ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΜΕ ARDUINO€¦ · Motor Shield L293D ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ΜΕ...

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΜΕ ARDUINO - ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΙ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ

1

Δημιουργός: Δρ.Αθανάσιος Μπαλαφούτης

Επιβλέπων: Πετεινάτος Ηλίας

Υποψήφιος Διδάκτωρ

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

• Διαγωνισμοί Ρομποτικής

• Ακολουθία Γραμμής

Περιεχόμενα

2

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΙ ΡΟΜΠΟΤΙΚΗΣ

Γιατί να συμμετέχω σε διαγωνισμούς

• Ισχυρό κίνητρο μάθησης

• Εργασία σε ομάδες

• Εκπαίδευση στην Επίλυση Προβλημάτων (Problem Solving)

• Εκπαίδευση στη Λήψη Αποφάσεων (Decision Making)

• Ανταλλαγή γνώσεων

• Παρακολούθηση τεχνολογικής προόδου

3


Διαγωνισμοί στην Ευρώπη

• Robotex - Ταλίν (Νοέμβριος) - www.robotex.ee

• Robotic Day - Πράγα (Ιούλιος) - www.roboticday.org

• ITURO - Κωνσταντινούπολη (Απρίλιος) - www.ituro.org

• CanSat - Διαγωνισμός Διαστημικής της ESA - www.cansat.gr

• RoboCup - Διαγωνισμοί Ποδοσφαίρου - www.robocup.org

4

Ακολουθία Γραμμής (Follow Line)


5

Line Following Enhanced


6

Line Following Enhanced - Διακοπτόμενη Γραμμή


7

Line Following Enhanced - Αποφυγή Εμποδίων


8

Line Following Enhanced - Ανακλινόμενη Γέφυρα


9

Line Following Enhanced - Ράμπα


10

Line Following Enhanced - Αλλαγή πάχους γραμμής


11

Line Following Enhanced - Βρόγχος


12

Διαγωνισμός Sumo


13

Διαγωνισμός Folkrace


14

Διαγωνισμός Water Rally


15

Διαγωνισμός City Pass - Traffic


16

Διαγωνισμός Color Selecting


17

Διαγωνισμός Micro Mouse - Maze Solving


18

Διαγωνισμός Basket Ball


19

Διαγωνισμός Soccer


20

ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΓΡΑΜΜΗΣ

Βασικοί Αλγόριθμοι

21

Βασικοί Αλγόριθμοι


22

Proportional Line Follower


23

Proportional Line Follower

Kp = 10

offset = 50

error =LightValue – offset

Turn = Kp * error


24

FOLLOW LINE - PID ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ

Proportional: Πόσο μακριά βρίσκεται το ρομπότ από τη γραμμή

Integral: Συσσωρευμένο σφάλμα σε συνάρτηση με το χρόνο

Derivative: Ρυθμός Ταλάντωσης (δεξιά - αριστερά από τη γραμμή)

25

Kp = 10

Ki = 10

Kd = 100

offset = 45

Tp = 50

integral = 0

lastError = 0

derivative = 0

Loop forever

LightValue = read light sensor

error = LightValue - offset

integral =integral + error

derivative = error - lastError

Turn =Kp*error + Ki*integral+ Kd*derivative

powerA= Tp + Turn

powerC= Tp - Turn

MOTOR A direction=forward power=PowerA

MOTOR C direction=forward power=PowerC

lastError= error

end loop forever

Ψευδοκώδικας

FOLLOW LINE - PID ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ

26

Με χρήση 2 αισθητήρων


27

Με χρήση 2 αισθητήρων

leftLevel

0

rightLevel

0

Value

99

Comment

Lost the line

0 1 3 Far right

0 2 2 Right

1 0 -3 Far left

1 1 0 Center

1 2 1 Near right

2 0 -2 Left

2 1 -1 Near Left

2 2 0 Center

0: Λευκό

1: Γκρι

2: Μαύρο


28

Υπολογισμός level


29

Υπολογίζοντας την κατεύθυνση κίνησης


30

Υπολογίζοντας την παράμετρο Κp


31

Συνάρτηση main()


32

Με 3 Αισθητήρες


33

Με 8 Αισθητήρες


34

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ΜΕ ARDUINO

Υλικά:

1. Arduino UNO

35

Υλικά:

2. Motor Shield L293D


36

Υλικά:

3. QTR-8RC Reflectance Sensor


37

Υλικά:

4. DC Motors και Ρόδες


38

Υλικά:

5. Βοηθητικούς τροχούς


39

Υλικά:

6. Σκελετός οχήματος - Πιστόλι σιλικόνης


40

Υλικά:

7. Μπαταρία 9V - connectors - καλώδια - διακόπτης


41

Τοποθέτηση κινητήρων


42

Τοποθέτηση Arduino UNO


43

Τοποθέτηση Motor Shield L293D


44

Τοποθέτηση Βοηθητικού τροχού


45

Τοποθέτηση Κινητήριων Τροχών


46

Σύνδεση κινητήρων με το shield


47

Σύνδεση κινητήρων με το shield


48

Σύνδεση QTR-8RC Reflectance Sensor


49

Σύνδεση QTR-8RC Reflectance Sensor


50

Προσοχή στις καλωδιώσεις


51

Προσθήκη Μπαταρίας και Διακόπτη


52

Βιβλιοθήκες για προγραμματισμό με Arduino

Motor Shield L293D

https://github.com/adafruit/Adafruit-Motor-Shield-library

QTR-8RC Reflectance Sensor

https://github.com/pololu/qtr-sensors-arduino/releases


53

Κώδικας για Arduino


54



55



56

ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ ΠΟΛΥ!!!

57

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΜΕ ARDUINO€¦ · Motor Shield L293D ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ΜΕ...

Documents

Transcript of ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΜΕ ARDUINO€¦ · Motor Shield L293D ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ΜΕ...