Движение по заданной каким-либо образом траектории
Введение
В данной курсовой работе будет рассмотрено выполнение поставленных задач, роботом NXT LEGO. Робот конструктор LEGO MINSTORMS является полноценным интеллектуальным роботом (интеллектуальный робот – это робот, в состав которого входит интеллектуальная система управления), данный робот должен будет выполнять определённый ряд функции заданных ему. Конструкцией робота будет тележка собранная по руководству, которое идёт в стандартном наборе конструктора-робота LEGO MINSTORMS NXT 2.0. А список поставленных задач и план их выполнения будет такой:
1. Движение по какой-либо заданной траектории, в нашем случае это движение по чёрной линии нарисованной на специальном тестовом поле.
2. Обход препятствий с данной задачей робот будет справляться при помощи ультразвукового датчика он будет играть роль «глаз».
3. Определение верного движения в зависимости от изменяющихся внешних факторов. Робот должен будет уметь оценивать происходящие в его поле зрения изменения
4. Работа с различными внешними объектами. Будет реализована конструкция робота позволяющая ему работать, за счет выполнения определенных условий, робот будет выполнять функцию определения цвета шарика, помещённого в специальный «ящичек» с установленным в него цветовым сенсором.
Основная часть
Программный блок NXT является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный управляемый компьютером элемент конструктора LEGO, позволяющий роботу MINDSTORMS ожить и осуществлять различные действия
Рисунок 1-Программый блок NXT.
Принцип работы датчика ультразвука:
Ультразвуковой датчик (Ультразвуковой сенсор — один из двух сенсоров, заменяющих роботу зрение. Ультразвуковой сенсор позволяет роботу видеть и обнаруживать объекты.)
Принцип работы датчика цвета:
Датчик цвета (Совмещает три функции. Сенсор цвета позволяет роботу отличать свет от темноты. Он может различать 6 цветов, считывать интенсивность света в помещении, а также измерять цветовую интенсивность окрашенных поверхностей. Сенсор цвета может также использоваться в качестве цветной подсветки.)
Принцип работы датчика касания:
Датчик касания (позволяет осуществлять роботу прикосновения. Сенсор нажатия может определять момент нажатия на него чего либо, а так же момент освобождения.)
Принцип работы датчика звука:
Датчик звука (позволяет роботу слышать, он проводит детекцию как звуков в децибелах, так и в приведенных децибелах.)
Интерактивный сервомотор:
(Три сервомотора дают роботу возможность двигаться. Если вы используете блок «Движение» в программном обеспечении для программирования моторов, оба мотора автоматически синхронизируются, и робот сможет двигаться по прямой.)
Движение по заданной каким-либо образом траектории
Следование линии выполняется роботом при помощи датчика цвета и двух сервомоторов, так же при появление препятствия на своём пути робот издаёт сигнал о его обнаружении.
Словестный алгоритм:
1. Начало.
2. Если прямо свободно.
• Поворот налево до того мента пока значение на датчике цвета не станет меньше 30%(то есть робот зайдёт на чёрную линию).
• Остановиться.
• Поворачивать налево до того момента пока значение датчика цвета не станет больше 70%(то есть робот достигнет белой площади).
• Остановиться.
• Приступить к выполнению (1.) Пункта.
• Выйти из цикла если второе условие не удовлетворительно, вернуться к началу
3. Если прямо не свободно.
• Остановиться
• Подавать сигнал до момента исчезновения препятствия.
• Выйти из цикла вернуться к началу.
 |
Описание к рис. 2
1. Блок движение он выполняет функцию остановки двигателей
1.1 Блок звука
1.2 Блок ультразвукового датчика он позволяет программе выйти из цикла при определённых условиях
2.1 Блок движения в этом случае этот блок отвечает за работу двигателя «А».
2.2 Блок датчика цвета он несёт в себе цифровые данные.
2.3 Блок движение он выполняет функцию остановки двигателя «A».
Рисунок 3 – Фото робота следующего чёрной линии
Обход препятствий
Обход препятствий на данный момент одна из неотъемлемых функций любого робота, к примеру, роботы поисковики.
Робот может видеть препятствия при помощи ультразвукового датчика,
который измеряет и сообщает основному блоку расстояние в дюймах или в сантиметрах.
Данная программа позволяет роботу обходить препятствия используя правило правой руки. Словестный алгоритм программы:
1. Начало.
2. Движение прямо до препятствия остановка.
3. Поворот на право, если свободно.
· Возврат к 1) пункту.
· Если есть препятствие.
4. Разворот на сто восемьдесят, если свободно.
· Возврат к 1) пункту.
· Если есть препятствие.
·
 |
Возврат к 1) пункту.
Описание к рис. 3.3
1. Блок движения двигателей «А» и «С»
1.1 Блок ультразвукового датчика измеряющий расстояние до препятствия
1.2 Блок остановки движения двигателей «А» и «С»
1.3 Блок поворота направо
1.4 Операция разветвления с логической функцией которая определяет есть препятствие или нет и исходя из полученных данных выполняет то или иное действие
2.1 Блок поворота налево
Рисунок 5 - Фотография собранного робота.