Swarm Bots: Montering och kooperativ transport: 13 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hej alla, Denna instruerbara handlar om 'Swarm Bots: Assembly and Co-operative Transport' där vi kan bygga vår egen master- och slavrobot, slaven kommer att följa masterroboten och vi kommer att styra masterroboten med vår smartphone. Det är ett roligt projekt, bara prova din elektroniknörd inom dig och leka med robotik. Jag kommer att prova många bilder, videor, kort förklaring om detta projekt för att få en klar uppfattning.

Varför COBOT skiljer sig från Swarm och normal bot kan du hitta här

1. INTRODUKTION

1.1 Vad som egentligen är Swarm robotics!

1. Swarm robotics är ett nytt tillvägagångssätt för samordning av multirobotsystem som består av ett stort antal vanligen enkla fysiska robotar.

2. Detta tillvägagångssätt framkom inom området artificiell svärmintelligens samt den biologiska undersökningen av insekter, myror och andra fält i naturen, där ett svärmbeteende inträffar.

3. Swarm Robotics är ett framväxande område inom kollektiv robotik som använder ett fullt distribuerat kontrollparadigm och relativt enkla robotar för att uppnå samordnat beteende på gruppnivå.

4. Svärmrobotsystem är självorganiserande, vilket innebär att konstruktivt kollektivt (eller makroskopiskt) beteende kommer från individuella (eller mikroskopiska) beslut som robotar tar.

Steg 1: Ursprung för svärm och referens i filmer

1.2 Svärmens ursprung 1. De flesta svärmintelligensforskningar är inspirerade av hur natursvärmarna, såsom sociala insekter, fiskar eller däggdjur, interagerar med varandra i svärmen i verkliga livet.

2. Dessa svärmar sträcker sig i storlek från ett fåtal individer som bor i de små naturområdena till mycket organiserade kolonier som kan uppta de stora territorierna och består av mer än miljoner individer.

3. Gruppbeteenden som växer fram i svärmarna visar på stor flexibilitet och robusthet, såsom vägplanering, byggande av bo, uppgiftsfördelning och många andra komplexa kollektiva beteenden i olika natursvärmar.

4. Individerna i natursvärmen uppvisar mycket dåliga förmågor, men de komplexa gruppbeteendena kan uppstå i hela svärmen, till exempel migrering av fågelmassor och fiskskolor, och föda av myr- och bi -kolonier som visas i fig. Termiter svärm till bygga kolonier, fåglar svärmer för att hitta mat, bin svärmar för att samla honung.

Steg 2: PROBLEMDEFINITION

1. Introduktion

I detta kapitel kommer vi att arbeta med två huvudmål i vårt projekt, dvs självmontering och kooperativ transport. Vid självmontering monteras två robotar i linjeformation och vid kooperativ transport kommer dessa två botten att transportera block från en plats till en annan.

1..1 Självmontering av svärmrobotar

Vi strävar efter att styra en grupp s-bots på ett helt autonomt sätt på ett sådant sätt att de lokaliserar, närmar sig och ansluter till ett objekt.

1.2 Kooperativ transport

I detta arbete behandlar problemet med

a) hur man styr separata s-bots för att autonomt ansluta till ett objekt och/eller med varandra, och

b) hur man styr en svärmbot eller en samling svärmbotar för att transportera ett föremål mot ett mål.

Utformningen och användbarheten av en hybridkontrollarkitektur för att styra en självmonterande grupp av s-bots som är engagerade i en kooperativ transportuppgift har redan studerats i simulering. Problemet har sönderdelats i delproblemen med att kontrollera åtgärderna.

1. S-bots som kan självmonteras. Monterade s-bots som kan lokalisera målet under transport.

2. Monterade s-bots som inte kan hitta målet under transporten. Använd en master- och slavmikrokontroller.

3. Gränssnitt för optisk undvikande sensor med svärmrobot.

4. Utvecklat SPI -kommunikation mellan svärmrobotar.

5. Synkronisering mellan två svärmrobotar. Begränsad transport av objekt är bara en begränsning av vårt projekt.

Steg 3: METODOLOGI

Det fem huvudblocket av svärmprojekt består av

A) Arduino Master & Slave: Mästaren och slaven är två arduino-baserade robotar, som samarbetar tillsammans för att utföra den önskade uppgiften- i vårt fall transport av tunga föremål. Befälhavaren styr slavens rörelse och handlingar genom RF -modulen som förklaras i nästa del.

B) RF -modul (nrf24l01): Kommunikationen mellan mastern och slaven sker genom RF -modulen. Mastern skickar det önskade kommandot genom sändarmodulen, som tas emot och följs av slaven genom mottagarmodulen som är ansluten till den.

C) Obstacle Avoider: Detta är robotarnas öga. Obstakelundvikare hjälper robotarna att undvika oönskade hinder och förhindrar också kollisioner mot varandra. Den består av ett system med fotodioder och lysdioder, som placeras på mastern respektive slaven

D) One Sheeld: Den första delen är en sköld som är fysiskt ansluten till ditt Arduino-kort och fungerar som en trådlös mellanman, rördata mellan Arduino och alla Android-smartphones via Bluetooth. Det är en mjukvaruplattform och app på Android -smartphones som hanterar kommunikationen mellan vår skärm och din smartphone och låter dig välja mellan olika tillgängliga sköldar.

E) LV-MaxSonar: Våra ultraljudssensorer finns i luft, beröringsfri objektdetektering och intervallsensorer som detekterar objekt inom ett område. Dessa sensorer påverkas inte av färgen eller andra visuella egenskaper hos det detekterade objektet. Ultraljudssensorer använder högfrekvent ljud för att upptäcka och lokalisera objekt i en mängd olika miljöer.

Steg 4: KONTAKTERING AV KOMPONENTERNA

Swarm Bots: Montering och kooperativ transport Pin Beskrivning

A. nrf24L01 stiftbeskrivning

1 - GND

2 - VCC 3.3V !!! INTE 5V

3 - CE till Arduino pin 9

4 - CSN till Arduino pin 10

5 - SCK till Arduino pin 13

6 - MOSI till Arduino pin 11

7 - MISO till Arduino pin 12

8 - oanvänd

B. LV-MaxSonar

Vcc-5V

GND

Datastift - A5

C. L293D Motorförare IC

LeftMotorForward - D7 (Digital pin 7)

LeftMotorReverse - D6

RightMotorForward - D5

RightMotorReverse - D4

D. fotodiod (tillval)

VCC-5V

GND

Datastift - D0

Du kan ansluta stift enligt din PCB -design men nödvändiga ändringar i koden måste göras.

Obs: Människor kommer att möta några problem när de gränsar och kör programmet vid första försöket, gå igenom all anslutning och kod ordentligt och försök sedan igen.

Steg 5: PROGRAMMERING

Hackster.io

Obs: Efter den bifogade txt -filen innehåller Master.ino och Slave.ino -programmet. Ta referens från koden, förstå arbetet och ladda upp den till respektive master arduino och slave arduino:)

Steg 6: Hölje & PCB & PROTOTYPING

Du kan ta alla fall för din robot

Kretskortet innehåller nrF, sensor för att undvika hinder, batteri, L293D IC. Du behöver inte göra PCB, bara på purf board, anslut varje komponent och löd den

Steg 7: TESTNING AV FÖRHINDRINGSSENSOR

Steg 8: TESTNING NRF24L01 TRANSRECEIVER

Obs: Ursäkta för vattenstämpel i video;)

Steg 9: TESTNING AV ENKEL BOT & 1SHEELD WORKING

Steg 10: AVENGERS MONTERING FÖR SLUTTESTNING

Steg 11: SLUTTESTNING

Steg 12: SLUTSATS

1. Vårt projekt bygger i grunden på det naturliga beteendet hos en svärm av bin eller en svärm av myror som effektivt och effektivt utför den uppgift som har fått dem.

2. Samordningen mellan Mästaren och Slavboten är effektiv för att åstadkomma uppgiften som är Objekttransport

3. Här används endast 1 Master och 1 Slave -bots som sätter en begränsning på objektets storlek som kan transporteras från källa till destination.

4. När självmonteringen är klar är transporten av objektet enkel och pålitlig process.

5. Användningen av Wireless Bots gör Master- och Slave Bot -paret praktiskt att använda.

FRAMTIDSOMRÅDE

1. Genom att öka antalet slavar kan transport av större och tyngre föremål utföras.

2. Dessa svärmrobotar kan användas för olika räddningsoperationer där situationerna inte är gynnsamma för människor att ingripa.

3. Användningen av Swarm Robotics kan utökas till att tjäna en nation genom militära tjänster. Detta kommer att minska antalet dödsoffer från ett krig.

Steg 13: TACK:)

Tack så mycket för din tid att titta på detta instruerbara

Jag hoppas att jag gjorde en kort förklaring till det här projektet så att alla enkelt kan förstå projektet och göra egna. Eftersom det är ett lite komplext projekt kan du först möta problem under gränssnitt, kodning och testning. Följ bara steg för steg och eliminera felrad, ladda inte upp koden direkt och börja köra. Koden är också en allmän kod, människor kan behöva göra ändringar enligt dina krav.

Det jag föreslår är att först koppla in en komponent och testa den, sedan lägga till en annan kod och testa den. Detta kommer att hjälpa bättre. Ta lite referens från google eftersom min kod inte heller är 100% korrekt. Äntligen är jag också nybörjare inom arduino och programmering, därför försökte jag så gott jag kan så mycket jag kan.

Hoppas du gillade det:)

Favoritera den här instruerbara

Vänligen rösta på mig i ROBOT -tävlingen

Skål!