Урок 10 Движение по черной линии Робототехника в МБОУ; Гимназия №74

Урок 10 Движение по черной линии Робототехника в МБОУ; Гимназия №74

  • Банк ответов на задания
  • Введение в творческий проект
  • Дистанционное обучение 2016-2017 учебный год
  • Дистанционный курс с роботом
  • Изучаем EV3
  • Изучаем LEGO MINDSTORMS NXT 2.0
  • Изучаем датчики
  • Изучаем робототехнику дистанционно
  • История робототехники
  • На сайт гимназии
  • Наши достижения
  • Результаты уроков
  • Робототехника в МБОУ «Гимназия№74″
  • Робототехника в начальной школе
    • Изучаем LEGO WEDO
  • Робототехника в средней и старшей школе
  • Урок 1 Искусственный интеллект
  • Урок 1 Искусственный интеллект
  • Урок 10 Движение по черной линии
  • Урок 10 Цикл. Датчик света
  • Урок 11 Switch (Выбор)
  • Урок 11-13 Программирование различных случаев поведения
  • Урок 12 Лабиринт. Подпрограммы
  • Урок 13 Танец в круге. Калибровка Путешествие по комнате (защита от застреваний)
  • Урок 14 Движение вдоль линии
  • Урок 14-16 Роботы на колесах и шинах
  • Урок 15-17 Написание собственных программ
  • Урок 17-19 Роботы на ногах и ножках
  • Урок 2 Виды учебных роботов
  • Урок 2 Роботы
  • Урок 20-22 Роботы имитирующие животных
  • Урок 23-25 Роботы-технические линии
  • Урок 26-27 Роботы- умные устройства
  • Урок 28-33 Создание собственного проекта
  • Урок 3 Виды учебных роботов
  • Урок 3-6 Программа для моделирования Digital Designer
  • Урок 34-35 Подведение итогов
  • Урок 4-6 Работа с программой «LEGO Digital Designer»
  • Урок 7 Знакомство с ТРИК Студией
  • Урок 7 Сборка базовой модели по образцу
  • Урок 8 Программирование движения по прямой
  • Урок 8. Роботы Лего. Движение по прямой
  • Урок 9 Ветвление. ИК датчик Переменные. Операторы
  • Урок 9 Использование датчиков
  • Уроки робототехники (виртуальный курс)

Рассмотрим простейший алгоритм движения по черной линии на одном датчике цвета на EV3.

Данный алгоритм является самым медленным, но самым стабильным.

Робот будет двигаться не строго по черной линии, а по ее границе, подворачивая то влево, то вправо и постепенно перемещаясь вперед.

Читайте также:  Марки английских машин – самое лучшее, что производят в Британии!

Алгоритм очень простой: если датчик видит черный цвет, то робот поворачивает в одну сторону, если белый — в другую.

Реализация в среде Lego Mindstorms EV3

В обоих блоках движения выбираем режим «включить». Переключатель настраиваем на датчик цвета — измерение — цвет. В нижней части не забудьте изменить «нет цвета» на белый. Также, необходимо правильно указать все порты.

Не забудьте добавить цикл, без него робот никуда не поедет.

Проверьте. Для достижения лучшего результата попробуйте изменить значения рулевого управления и мощности.

Движение с двумя датчиками:

Вы уже знаете алгоритм движения робота по черной линии с использованием одного датчика. Сегодня рассмотрим движение по линии с использованием двух датчиков цвета.
Датчики нужно установить таким образом, чтобы черная линия проходила между ними.


Алгоритм будет следующий:
• Если оба датчика видят белый цвет – двигаемся вперед;
• Если один из датчиков видит белый, а другой черный – поворачиваем в сторону черного;
• Если оба датчика видят черный цвет – мы на перекрестке (например, остановимся).

Для реализации алгоритма нам потребуется отслеживать показания обоих датчиков, и только после этого задавать движение роботу. Для этого будем использовать переключатели, вложенные в другой переключатель. Таким образом, мы опросим сначала первый датчик, а потом, независимо от показаний первого, опросим второй датчик, после чего зададим действие.
Подключим левый датчик к порту №1, правый – к порту №4.

Программа с комментариями:

Не забывайте, что моторы запускаем в режиме «Включить», чтобы они работали столько, сколько необходимо исходя из показаний датчиков. Также, часто забывают о необходимости цикла — без него программа сразу завершится.

Ссылка на сайт, откуда взята информация, и на котором можно найти еще много интересных объяснений:

Эта же программа для модели NXT:

Читайте также:  Прокатка литых дисков цены москва юао от 800р

Изучить программу движения. Запрограммировать робота. Переслать видео тестирования модели

Алгоритм плавного движения по черной линии 2. Математика

Для того, чтобы заставить робота двигаться плавно по черной линии, нужно заставить его самому считать скорость движения.

А чтобы заставить робота считать, необходимо сначала самим определиться, как это делается.

Человек видит черную линию и ее четкую границу. Датчик освещенности работает несколько иначе.

Именно это свойство датчика освещенности – невозможность четко различить границу белого и черного – мы и будем использовать для расчета скорости движения.

Во-первых, введем понятие “Идеальная точка траектории”.

Показания датчика освещенности колеблются в диапазоне от 20 до 80, чаще всего на белом цвете показания равны примерно 65, на черном порядка 40.

Идеальная точка – условная точка примерно посередине белого и черного цветов, следуя которой робот будет перемещаться вдоль черной линии.

Здесь принципиально расположение точки – между белым и черным. Задать ее точно на белом или черном не получится по математическим причинам, почему – будет ясно позднее.

Эмпирическим путем мы вычислили, что идеальную точку можно высчитать по следующей формуле:

Дальше происходит следующее.

Робот должен двигаться строго по идеальной точке. Если случается отклонение в какую-либо сторону, робот должен вернуться к этой точке.

Составим математическое описание задачи.

Рассчитать мощность вращения каждого из двигателей с учетом степени отклонения от идеальной точки.

Исходные данные.

Текущие показания датчика освещенности.

Результат.

Мощность вращения мотора В.

Мощность вращения мотора С.

Решение.

Рассмотрим две ситуации. Первая: робот отклонился от черной линии в сторону белого.

В этом случае робот должен увеличить мощность вращение мотора В и уменьшить мощность мотора С.

В ситуации, когда робот заезжает на черную линию, все наоборот.

Чем сильнее робот отклоняется от идеальной точки, тем быстрее ему надо к ней вернуться.

Читайте также:  Разновидности современных двигателей Блог об автомобилях

Грамотно это называется ПИД-регулятор.

Но создание такого регулятора – задача довольно непростая, да и не всегда он требуется в целом виде.

Поэтому мы решили ограничиться только П-регулятором, адекватно реагирующем на отклонение от черной линии.

На языке математики это будет записано так:

где Hb и Hc – итоговые мощности моторов B и C соответственно,

Hбазовая – некая базовая мощность моторов, определяющая скорость движения робота. Подбирается экспериментально, в зависимости от конструкции робота и резкости поворотов.

Iтек – текущие показания датчика освещенности.

I ид – рассчитанная идеальная точка.

k – коэффициент пропорциональности, подбирается экспериментально.

В третьей части рассмотрим, как это запрограммировать в среде NXT-G.

При написании статьи использованы материалы сайтов:

Движение по линии с двумя датчиками

Вы уже знаете алгоритм движения робота по черной линии с использованием одного датчика. Сегодня рассмотрим движение по линии с использованием двух датчиков цвета.
Датчики нужно установить таким образом, чтобы черная линия проходила между ними.


Алгоритм будет следующий:
• Если оба датчика видят белый цвет – двигаемся вперед;
• Если один из датчиков видит белый, а другой черный – поворачиваем в сторону черного;
• Если оба датчика видят черный цвет – мы на перекрестке (например, остановимся).

Для реализации алгоритма нам потребуется отслеживать показания обоих датчиков, и только после этого задавать движение роботу. Для этого будем использовать переключатели, вложенные в другой переключатель. Таким образом, мы опросим сначала первый датчик, а потом, независимо от показаний первого, опросим второй датчик, после чего зададим действие.
Подключим левый датчик к порту №1, правый – к порту №4.

Программа с комментариями:

Не забывайте, что моторы запускаем в режиме «Включить», чтобы они работали столько, сколько необходимо исходя из показаний датчиков. Также, часто забывают о необходимости цикла — без него программа сразу завершится.

Ссылка на основную публикацию
Ультра; Авторизованный сервисный центр по ремонту и обслуживанию StarLine
Старлайн-Екатеринбург — автосигнализации с автозапуском в Екатеринбурге! Купить сигнализацию Старлай Для любого ответственного водителя на первом месте стоит безопасность его...
Угар или расход масла в двигателе причины и решения
Угар моторных масел Есть техническая задача в которой нужно разобраться? Задайте свой вопрос эксперту. заполните форму и получите ответ в...
Углы установки передних колес Мануал по Шевроле Нива 1-го поколения — Адская тачка на прокачку
Регулировка развала-схождения Нивы Шевроле своими руками; Помощь автолюбителю; Автозапчасти для ином Как Сделать Развал На Ниве Своими Руками При помощи...
Ультрабюджетный межблочник аудиофильного класса
Межблочный кабель своими руками Читайте далее Снятие и замена шруса Лада Приора Межблочный кабель, то есть кабель, соединяющий головное устройство...
Adblock detector