OBSTAKEL SENSING EN VERMIJDING ROVER: 3 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Een rover is een ruimteverkenningsvoertuig dat is ontworpen om over het oppervlak van een planeet of een ander hemellichaam te bewegen. Sommige rovers zijn ontworpen om leden van een menselijke ruimtevluchtbemanning te vervoeren; andere waren gedeeltelijk of volledig autonome robots. Rovers komen meestal op het planetaire oppervlak aan op een ruimtevaartuig in lander-stijl.

Deze definitie voor de rover is in de loop van de tijd veranderd omdat we thuis onze eigen intelligence rover kunnen bouwen met de beschikbare geavanceerde ontwikkelingsborden en -platforms. Mijn idee was om de autonome rover voor het vermijden van obstakels te ontwikkelen met behulp van ultrasone afstandssensoren. Dit was het project met Intel Edison SoC met weinig sensoren uit de Intel Grover-sensorkit.

Stap 1: gebruikte componenten

Intel Edison-kit voor Arduino, servomotor, DC-motor, IR-sensor en ultrasone bereiksensor, voedingsadapter.

Er zijn maar weinig lego-componenten gebruikt om het te bouwen voor de basis van de rover en voor het monteren van de sensoren en motoren

Stap 2: Beschrijving

In eerste instantie ben ik begonnen met de IR-sensor voor het berekenen van de afstand of het detecteren van het obstakel. Om het robuuster te maken, heb ik de IR-sensor voor de servomotor aangesloten om het obstakel in alle richtingen te controleren. De servomotor fungeerde als de panmotor die 180° kan zwaaien en ik scande altijd naar het obstakel in de 3 standen - links, rechts en rechtdoor. Er is een algoritme ontwikkeld om de afstand van het obstakel te berekenen en de DC-motor te besturen die is aangesloten om de wielen aan te drijven. IR-sensor had nadelen, namelijk dat hij niet werkte onder fel zonlicht, het is de enige digitale sensor en kan de afstand van het obstakel niet meten. IR sensor heeft een bereik van 20cm. Maar met de ultrasone afstandssensor kon ik de afstand in alle richtingen berekenen en beslissen hoe ver het obstakel is en vervolgens beslissen in welke richting het moet bewegen. Het heeft een goed bereik van 4 m afstand en kan de afstand nauwkeurig meten. De sensor werd op de pan-servomotor geplaatst die 180° veegt zodra het obstakel in het pad wordt gedetecteerd. Het algoritme is ontwikkeld om de afstand in alle richtingen te controleren en vervolgens autonoom het pad met een relatief ver gedetecteerd obstakel in de andere richting te bepalen. Om de wielen van de rover aan te drijven werden gelijkstroommotoren gebruikt. Door de puls voor de DC-motorenterminal te regelen, kunnen we de rover vooruit, achteruit, linksaf, rechtsaf. Afhankelijk van de beslissing van de logica van de controller werd de input voor de DC-motoren gegeven. Het algoritme is zo geschreven dat, als er een obstakel wordt gedetecteerd aan de voorkant van de rover, deze naar links lijkt door de pan-servomotor naar links te draaien en de ultrasone afstandsensor de afstand aan de linkerkant te controleren, dan wordt hetzelfde berekend in de andere richtingen. Nadat we de afstand in de verschillende richtingen hebben, bepaalt de controller het meest geschikte pad waar het obstakel het verst is door de gemeten afstanden te vergelijken. Als het obstakel zich in alle richtingen op dezelfde afstand bevindt, beweegt de rover een paar stappen achteruit en controleert dan opnieuw of het obstakel hetzelfde is. Er was nog een IR-sensor achter de rover aangesloten om te voorkomen dat hij raakte terwijl hij achteruit reed. De drempelwaarde werd in alle richtingen ingesteld voor de minimale afstand om geselen te voorkomen.

Stap 3: Toepassing

Dit heeft toepassing op veel gebieden, een ervan werd geïntegreerd in een indoor positioneringsproject voor het volgen en testen van de nauwkeurigheid van de gemeten positie van het object in de binnenomgeving.