Pohyb robota po čiare a zaznamenávanie vzdialenosti okolitých objektov (Dudík, Kemény)

Úvod

Našou úlohou bolo naprogramovať Acrob robota tak aby sa hýbal smerom dopredu sledovaním čiary a popritom meral vzdialenosti okolitých objektov. Na sledovanie čiary sme použili dva svetelné čiarové senzory. Na zisťovanie vzdialenosti okolitých objektov sme použili IR senzor. Použili sme iba jeden senzor umiestnený na ľavom boku robota.

Zapojenie

Opis aplikácie

Aplikácia sa delí na dve logické časti. V prvej sa vykoná takzvaný SETUP robota, kde sa inicializujú jeho vnútorné premenné. V druhej časti sme definovali samotnú funkcionalitu robota. Základné funkcie, ktoré robot vykonáva sú sledovanie čiary a mapovanie okolitého prostredia.

Sledovanie čiary

Aplikácia spracováva dáta, ktoré mu boli sprostredkované pomocou čiarových senzorov na podvozku robota. Tieto hodnoty si uchováva vo svojich vnútorných premenných a ďalej ich spracováva. Ak sa čiarový senzor nachádza nad tmavým povrchom, reprezentovaným vodiacou čiarou, nasnímané hodnoty sú vysoké. Ak sa sníma bieli povrch na ktorom sa robot pohybuje, tak sú nasnímané hodnoty veľmi nízke. Vďaka týmto veľkým rozdielom sme schopný detegovať jeho pozíciu. Pohyb robota prebieham týmto spôsobom. Ak sa nasnímali nízke hodnoty na pravom senzore aj ľavom tak sa robot pohybuje rovno. Vodiaca čiara sa nachádza medzi senzormi. Ak robot deteguje, že jeden senzor zaznamenal rapídny nárast hodnoty, aplikácia upraví pohyb robota tak aby sa vrátil do pôvodnej dráhy a dostal vodiacu čiaru medzi čiarové senzory.

Mapovanie prostredia

Mapovanie prebieha za behu robota. Aplikácia vo vnútri robota vykonáva nie len snímanie povrchu ale zaznamenáva aj okolie robota. Okolie je snímané pomocou IR senzora. Jeho výstupy sú spracované špeciálne navrhnutými algoritmami na mapovanie. Algoritmus spracováva vzdialenosť okolitých objektov, ktoré boli zaznamenané ako tok znakov reprezentujúcich vzdialenosti. Pre jednoduchšie spracovanie a následnú vizualizáciu dát sme tieto namerané dáta predelili konštantou.

Zdrojový kód

Ukážka podmieneného smeru pohybu robota

Situácia : Ľavý čiarový senzor narazil na vodiacu čiaru a je potrebné vykonať korekciu pohybu doľava.

if (val_senzor_l > 200) {   
  Lavy_motor.write(90+SLOW);
  Pravy_motor.write(90+SLOW);
  delay(800);
  Lavy_motor.write(90 - SLOW);  
  Pravy_motor.write(90 + SLOW); 
  delay(500);
}

Ukážka procesu mapovania

Skreslena_vzdialenost = val_infra_1 / 80;               //hodnotu senzora predelim konstantou ktora bola optimalizovana
if (Skreslena_vzdialenost < 10) {                       //vdaka optimalizovanej konstante by hodnota nemala prekrocit desat
  CelaMapa += String( 10 - Skreslena_vzdialenost, DEC); //zapisem nameranu hodnotu do stringu
  CelaMapa += String( " ");                             //pridam medzeru za kazdou hodnotou
}

zdrojový kód Media:Projekt_d_k.zip

Výstup

video mapovania [1]

Ukážka z výstupného textového okna programu Arduino

Graf z výstupných hodnôt

Autor: Adam Dudík, Patrik Kemény