Pană Ştefan, 332CC

Robot cu două motoare care urmăreşte o linie de culoare neagră (având fundalul de culoare albă).

Proiectul constă în implementarea unui robot care urmărește o linie neagră cu ajutorul unui senzor infraroșu care detectează poziţia robotului față de linia pe care o urmează. Acesta poate fi utilizat în fabrici pentru mutarea diverselor obiecte eficient și autonom (evident, robotul utilizat într-o fabrică are un șașiu de dimensiuni mai mari și este mai rezistent la greutate).

Schema bloc:

Astfel, placa de dezvoltare Arduino UNO primeşte informaţii legate de poziţia robotului de la senzorii cu infraroşu. În funcţie de aceste valori placa trimite mai departe informaţii către driver-ul de motoare L293D care acţionează cu viteze diferite cele 2 motoare (stângul, respectiv dreptul).

Componentele robotului sunt:

• Arduino UNO
• Kit şasiu maşină 2 roţi
• Senzor inflaroşu QTR-8A
• Shield cu driver de motoare L293D
• Baterie 9V
• Fire de legătură

Design-ul circuitului în Tinkercad

Astfel, o baterie de 9V este suficientă pentru a alimenta întregul circuit.

Pentru început am verificat că fiecare piesă merge conform specificaţiilor folosind exemple din bibliotecile oficiale (AFMotor de la Adafruit pentru shield-ul L293D şi QTRSensors de la Pololu pentru senzorii IR). Ulterior am citit documentaţiile acestor biblioteci pentru a vedea ce funcţii îmi oferă.

Am ales să implementez un algoritm care foloseşte componente proporţionale şi derivative (algoritm PD) deoarece acesta are o acurateţe şi o viteză mult mai mare decât metodele clasice care folosesc unul sau doi senzori. Un dezavantaj al acestei metode este faptul că în funcţie de: dimensiunea roţilor, puterea motoarelor, greutatea robotului, distanţa la care este amplasat senzorul IR faţă de roţi; trebuie reglate componentele KP şi KD (denumite astfel în codul ce urmează a fi prezentat) pentru ca robotul să aibă un control cât mai optim.

Astfel, am ales să folosesc 5 senzori din cei 8 disponibili din 2 motive:

• am fost limitat de placa Arduino UNO în a folosi maxim 6 senzori analogi;
• am folosit cel mai mic număr impar mai mic decât 6 deoarece am vrut să am doar un senzor în mijloc drept reper la poziţia robotului faţă de linia neagră.

Pentru a putea utiliza cât mai eficient senzorii IR, înainte ca robotul să poată urmări linia acesta trebuie calibrat manual (am folosit exemplul din fişierul “QTRAExample” al bibliotecii QTRSensors pentru a calibra robotul).

După calibrare, cu ajutorul funcţiei “readLine” din aceeaşi bibliotecă aflu poziţia în care se află linia neagră faţă de senzorii folosiţi (eu folosesc senzorii 2, 3, 4, 5, 6, senzorul 4 fiind cel din mijloc).

Export to PDF