคิด) 2- วิธีเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต 81.69kb
- การฉ้อโกงทางอินเทอร์เน็ต 11.94kb.
- โครงสร้างและหลักการพื้นฐานของการทำงานของอินเทอร์เน็ต 187.31kb
- การศึกษาความเป็นไปได้ 609.73kb
- โดยใช้เทคโนโลยีกริด 81.79kb
- เครือข่ายข้อมูลทั่วโลกอินเทอร์เน็ต 928.45kb
- แผนพื้นฐาน จำนวนชั่วโมงตามแผน รวม 45.76kb.
- “SBIS++ การรายงานทางอิเล็กทรอนิกส์” ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ผ่านทางอินเทอร์เน็ต 80.99kb
- , 243.98kb.
- เครือข่ายอินเทอร์เน็ต บริการ www, 240.73kb.
ผ่านทางอินเทอร์เน็ต
นักวิจัยอาวุโส ไอ.อาร์. เบลูซอฟ
1/2 ปี 2-5 ปี และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา
ศึกษาวิธีการสร้างแบบจำลองและควบคุมหุ่นยนต์สมัยใหม่ พิจารณาอัลกอริธึมสำหรับการโต้ตอบของหุ่นยนต์กับวัตถุไดนามิกที่ซับซ้อนโดยใช้ระบบการมองเห็นทางเทคนิคในลูปควบคุม กำลังศึกษาวิธีการควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลผ่านทางอินเทอร์เน็ต มีการนำเสนอสถาปัตยกรรมของระบบควบคุมแบบกระจาย วิธีการถ่ายโอนข้อมูล การสร้างแบบจำลองกราฟิก และการเขียนโปรแกรมระยะไกลของหุ่นยนต์โดยใช้เทคโนโลยี Open Java และ Java3D
การแนะนำ.
คำชี้แจงของงานที่กล่าวถึงในหลักสูตร การสาธิตผลการทดลอง
การควบคุมหุ่นยนต์ในงานโต้ตอบกับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
1. การตั้งค่างาน ตัวอย่าง.
ทบทวนงานและวิธีการโต้ตอบของหุ่นยนต์กับวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ การใช้ระบบการมองเห็นทางเทคนิคและแบบจำลองไดนามิกของวัตถุ คำชี้แจงปัญหาของหุ่นยนต์ที่จับก้านบนระบบกันสะเทือนแบบไบฟิลาร์ คำชี้แจงปัญหาปฏิสัมพันธ์ของหุ่นยนต์กับลูกตุ้มทรงกลม
2. การใช้ระบบการมองเห็นทางเทคนิค
อัลกอริทึมสำหรับการประมวลผลภาพวิดีโอ การกำหนดตำแหน่งของแกนและลูกตุ้ม การใช้การทำนายจลนศาสตร์ การประมวลผลผลการวัด
3. การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการทดสอบอัลกอริธึมเชิงทดลอง
สมการการสั่นสะเทือนของท่อนบนระบบกันสะเทือนแบบไบฟิลาร์ อัลกอริทึมสำหรับการจับคันเบ็ดด้วยหุ่นยนต์หุ่นยนต์ สมการการแกว่งของลูกตุ้มทรงกลม อัลกอริทึมสำหรับการโต้ตอบของหุ่นยนต์กับลูกตุ้ม สถาปัตยกรรมของแท่นทดลอง การอภิปรายผลการทดลอง
การควบคุมระยะไกลของหุ่นยนต์ผ่านทางอินเทอร์เน็ต
4. การทบทวนระบบที่มีอยู่
ระบบควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ตสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่และหุ่นยนต์ควบคุม ข้อเสียของระบบที่มีอยู่ ปัญหาการควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ต แนวทางแก้ไข
5. สถาปัตยกรรมของระบบควบคุมหุ่นยนต์แบบกระจาย
ฮาร์ดแวร์และ การจัดโปรแกรมส่วนเซิร์ฟเวอร์และไคลเอนต์ของระบบควบคุมหุ่นยนต์แบบกระจาย องค์กรของการแลกเปลี่ยนข้อมูล
6. การเขียนโปรแกรมระยะไกลผ่านทางอินเทอร์เน็ต
ภาษาการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์ สภาพแวดล้อมสำหรับการเขียนโปรแกรมระยะไกลของหุ่นยนต์ผ่านทางอินเทอร์เน็ต
7. การควบคุมระบบจริง
การทดลองควบคุมหุ่นยนต์บิดเบือนและหุ่นยนต์เคลื่อนที่ผ่านอินเทอร์เน็ต การใช้สภาพแวดล้อมการควบคุมหุ่นยนต์เสมือน การอภิปรายผลการทดลอง แนวทางการวิจัยต่อไป.
การสร้างแบบจำลองกราฟิกของหุ่นยนต์
8. คอมพิวเตอร์กราฟฟิกเบื้องต้น
ระบบพิกัด การแปลงสามมิติ อัลกอริธึมที่ง่ายที่สุด
9. การสร้างแบบจำลองวัตถุเรขาคณิตใน Java3D
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Java3D คุณสมบัติของการเขียนโปรแกรมกราฟิกใน Java3D แนวคิดพื้นฐาน- การแสดงภาพวัตถุเรขาคณิตที่ง่ายที่สุดใน Java3D การจัดแสง พื้นผิว การจัดการวัตถุ การกำหนดค่าฉากแบบไดนามิกใหม่
10. คำอธิบายของจลนศาสตร์ของหุ่นยนต์
วิธีการอธิบายจลนศาสตร์ของหุ่นยนต์ ปัญหาทางตรงและทางผกผันของจลนศาสตร์ วิธีการสร้างระบบพิกัดตามลำดับ ตัวอย่าง.
11. การสร้างแบบจำลองกราฟิกของหุ่นยนต์และพื้นที่ทำงาน
การรวมวัตถุ การแปลงทางเรขาคณิต การแสดงภาพหุ่นยนต์ เรขาคณิตที่ซับซ้อน และวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่
1โปซิเดฟ ไอ.วี.
ความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ผ่านสถานีวิทยุจะขยายขอบเขตการใช้งานได้อย่างมาก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงมีการติดตั้งคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปบนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ และเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือที่มีโมเด็ม GPRS ไว้ การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้รับการติดตั้งผ่านโมเด็ม GPRS การควบคุมและการตรวจสอบระบบหุ่นยนต์ดำเนินการผ่านอินเทอร์เน็ต โดยใช้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น เป็นไปได้ที่จะควบคุมเครื่องยนต์ของหุ่นยนต์ รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ และยังได้รับข้อมูลจากกล้องวิดีโอในขณะที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ Iris-1 เคลื่อนที่อีกด้วย ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุการควบคุมระยะไกลของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ผ่านทางอินเทอร์เน็ตโดยใช้สถานีวิทยุของโทรศัพท์มือถือที่มีโมเด็ม GPRS และด้วยเหตุนี้ ระยะทางที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่สามารถควบคุมได้จึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ ขอบเขตการใช้งานของหุ่นยนต์ยังได้ขยายออกไปในแง่ของพื้นที่ที่เข้าถึงยากอีกด้วย
หุ่นยนต์เคลื่อนที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและครัวเรือนต่างๆ สิ่งเหล่านี้ไม่สามารถทดแทนได้: เมื่อกำจัดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เมื่อค้นหาและตรวจจับวัตถุระเบิด เมื่อวินิจฉัยข้อผิดพลาดในการสื่อสาร และกำจัดสิ่งเหล่านั้น มีการใช้งานหุ่นยนต์เคลื่อนที่อย่างแพร่หลายในการสำรวจก้นทะเลที่ระดับความลึกมาก ในการบิน หุ่นยนต์ไร้คนขับถูกใช้เพื่อดำเนินกิจกรรมลาดตระเวนและทำลายศัตรู หุ่นยนต์เคลื่อนที่ใช้ในการสำรวจดาวเคราะห์ดวงอื่น ระบบสุริยะ- เมื่อเร็ว ๆ นี้ หุ่นยนต์ในภาคส่วนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ตลาดการขายหุ่นยนต์เคลื่อนที่มีมูลค่า 655 ล้านดอลลาร์ในปี 2543 และจะมีมูลค่าถึง 17 พันล้านดอลลาร์ในปี 2548
มีปัญหาเกิดขึ้นเกี่ยวกับการใช้หุ่นยนต์เคลื่อนที่แบบไดนามิกมากขึ้นในการตรวจสอบการสื่อสารและวัตถุใต้ดินทั้งที่ประดิษฐ์และจากธรรมชาติ เนื่องจากหุ่นยนต์ถูกควบคุมผ่านสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับรีโมทคอนโทรล ซึ่งจำกัดการเคลื่อนที่ของมัน
ความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ผ่านสถานีวิทยุจะขยายขอบเขตการใช้งานได้อย่างมาก สิ่งนี้ช่วยให้คุณควบคุมมันได้อย่างสมบูรณ์โดยอัตโนมัติและในระยะไกล ช่วงความถี่จะกว้างกว่ามากเมื่อควบคุมผ่านช่องสัญญาณวิทยุมากกว่าผ่านการสื่อสารแบบมีสาย
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จึงมีการติดตั้งคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปบนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ และเชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือที่มีโมเด็ม GPRS ไว้ การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้รับการติดตั้งผ่านโมเด็ม GPRS การควบคุมและการตรวจสอบระบบหุ่นยนต์ดำเนินการผ่านอินเทอร์เน็ต โดยใช้คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น
ใน การทดลองนี้มีการใช้ชุดโทรศัพท์สองประเภทที่มีอินเทอร์เฟซต่างกัน โทรศัพท์เหล่านี้แตกต่างกันตรงที่อุปกรณ์หนึ่งเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสายเคเบิลที่ขยายออกมา ช่องเสียบยูเอสบีและคอมพิวเตอร์เข้ากับพอร์ตโทรศัพท์มือถือ ดูแผนภาพบล็อกหมายเลข 1 และโทรศัพท์มือถืออีกประเภทหนึ่งก็จะมีการสลับผ่านสายเคเบิลจาก พอร์ตคอมก คอมพิวเตอร์แล็ปท็อปไปยังโทรศัพท์มือถือดูแผนภาพบล็อกหมายเลข 2
หุ่นยนต์ "Iris-1" ซึ่งเชื่อมต่อกับพีซี ได้รับการควบคุมโดยใช้ซอฟต์แวร์สำหรับห้องปฏิบัติการ ระบบไมโครซอฟต์หน้าต่าง ตัวหุ่นยนต์นั้นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านบอร์ด PC และสายเคเบิลจากบอร์ดเหล่านั้น ใน ระบบปฏิบัติการที่ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบมาตรฐาน - อินเทอร์เน็ตเอ็กซ์พลอเรอร์, เครื่องนำทางอินเทอร์เน็ต ระบบนำทางอินเทอร์เน็ตมาจากนักพัฒนาหลายราย มีซอฟต์แวร์สองชุดบนคอมพิวเตอร์สองเครื่อง หนึ่งอันสำหรับหุ่นยนต์ที่เชื่อมต่อกับพีซีประกอบด้วย: ไมโครซอฟต์ วินโดวส์ NT 4.0 และซอฟต์แวร์สำหรับ "Iris-1" ในรูปแบบส่วนประกอบหลัก "LABVIEW 6.0" สำหรับควบคุมหุ่นยนต์ คอมพิวเตอร์เครื่องที่สองที่มีชุดซอฟต์แวร์อื่นสามารถเข้าถึงทั่วโลกได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์อินเทอร์เน็ตโดยใช้ส่วนประกอบ Microsoft Windows มาตรฐาน - Internet Explorer แต่เราใช้ Netscape Navigator รวมถึงพีซีที่เชื่อมต่อหุ่นยนต์ซึ่งควบคุมจากระยะไกล ดูแผนภาพบล็อกหมายเลข 3
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ตได้ ซอฟต์แวร์สำหรับเชื่อมต่อโทรศัพท์กับคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์สำหรับโมเด็ม GPRS รุ่นเฉพาะโทรศัพท์มือถือ. โทรศัพท์มือถือทำงานในช่วงความถี่ตั้งแต่ 900 MHz ถึง 1800 MHz โทรศัพท์มือถือบางรุ่นอาจมีฟังก์ชัน GPRS
โทรศัพท์ที่มี GPRS คลาส 8 และ 10 มีจำนวนการรับส่งข้อมูลและช่องรับสัญญาณต่างกัน สำหรับ GPRS คลาส 8 - สามช่องสัญญาณสำหรับการรับสัญญาณที่ความเร็ว 14.4 Kbit ต่อวินาทีและสองช่องสำหรับการส่งสัญญาณ สำหรับโทรศัพท์ที่มี GPRS ประเภท 10 เรามี 4 ช่องสำหรับการรับสัญญาณและ 2 ช่องสำหรับการส่งสัญญาณ โทรศัพท์รุ่นต่างๆ ยังมีคุณสมบัติประเภท A และ B นั่นคือรองรับโมเด็ม GPRS และการสนทนาหรือเฉพาะโมเด็ม GPRS เท่านั้น
ในระหว่างการทดลอง มีการเปิดเผยการควบคุมหุ่นยนต์ระยะไกลอย่างเสถียรผ่านโทรศัพท์มือถือ ยกเว้นกรณีการป้องกันสัญญาณวิทยุ (การรับสัญญาณไม่เสถียรระหว่างฐานและโทรศัพท์มือถือ หรือไม่มีอยู่ - การป้องกันโดยสมบูรณ์) จากโทรศัพท์มือถือหรือ การละเมิดในเครือข่ายอินเทอร์เน็ตแบบมีสายนั่นเอง
เมื่อใช้ช่องสัญญาณวิทยุจากโทรศัพท์มือถือ ความสามารถในการควบคุมระบบทั้งหมดของหุ่นยนต์ Iris-1 จากระยะไกลรวมถึงการตรวจสอบการทำงานของระบบจะยังคงอยู่ เราได้รับภาพวิดีโอขณะที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่เป็นขาวดำ เครื่องยนต์ของหุ่นยนต์สามารถทำงานสลับกัน ซึ่งหากมีราง จะทำให้หุ่นยนต์หมุนไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่งได้ ถ้ามอเตอร์ทำงานพร้อมกันที่ความเร็วการหมุนเท่ากันและเข้ากันในทิศทาง หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ตรงไปข้างหน้าหรือในทิศทางตรงกันข้าม มีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งกีดขวางในทิศทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ (ไปข้างหน้า) โดยใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกประกอบด้วยสองส่วน: ตัวรับสัญญาณที่ส่งสัญญาณด้านหน้าหุ่นยนต์ไปยังสิ่งกีดขวางที่เป็นไปได้ และเครื่องส่งสัญญาณที่รับสัญญาณที่สะท้อนจากวัตถุที่เป็นไปได้ด้านหน้าหุ่นยนต์ การมีอยู่ของวัตถุที่อยู่ด้านหน้าหุ่นยนต์นั้นถูกสังเกตด้วยสายตาบนกราฟโดยผู้ปฏิบัติงานห่างจาก Iris-1 RTK หลายกิโลเมตร ในทำนองเดียวกัน ภาพของสิ่งกีดขวางเหนือหุ่นยนต์ก็สามารถมองเห็นได้โดยใช้เซ็นเซอร์ไมโครเวฟ พารามิเตอร์จากเซ็นเซอร์โฟโตพัลส์ที่ส่งผ่านอินเทอร์เน็ตโดยใช้ช่องวิทยุจากโทรศัพท์มือถือ ทำให้สามารถสร้างแบบจำลองสามมิติแบบพาราเมตริกที่กำลังเคลื่อนที่โดยมีการหน่วงเวลาโดยใช้แพ็คเกจ T-FLEX CAD 3D เวอร์ชัน 6.0 และสูงกว่า
บล็อกไดอะแกรมหมายเลข 1 เชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือผ่านพอร์ต USB ของพีซี
บล็อกไดอะแกรมหมายเลข 2 เชื่อมต่อโทรศัพท์มือถือผ่านพอร์ต com ของพีซี
บล็อกไดอะแกรมหมายเลข 3 การควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ "Iris - 1"
รายการส่วนประกอบสำหรับควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ "Iris-1" ในระยะไกล
- คอมพิวเตอร์ที่มีโทรศัพท์มือถือเชื่อมต่อผ่านพอร์ต COM หรือ USB
- ช่องวิทยุพร้อมโมเด็ม GPRS ในตัวเครื่อง
- สถานีฐานทวนสัญญาณของบริษัทโทรศัพท์มือถือ
- ตัวแทนบริการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Internet) ระดับโลก - ผู้ให้บริการ
- คอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งเชื่อมต่อผ่านบอร์ดและสายเคเบิลจากคอมพิวเตอร์ไปยังหุ่นยนต์เคลื่อนที่
- คอมพิวเตอร์ที่มีหุ่นยนต์สามารถเข้าถึงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลกผ่านสถานีวิทยุของโทรศัพท์มือถือ
- ความพร้อมใช้งานของการสื่อสารที่เสถียรในส่วนช่องสัญญาณแบบใช้สายและวิทยุของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (อินเทอร์เน็ต)
ทั้งหมดที่กล่าวมาช่วยให้คุณสามารถควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่จากระยะไกลได้ในระยะไกลและรับข้อมูลเกี่ยวกับหุ่นยนต์ดังกล่าว
ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุการควบคุมระยะไกลของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ผ่านทางอินเทอร์เน็ตโดยใช้สถานีวิทยุของโทรศัพท์มือถือที่มีโมเด็ม GPRS และด้วยเหตุนี้ ระยะทางที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่สามารถควบคุมได้จึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ ขอบเขตการใช้งานของหุ่นยนต์ยังได้ขยายออกไปในแง่ของพื้นที่ที่เข้าถึงยากอีกด้วย
บรรณานุกรม
- เลขที่ Sh. คู่มือหุ่นยนต์อุตสาหกรรม. - 2532. - ต.1. - ม.: วิศวกรรมเครื่องกล. - 480 ค.
- เลขที่ Sh. คู่มือหุ่นยนต์อุตสาหกรรม. - 2533. - ต.2. - ม.: วิศวกรรมเครื่องกล. 480 ค.
- ฮึ. เค. กอนซาเลซ, อาร์. ลี เค. โรโบติกส์ - 2532. - อ.: มีร์. - 624ส
- Kuleshov V. S. Lakota N. A. Adryunin V. V. หุ่นยนต์และผู้ควบคุมจากระยะไกล - 2529. - ม.: วิศวกรรมเครื่องกล. - 328ซี
- Zharkov F. P. Karataev V. V. Nikiforov V. F. Panov V. S. การใช้เครื่องมือเสมือน LabVIEW - 1999. - M.: Solon-R. - 268ซี
- Poduraev Yu. V. พื้นฐานของเมคคาทรอนิกส์ - 2000. - ม.: MSTU "STANKIN" - 80ซ.
- Maksimov N.V. Partyka T.L. Popov I.I. สถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์และ ระบบคอมพิวเตอร์- - 2548. - อ.: ฟอรั่ม-Infra-M. - 512ส
ลิงค์บรรณานุกรม
โปซิเดฟ ไอ.วี. การควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ "IRIS-1" โดยสถานีวิทยุโดยใช้โทรศัพท์มือถือ // การวิจัยขั้นพื้นฐาน – 2548. – ลำดับที่ 7. – หน้า 14-16;URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6320 (วันที่เข้าถึง: 25/08/2019) เรานำเสนอนิตยสารที่คุณจัดพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ "Academy of Natural Sciences"
มีคำแนะนำมากมายบนอินเทอร์เน็ตสำหรับการประกอบหุ่นยนต์รุ่นต่างๆ มาลองสร้างโมเดลของเราเองกัน Wi-Fi ที่บ้านหุ่นยนต์ใช้ข้อมูลจากฟอรัม Cyber-place บางส่วนจากร้านค้าออนไลน์ เป็นประโยชน์ในการสั่งซื้ออะไหล่จำนวนมากโดยตรงจากจีน (Ebay, Aliexpress) สิ่งนี้จะลดงบประมาณลงอย่างมาก
นำเสนอมุมมองของเขาเกี่ยวกับทฤษฎีและการออกแบบหุ่นยนต์สมัยใหม่
มุมมองการทำงานของหุ่นยนต์
- เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวตามคำสั่งของผู้ปฏิบัติงาน
- ออกอากาศวิดีโอด้วยมุมมองที่กว้าง
บล็อกควบคุม
คอนโทรลเลอร์ Carduino Nano V7 สากล
ไมโครคอนโทรลเลอร์: ATmega328
แรงดันไฟฟ้าขาเข้า: 5V ถึง 30V
ความถี่สัญญาณนาฬิกา: 16 MHz
หน่วยความจำแฟลช: 32 กิโลไบต์
แรม (SRAM): 2 กิโลไบต์
มาเธอร์บอร์ดหุ่นยนต์ CyberBot
บอร์ดถูกออกแบบให้เชื่อมต่อต่างๆ อุปกรณ์อาร์ดูโน่หรืออุปกรณ์อนาล็อกผ่านอินเทอร์เฟซมาตรฐาน
โมดูลควบคุมมอเตอร์ - โล่มอเตอร์
คุณสามารถเชื่อมต่อและควบคุมมอเตอร์สองตัวได้ กระแสตรงหรือสเต็ปเปอร์มอเตอร์ 4 ตัว ประกอบด้วยไดรเวอร์มอเตอร์แบบ Dual Channel HG7881
กำลังไฟ: 2.5V ถึง 12V
ปริมาณการใช้กระแสไฟต่อช่อง: สูงสุด 800 mA
มอเตอร์เกียร์
มอเตอร์เกียร์ อัตราทด 1:48
ช่วงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 3V ถึง 6V
ความเร็วการหมุนล้อ 48 ม./นาที
กระแสไฟขณะเดินเบา (6V): 120mA
ระดับเสียง:<65dB
โมดูลการสื่อสาร
เราเตอร์ WiFi ไร้สาย TP-Link 3020MR
รุ่นนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งเฟิร์มแวร์ของบุคคลที่สาม เลือกมาควบคุมหุ่นยนต์ของเรา เฟิร์มแวร์นี้ใช้เฟิร์มแวร์ OpenWRT เวอร์ชัน r37816
สามารถควบคุมเราเตอร์ได้จากเว็บเบราว์เซอร์ใดก็ได้ผ่านทางเว็บอินเตอร์เฟส การจัดการผ่าน telnet และ SSH ก็มีให้บริการเช่นกัน ฟังก์ชันการทำงานได้รับการขยายโดยการติดตั้งส่วนเสริมจากแค็ตตาล็อก หน่วยความจำที่พร้อมใช้งานสำหรับแอปพลิเคชัน 1.2Mb
เว็บแคมโลจิเทค E3500
กล้องที่มีความสามารถในการแก้ไขภาพ
ฮับ USB
บล็อกสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ USB เข้าด้วยกัน: arduino, เราเตอร์, กล้องเว็บ
องค์ประกอบเสริม
แพลตฟอร์ม
ล้อ
ติดตั้งยางยางและเพลาสำหรับติดตั้งดิสก์ตัวเข้ารหัสแบบออปติคอลได้ ซึ่งเหมาะสำหรับการเคลื่อนย้ายแท่นบนพื้นผิว
ช่องใส่แบตเตอรี่
จำเป็นสำหรับการติดตั้งแบตเตอรี่ สำหรับหุ่นยนต์เวอร์ชันของเรา แบตเตอรี่ขนาด AA 4 ก้อนก็เพียงพอแล้ว
รัดสายไฟ
เครื่องมือเสริมสำหรับการเชื่อมต่อแต่ละองค์ประกอบ
ขั้นตอนการประกอบหุ่นยนต์
การเตรียมบอร์ดหุ่นยนต์ CyberBotเป็นสิ่งที่ยากที่สุดสำหรับผู้เริ่มต้นเพราะว่า เกี่ยวข้องกับการใช้หัวแร้ง จำเป็นต้องบัดกรี:
- การปิดกั้นตัวเก็บประจุตั้งแต่ 0.1 µF ขึ้นไป
- ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าตั้งแต่ 100 uF x 16V ขึ้นไป
- ตัวต้านทาน 150 โอห์ม
จะต้องติดตั้งตัวต้านทานโดยใช้อิเล็กโทรไลต์และตัวเก็บประจุแบบบล็อกหนึ่งตัวสำหรับแต่ละโมดูลที่ติดตั้ง เป็นผลให้เราควรได้รับสิ่งต่อไปนี้:
ตัวเชื่อมต่อจะช่วยให้เราสามารถเสริมไมโครวงจรด้วยเซ็นเซอร์เพิ่มเติมและช่วยให้เราไม่ต้องบัดกรีชิ้นส่วนอย่างต่อเนื่อง
เราเชื่อมต่อโมดูลควบคุมมอเตอร์ - Motor Shield - เข้ากับบอร์ดควบคุม ขันสกรูที่ช่องใส่แบตเตอรี่ ในการติดตั้งเครื่องยนต์เข้ากับแท่นคุณจะต้องใช้สลักเกลียว M3x30 เราใส่ล้อไว้บนเครื่องยนต์
เราแนบส่วนที่เหลือเข้ากับส่วนที่สองของแพลตฟอร์ม: กล้องเว็บ, เราเตอร์, ฮับ USB เราผูกสายไฟเข้าด้วยกันด้วยลวดเย็บกระดาษและจัดวางอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้รบกวนองค์ประกอบอื่น ๆ
ซอฟต์แวร์
เฟิร์มแวร์สำหรับเราเตอร์ TP-Link 3020MR
หลังจากติดตั้งและเปิดใช้งานสภาพแวดล้อมการพัฒนา คุณต้องเลือกประเภทของบอร์ดที่ใช้และพอร์ตที่จะใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอนโทรลเลอร์และคอมพิวเตอร์ การตั้งค่าเหล่านี้ทำผ่านเมนู "เครื่องมือ" "เมนูบอร์ด".
เมื่อใช้บอร์ด อาร์ดูโน่ นาโน CH340G บนระบบ Windows จำเป็นต้องติดตั้งไดรเวอร์ CH341SER
บอร์ดจะต้องได้รับการยอมรับในระบบเป็น USB2.0 Serial
ก่อนที่จะอัปโหลดภาพร่าง เราจะตรวจสอบข้อผิดพลาดก่อน ในเมนู "ร่าง"เลือก "ตรวจสอบ/รวบรวม".
หากเกิดข้อผิดพลาดระหว่างการตรวจสอบ คอมไพเลอร์จะชี้ไปที่บรรทัดที่มีรหัสไม่ถูกต้อง หากไม่พบข้อผิดพลาดให้ไปที่เมนู "ร่าง"เลือก "โหลด".
ร่างสำหรับ Arduino Nano และ Arduino UNO
จำเป็นต้องมีไลบรารี CyberLib เพื่อให้ร่างทำงานได้
#รวม
ร่างสำหรับ Arduino Mega
#รวมซอร์สโค้ดที่นำมาจาก cyber-place.ru
บริการ
ยูทิลิตี้เทอร์มินัล
โมดูลสำหรับการทำงานกับคอนโซลจากเว็บเบราว์เซอร์
รายการคำสั่งที่ใช้บ่อยใน CyberWrt
อูนาเมะ -ก— เวอร์ชันเคอร์เนลลินุกซ์;
แมว /proc/cpuinfo- ข้อมูลเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์
แมว /proc/meminfo- ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ RAM ที่ถูกครอบครอง
ฟรี -ม— ข้อมูลเกี่ยวกับ RAM ที่ใช้แล้วและว่าง
ls /dev— แสดงอุปกรณ์ทั้งหมดในระบบ
รหัส— ข้อมูลสรุปเกี่ยวกับผู้ใช้ปัจจุบัน (เข้าสู่ระบบ, UID, GID)
ปล— กระบวนการที่โหลดทั้งหมด
วันที่- ดูวันที่/เวลา
ดีเอ็มเอสจี- ดาวน์โหลดไฟล์บันทึก
lsmod— รายการโมดูลที่โหลดเข้าสู่เคอร์เนล
เน็ตสแตท -rn- ตารางเส้นทาง
netstat -และ | grep ฟัง- รายการพอร์ตที่เปิดอยู่ทั้งหมด
netstat -tup— การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ใช้งานอยู่
fdisk -lข้อมูลเกี่ยวกับไดรฟ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมด
ตึกๆ— ข้อมูล UUID เกี่ยวกับไดรฟ์ที่มีอยู่ในระบบ
เมานต์ /dev/sda1 /mnt— ติดตั้งพาร์ติชัน /dev/sda1 ไปยังจุดเมานต์ /mnt
เมานต์— ข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ติดตั้ง
จำนวน/เดือน— ถอนการติดตั้งพาร์ติชันจากจุดเมานต์ /mnt
ชัดเจน— การทำความสะอาดหน้าต่างเทอร์มินัล — สิ้นสุดเซสชั่น;
รหัสผ่าน— เปลี่ยนรหัสผ่านของผู้ใช้ปัจจุบัน
อัพเดต opkg– อัพเดตรายการแพ็คเกจ
อัปเกรด opkg– อัปเดตแพ็คเกจที่ติดตั้งทั้งหมด
ติดตั้งรายการ opkg แล้ว– แสดงรายการแพ็คเกจที่ติดตั้ง
ตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ในสภาพแวดล้อมการพัฒนา
ในเมนู "เครื่องมือ"เลือก "มอนิเตอร์พอร์ตอนุกรม"- ในบรรทัดเทอร์มินัลเราพิมพ์คำสั่งการเคลื่อนไหว:
เสียงสะท้อน x > /dev/ttyUSB0
หากทุกอย่างเชื่อมต่อและกำหนดค่าอย่างถูกต้องแล้วหลังจากกดปุ่ม "ส่ง"มอเตอร์ควรเริ่มหมุน
คุณสามารถหยุดการเคลื่อนไหวได้โดยใช้คำสั่ง:
เสียงสะท้อน W > /dev/ttyUSB0
ปัญหา
ความเข้ากันไม่ได้ของไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Nano V3 CH340 กับเราเตอร์ TP-LINK TL-MR3020
วิธีแก้ปัญหาที่พบในฟอรัม:
- การเชื่อมต่อตัวต้านทาน 100 โอห์มต่อพิน อสทและต่อไป +5V
- ลดความเร็วในการเชื่อมต่อเป็น 9600
- การถอดตัวเก็บประจุหรือการตัดร่องรอยบน Arduino
- การเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์กับเราเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ UART
ตามที่แสดงในทางปฏิบัติแล้ว ไม่มีวิธีใดข้างต้นที่ช่วยได้ หลังจากที่เปลี่ยนไมโครคอนโทรลเลอร์ด้วย Carduino Nano V7 แล้ว หุ่นยนต์ก็เริ่มทำงานผ่านเราเตอร์
ฉันใฝ่ฝันมานานแล้วว่าจะสร้างหุ่นยนต์ Wi-Fi ที่สามารถควบคุมจากระยะไกลได้ และในที่สุดก็ถึงวันที่ฉันสามารถควบคุมหุ่นยนต์ผ่านทางอินเทอร์เน็ต ดูและได้ยินทุกสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวมัน
ขอเชิญผู้สนใจเลี้ยงแมวครับ
ส่วนประกอบต่อไปนี้ถูกใช้เพื่อสร้างหุ่นยนต์:
หุ่นยนต์ที่ฉันประกอบออกมาหน้าตาเป็นแบบนี้โดยไม่มีฝาครอบด้านบน
ตอนนี้ทุกอย่างเป็นไปตามลำดับ:
การประกอบแพลตฟอร์มหุ่นยนต์:
ตำแหน่งของส่วนประกอบบน เมนบอร์ด- ฉันติดตั้งเฉพาะ Arduino Nano, ไดรเวอร์มอเตอร์และตัวส่งสัญญาณเสียง HC:
เราเตอร์ wr703N ถูกติดไว้ที่ด้านล่างของแท่นหุ่นยนต์ด้วยเทปสองหน้า:
กล้องเว็บติดอยู่ที่มุมเฟอร์นิเจอร์ เข้ากับรูมาตรฐานของแท่นที่จัดไว้สำหรับเซอร์โวมอเตอร์:
CyberWrt เป็นเฟิร์มแวร์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ OpenWrt และมีไว้สำหรับหุ่นยนต์ บ้านอัจฉริยะ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่สร้างจากรุ่นยอดนิยมเป็นหลัก เราเตอร์ Tp-Link mr3020b Wr703N. CyberWrt มีปริมาณสูงสุดที่เป็นไปได้ ที่ว่างสำหรับการติดตั้งแพ็คเกจ - 1.25MB ตามค่าเริ่มต้น เว็บเซิร์ฟเวอร์จะถูกติดตั้ง และการดำเนินการทั้งหมดสามารถทำได้ผ่านเว็บอินเตอร์เฟสในตัว ทันทีหลังจากกระพริบ เราเตอร์จะพร้อมใช้งานบนเครือข่ายผ่านสายเคเบิลและ WiFi เป็นจุดเข้าใช้งาน ผ่านเว็บอินเตอร์เฟสคุณสามารถทำงานใน " บรรทัดคำสั่ง» - ผ่านทางเว็บเทอร์มินัลและเข้า ตัวจัดการไฟล์ซึ่งคุณสามารถแก้ไข ดาวน์โหลด ลบ สร้าง คัดลอกไฟล์ และอื่นๆ อีกมากมาย
หลังจากกระพริบเราเตอร์แล้วจะพร้อมใช้งานเป็นจุดเชื่อมต่อ WiFi ที่มีชื่อ "CyberBot" เราเชื่อมต่อและไปที่ หน้าแรกเราเตอร์ นี่คือลักษณะของเว็บอินเตอร์เฟสทันทีหลังจากติดตั้งเฟิร์มแวร์
ติดตั้งโมดูลไดรเวอร์ FTDI, ไดรเวอร์วิดีโอและ CyberBot-2
กระพริบคอนโทรลเลอร์ Arduino
โค้ดโปรแกรมหุ่นยนต์กลายเป็นเรื่องง่าย แต่ก็เพียงพอที่จะควบคุมหุ่นยนต์จากระยะไกลผ่านทาง เครือข่ายท้องถิ่นหรืออินเทอร์เน็ต
โค้ดนี้ได้รับการดัดแปลงสำหรับคอนโทรลเลอร์ Arduino ที่มี ATmega168/328 อยู่บนบอร์ด และใช้ไลบรารี CyberLib
ไลบรารีนี้ช่วยให้ได้รับประโยชน์สูงสุดจากคอนโทรลเลอร์และลดจำนวนโค้ดสุดท้าย
รหัสใช้ WDT เพื่อป้องกันไม่ให้หุ่นยนต์ค้าง
รหัสยังรองรับการควบคุมกล้องตามแกน X และ Y แต่ฉันไม่มีเซอร์โวฟรีและไม่สามารถใช้ฟังก์ชันนี้ได้:
รหัสสำหรับ Arduino
#รวม
กรณี "W": // ก้าวไปข้างหน้า robot_go(); หยุดพัก;
กรณี "D": // หมุนไปทางซ้าย robot_rotation_left(); หยุดพัก;
กรณี "A": // หมุนไปทางขวา robot_rotation_right(); หยุดพัก;
กรณี "S": // เลื่อนไปข้างหลัง robot_back(); หยุดพัก;