टक्कर से बचने के लिए शुरुआती सेल्फ-ड्राइविंग रोबोटिक वाहन: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

नमस्कार! टक्कर से बचने और जीपीएस नेविगेशन के साथ अपना खुद का सेल्फ-ड्राइविंग रोबोटिक वाहन कैसे बनाया जाए, इस पर मेरे शुरुआती-अनुकूल निर्देश में आपका स्वागत है। ऊपर एक YouTube वीडियो है जो रोबोट को प्रदर्शित करता है। यह प्रदर्शित करने के लिए एक मॉडल है कि एक वास्तविक स्वायत्त वाहन कैसे काम करता है। कृपया ध्यान दें कि मेरा रोबोट आपके अंतिम उत्पाद से बहुत अलग दिखाई देगा।

इस निर्माण के लिए आपको आवश्यकता होगी:

- ओएसईपीपी रोबोटिक फंक्शनल किट (बोल्ट, स्क्रूड्रिवर, केबल आदि शामिल हैं) ($98.98)

- Arduino मेगा 2560 Rev3 ($ 40.30)

- HMC5883L डिजिटल कम्पास ($6.99)

- HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर ($3.95)

- NEO-6M GPS और एंटीना ($12.99)

- HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल ($7.99)

- यूएसबी मिनी बी केबल (हो सकता है कि यह आपके पास पड़ा हो) ($5.02)

- एक एंड्रॉइड स्मार्टफोन

- छह एए बैटरी, 1.5 वोल्ट प्रत्येक

- कोई भी छड़ जैसी गैर-चुंबकीय सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम) जिसे आप रीसायकल करना चाहते हैं

- दो तरफा टेप

- एक हाथ ड्रिल

चरण 1: रोबोट की चेसिस और गतिशीलता को असेंबल करना

व्याख्या: अगर यह हिलता नहीं है तो यह वाहन नहीं है! सबसे बुनियादी रोबोटिक वाहन के लिए पहियों, मोटर्स और चेसिस (या रोबोट का "बॉडी") की आवश्यकता होती है। इन भागों में से प्रत्येक को अलग से प्राप्त करने के बजाय, मैं एक स्टार्टर रोबोटिक वाहन के लिए एक किट खरीदने का सुझाव देता हूं। अपने प्रोजेक्ट के लिए, मैंने ओएसईपीपी रोबोटिक फंक्शनल किट का इस्तेमाल किया क्योंकि यह कई हिस्सों और उपलब्ध टूल्स के साथ आया था, और मुझे लगा कि रोबोट की स्थिरता के लिए एक टैंक कॉन्फ़िगरेशन सबसे अच्छा था, साथ ही केवल दो मोटर्स की आवश्यकता के द्वारा हमारे प्रोग्रामिंग को सरल बनाने के लिए।

प्रक्रिया: यह आपके लिए मददगार नहीं होगा यदि मैं केवल असेंबली मैनुअल को दोहराता हूं, जिसे आप यहां पा सकते हैं (आपके पास त्रिकोणीय टैंक कॉन्फ़िगरेशन का विकल्प भी है)। मैं केवल सभी केबलों को यथासंभव रोबोट के करीब और जमीन या पहियों से दूर रखने की सलाह दूंगा, खासकर मोटर्स से केबल के लिए।

यदि आप एक महंगी किट खरीदने पर एक बजट विकल्प चाहते हैं, तो आप एक पुरानी, काम कर रही आरसी कार को भी रीसायकल कर सकते हैं और उसमें से मोटर, पहियों और चेसिस का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि Arduino और उसका कोड उन लोगों के लिए कितना अनुकूल है। विशेष भाग। ओएसईपीपी द्वारा किट चुनना एक बेहतर शर्त है।

चरण 2: Arduino को शामिल करना

स्पष्टीकरण: क्योंकि यह एक शुरुआती गाइड है, मैं जल्दी से समझाना चाहता हूं कि Arduino किसी भी पाठक के लिए क्या है जो इलेक्ट्रॉनिक्स में इसके उपयोग से अपरिचित हो सकता है। एक Arduino एक प्रकार का माइक्रोकंट्रोलर है, जिसका अर्थ है कि यह ठीक यही करता है - रोबोट को नियंत्रित करना। आप अपने कंप्यूटर पर कोड में निर्देश लिख सकते हैं जिसका अनुवाद उस भाषा में किया जाएगा जिसे Arduino समझ सकता है, फिर आप उन निर्देशों को Arduino में अपलोड कर सकते हैं, और Arduino चालू होने पर तुरंत उन निर्देशों को निष्पादित करने का प्रयास करना शुरू कर देगा। सबसे आम Arduino Arduino Uno है, जो OSEPP किट में शामिल है, लेकिन आपको इस प्रोजेक्ट के लिए Arduino Mega की आवश्यकता होगी क्योंकि यह Arduino Uno की तुलना में बड़े पैमाने पर प्रोजेक्ट है। आप अन्य मज़ेदार प्रोजेक्ट्स के लिए किट के Arduino Uno का उपयोग कर सकते हैं।

प्रक्रिया: रोबोट के आधार पर स्पेसर्स में जिप-टाई या स्क्रूइंग का उपयोग करके Arduino को रोबोट से जोड़ा जा सकता है।

हम चाहते हैं कि Arduino हमारे रोबोट की मोटरों को नियंत्रित करे, लेकिन मोटर्स सीधे Arduino से कनेक्ट नहीं हो सकती हैं। इसलिए, हमें मोटर केबल और Arduino के साथ संबंध बनाने में सक्षम होने के लिए Arduino के शीर्ष पर हमारे मोटर शील्ड (जो हमारे किट से आया) संलग्न करने की आवश्यकता है। मोटर शील्ड के नीचे से आने वाले पिन को Arduino Mega के "छेद" में ठीक से फिट होना चाहिए। मोटरों से फैली केबल ऊपर की छवि की तरह मोटर शील्ड पर स्लॉट में फिट होती है। स्लॉट के शीर्ष पर एक स्क्रूड्राइवर को + आकार के इंडेंट में घुमाकर इन स्लॉट्स को खोला और बंद किया जाता है।

अगला, Arduino को काम करने के लिए वोल्टेज की आवश्यकता होती है। ओएसईपीपी रोबोटिक कार्यात्मक किट छह बैटरी के लिए फिट बैटरी धारक के साथ आना चाहिए था। होल्डर में छह बैटरियां डालने के बाद, बैटरी होल्डर से निकले तारों को वोल्टेज के लिए बने मोटर शील्ड के स्लॉट में डालें।

चरण 3: ब्लूटूथ नियंत्रण जोड़ना

प्रक्रिया: Arduino का पता लगने के बाद, ब्लूटूथ मॉड्यूल को जोड़ना उतना ही आसान है जितना कि ब्लूटूथ मॉड्यूल के चार प्रोग्स को मोटर शील्ड पर चार-छेद वाले स्लॉट में डालना, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है।

अविश्वसनीय रूप से सरल! लेकिन हम नहीं कर रहे हैं। ब्लूटूथ मॉड्यूल वास्तविक ब्लूटूथ नियंत्रण का केवल आधा है। दूसरा आधा हमारे एंड्रॉइड डिवाइस पर रिमोट ऐप सेट कर रहा है। हम ओएसईपीपी द्वारा विकसित ऐप का उपयोग करेंगे जो रोबोटिक फंक्शनल किट से असेंबल किए गए रोबोट के लिए है। आप अपने डिवाइस पर एक अलग रिमोट ऐप का उपयोग कर सकते हैं, या आप अपना खुद का भी बना सकते हैं, लेकिन हमारे उद्देश्यों के लिए, हम पहिया को फिर से शुरू नहीं करना चाहते हैं। ओएसईपीपी के पास यह भी निर्देश है कि उनका ऐप कैसे इंस्टॉल किया जाए, जिसे Google Play स्टोर से इंस्टॉल नहीं किया जा सकता है। आप उन निर्देशों को यहां पा सकते हैं। आपके द्वारा इंस्टॉल किए गए रिमोट का लेआउट ट्यूटोरियल से अलग दिख सकता है, और यह ठीक है।

चरण 4: टकराव से बचाव जोड़ना

व्याख्या: अब जबकि रोबोट मोबाइल है, यह अब दीवारों और बड़ी वस्तुओं में दौड़ने में सक्षम है, जो संभावित रूप से हमारे हार्डवेयर को नुकसान पहुंचा सकता है। इसलिए, हम अपने अल्ट्रासोनिक सेंसर को रोबोट के बिल्कुल सामने शामिल कर रहे हैं, जैसा कि आप ऊपर की छवि में देखते हैं।

प्रक्रिया: ओएसईपीपी रोबोटिक फंक्शनल किट में अल्ट्रासोनिक सेंसर को छोड़कर, आपके द्वारा वहां देखे जाने वाले सभी भाग शामिल हैं। जब आपने मेरे द्वारा लिंक किए गए निर्देश मैनुअल का पालन करके चेसिस को इकट्ठा किया था, तो आपको पहले से ही इस धारक को अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए बनाना चाहिए था। सेंसर केवल धारक के दो छेदों में पॉप किया जा सकता है, लेकिन आपको धारक से गिरने से रोकने के लिए सेंसर को रबर बैंड के साथ रखना चाहिए। एक केबल डालें जो सेंसर पर चारों ओर फिट बैठता है और केबल के दूसरे छोर को मोटर शील्ड पर पिन के कॉलम 2 से जोड़ता है।

आप कई अल्ट्रासोनिक सेंसर शामिल कर सकते हैं, बशर्ते आपके पास उन्हें रखने के लिए हार्डवेयर हो।

चरण 5: GPS और कंपास जोड़ना

व्याख्या: हमने अपना रोबोट लगभग पूरा कर लिया है! यह हमारे रोबोट को असेंबल करने का सबसे कठिन हिस्सा है। मैं पहले जीपीएस और डिजिटल कंपास की व्याख्या करना चाहता हूं। Arduino अक्षांश और देशांतर के संदर्भ में, रोबोट के वर्तमान स्थान के उपग्रह डेटा एकत्र करने के लिए GPS को संदर्भित करता है। डिजिटल कंपास से रीडिंग के साथ जोड़े जाने पर इस अक्षांश और देशांतर का उपयोग किया जाता है, और इन नंबरों को Arduino में गणितीय सूत्रों की एक श्रृंखला में डाल दिया जाता है ताकि यह गणना की जा सके कि रोबोट को अपने गंतव्य तक पहुंचने के लिए आगे क्या आंदोलन करना चाहिए। हालांकि, कंपास को लौह सामग्री, या लौह युक्त सामग्री की उपस्थिति में फेंक दिया जाता है और इसलिए चुंबकीय होते हैं।

प्रक्रिया: हमारे रोबोट के लौह घटकों से किसी भी संभावित हस्तक्षेप को कम करने के लिए, हम अपने रॉड की तरह एल्यूमीनियम लेंगे और इसे ऊपर की छवि की तरह एक लंबे वी-आकार में मोड़ेंगे। यह रोबोट पर लौह सामग्री से कुछ दूरी बनाने के लिए है।

एल्युमिनियम को हाथ से मोड़ा जा सकता है या हाथ के बुनियादी उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। आपके एल्यूमीनियम की लंबाई मायने नहीं रखती है, लेकिन सुनिश्चित करें कि परिणामस्वरूप वी-आकार का एल्यूमीनियम अत्यधिक भारी नहीं है।

जीपीएस मॉड्यूल, जीपीएस एंटीना, और डिजिटल कंपास को एल्यूमीनियम स्थिरता पर चिपकाने के लिए दो तरफा टेप का उपयोग करें। बहुत महत्वपूर्ण: डिजिटल कंपास और जीपीएस एंटीना को एल्युमिनियम फिक्स्चर के शीर्ष पर रखा जाना चाहिए, जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है। साथ ही, डिजिटल कंपास में एल-आकार में दो तीर होने चाहिए। सुनिश्चित करें कि एक्स-एरो रोबोट के सामने की ओर इशारा करता है।

एल्यूमीनियम के दोनों सिरों पर छेद ड्रिल करें ताकि एल्यूमीनियम और रोबोट चेसिस पर एक छेद के बावजूद एक अखरोट खराब हो सके।

मोटर शील्ड पर वोल्टेज स्लॉट के ठीक नीचे छोटे "आउटलेट" में, डिजिटल कंपास केबल को Arduino मेगा में प्लग करें। Arduino मेगा (मोटर शील्ड पर नहीं) पर TX314 को पिन करने के लिए "RX" लेबल वाले GPS पर स्पॉट से एक केबल कनेक्ट करें, RX315 को पिन करने के लिए "TX" लेबल वाले स्पॉट से एक और केबल, "VIN" से एक और केबल। मोटर शील्ड पर 3V3 पिन के लिए GPS, और GPS पर "GND" से मोटर शील्ड पर GND पिन तक एक अंतिम केबल।

चरण 6: कोड के साथ सभी को एक साथ लाना

प्रक्रिया: यह हमारे Arduino Mega को वह कोड देने का समय है जो मैंने आपके लिए पहले ही तैयार कर लिया है। आप यहां Arduino एप्लिकेशन को मुफ्त में डाउनलोड कर सकते हैं। इसके बाद, मेरे पास नीचे दी गई प्रत्येक फाइल को डाउनलोड करें (मुझे पता है कि यह बहुत कुछ दिखती है, लेकिन इनमें से अधिकतर बहुत छोटी फाइलें हैं)। अब, MyCode.ino खोलें, Arduino एप्लिकेशन खुलनी चाहिए, फिर शीर्ष पर टूल्स, फिर बोर्ड, और अंत में Arduino मेगा या मेगा 2560 पर क्लिक करें। उसके बाद, शीर्ष पर, स्केच पर क्लिक करें, फिर स्केच फ़ोल्डर दिखाएं। इससे आपके पीसी पर MyCode.ino की फाइल लोकेशन खुल जाएगी। इस निर्देश से आपके द्वारा डाउनलोड की गई अन्य सभी फ़ाइलों को MyCode.ino फ़ाइल में क्लिक करें और खींचें। Arduino एप्लिकेशन पर वापस जाएं और ऊपर दाईं ओर स्थित चेकमार्क पर क्लिक करें ताकि प्रोग्राम कोड को मशीनी भाषा में अनुवाद कर सके जिसे Arduino समझ सके।

अब जब आपके पास सभी कोड तैयार हैं, तो अपने यूएसबी मिनी बी केबल का उपयोग करके अपने पीसी को Arduino मेगा से कनेक्ट करें। MyCode.ino के साथ Arduino एप्लिकेशन पर वापस जाएं और Arduino में कोड अपलोड करने के लिए स्क्रीन के शीर्ष दाईं ओर दाईं ओर तीर बटन पर क्लिक करें। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि एप्लिकेशन आपको यह न बताए कि अपलोड पूरा हो गया है। इस बिंदु पर, आपका रोबोट हो गया! अब हमें इसका परीक्षण करने की जरूरत है।

मोटर शील्ड पर स्विच का उपयोग करके Arduino चालू करें, और अपने Android डिवाइस पर OSEPP रिमोट ऐप खोलें। सुनिश्चित करें कि रोबोट पर ब्लूटूथ मॉड्यूल नीली रोशनी चमक रहा है, और ऐप खोलने पर ब्लूटूथ कनेक्शन का चयन करें। ऐप के यह कहने की प्रतीक्षा करें कि यह आपके रोबोट से कनेक्ट हो गया है। रिमोट पर, आपके बाईं ओर मानक बाएँ-दाएँ-ऊपर-नीचे नियंत्रण और दाईं ओर A-B-X-Y बटन होने चाहिए। मेरे कोड के साथ, एक्स और वाई बटन कुछ भी नहीं करते हैं, लेकिन ए बटन रोबोट के वर्तमान अक्षांश और देशांतर को बचाने के लिए है, और बी बटन रोबोट के लिए उस सहेजे गए स्थान पर जाना शुरू करने के लिए है। सुनिश्चित करें कि जीपीएस में है ए और बी बटन का उपयोग करते समय एक चमकती लाल बत्ती। इसका मतलब है कि जीपीएस उपग्रहों से जुड़ गया है और डेटा एकत्र कर रहा है, लेकिन अगर प्रकाश नहीं चमक रहा है, तो बस रोबोट को आकाश के सीधे दृश्य के साथ बाहर ले जाएं और धैर्यपूर्वक प्रतीक्षा करें। नीचे के घेरे जॉयस्टिक के लिए हैं, लेकिन इस परियोजना में उपयोग नहीं किए गए हैं। स्क्रीन के बीच में रोबोट की गतिविधियों के बारे में जानकारी लॉग होगी, जो मेरे परीक्षण के दौरान उपयोगी थी।

मुझे इस परियोजना के लिए कोड लिखने के लिए आधारभूत कार्य प्रदान करने के लिए OSEPP, साथ ही YouTube पर lombarobot id और EZTech को बहुत-बहुत धन्यवाद। कृपया इन पार्टियों का समर्थन करें:

ओएसईपीपी

ईज़ीटेक चैनल

लोम्बारोबोट आईडी चैनल

चरण 7: वैकल्पिक विस्तार: वस्तु का पता लगाना

इस निर्देश की शुरुआत में, मैंने उल्लेख किया था कि मेरे रोबोट वाहन की जो छवि आपने शुरुआत में देखी थी, वह आपके तैयार उत्पाद से अलग दिखेगी। विशेष रूप से, मैं ऊपर देख रहे रास्पबेरी पाई और कैमरे की बात कर रहा हूं।

ये दो घटक रोबोट के रास्ते में स्टॉप साइन या रेड स्टॉप लाइट का पता लगाने के लिए एक साथ काम करते हैं और अस्थायी रूप से रुकते हैं, जो रोबोट को एक वास्तविक स्वायत्त वाहन के करीब मॉडल बनाते हैं। रास्पबेरी पाई के कई अंतर अनुप्रयोग हैं जो आपके वाहन पर लागू हो सकते हैं। यदि आप रास्पबेरी पाई को शामिल करके अपने रोबोटिक वाहन पर आगे काम करना चाहते हैं, तो मैं राजनदीप सिंह के पाठ्यक्रम को स्वयं ड्राइविंग, ऑब्जेक्ट-डिटेक्टिंग वाहन के निर्माण पर खरीदने की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं। आप यहां उदमी पर उसका पूरा कोर्स पा सकते हैं। राजनदीप ने मुझे अपनी बात कहने के लिए नहीं कहा; मुझे लगता है कि वह एक अद्भुत प्रशिक्षक हैं जो आपको स्वायत्त वाहनों में शामिल करेंगे।