Движение по заданной каким-либо образом траектории

Введение

В данной курсовой работе будет рассмотрено выполнение поставленных задач, роботом NXT LEGO. Робот конструктор LEGO MINSTORMS является полноценным интеллектуальным роботом (интеллектуальный робот – это робот, в состав которого входит интеллектуальная система управления), данный робот должен будет выполнять определённый ряд функции заданных ему. Конструкцией робота будет тележка собранная по руководству, которое идёт в стандартном наборе конструктора-робота LEGO MINSTORMS NXT 2.0. А список поставленных задач и план их выполнения будет такой:

1. Движение по какой-либо заданной траектории, в нашем случае это движение по чёрной линии нарисованной на специальном тестовом поле.

2. Обход препятствий с данной задачей робот будет справляться при помощи ультразвукового датчика он будет играть роль «глаз».

3. Определение верного движения в зависимости от изменяющихся внешних факторов. Робот должен будет уметь оценивать происходящие в его поле зрения изменения

4. Работа с различными внешними объектами. Будет реализована конструкция робота позволяющая ему работать, за счет выполнения определенных условий, робот будет выполнять функцию определения цвета шарика, помещённого в специальный «ящичек» с установленным в него цветовым сенсором.

Основная часть

Программный блок NXT является «мозгом» робота MINDSTORMS. Это интеллектуальный управляемый компьютером элемент конструктора LEGO, позволяющий роботу MINDSTORMS ожить и осуществлять различные действия

Рисунок 1-Программый блок NXT.

Принцип работы датчика ультразвука:

Ультразвуковой датчик (Ультразвуковой сенсор — один из двух сенсоров, заменяющих роботу зрение. Ультразвуковой сенсор позволяет роботу видеть и обнаруживать объекты.)

Принцип работы датчика цвета:

Датчик цвета (Совмещает три функции. Сенсор цвета позволяет роботу отличать свет от темноты. Он может различать 6 цветов, считывать интенсивность света в помещении, а также измерять цветовую интенсивность окрашенных поверхностей. Сенсор цвета может также использоваться в качестве цветной подсветки.)

Принцип работы датчика касания:

Датчик касания (позволяет осуществлять роботу прикосновения. Сенсор нажатия может определять момент нажатия на него чего либо, а так же момент освобождения.)

Принцип работы датчика звука:

Датчик звука (позволяет роботу слышать, он проводит детекцию как звуков в децибелах, так и в приведенных децибелах.)

Интерактивный сервомотор:

(Три сервомотора дают роботу возможность двигаться. Если вы используете блок «Движение» в программном обеспечении для программирования моторов, оба мотора автоматически синхронизируются, и робот сможет двигаться по прямой.)

Движение по заданной каким-либо образом траектории

Следование линии выполняется роботом при помощи датчика цвета и двух сервомоторов, так же при появление препятствия на своём пути робот издаёт сигнал о его обнаружении.

Словестный алгоритм:

1. Начало.

2. Если прямо свободно.

• Поворот налево до того мента пока значение на датчике цвета не станет меньше 30%(то есть робот зайдёт на чёрную линию).

• Остановиться.

• Поворачивать налево до того момента пока значение датчика цвета не станет больше 70%(то есть робот достигнет белой площади).

• Остановиться.

• Приступить к выполнению (1.) Пункта.

• Выйти из цикла если второе условие не удовлетворительно, вернуться к началу

3. Если прямо не свободно.

• Остановиться

• Подавать сигнал до момента исчезновения препятствия.

• Выйти из цикла вернуться к началу.

 

Описание к рис. 2

1. Блок движение он выполняет функцию остановки двигателей

1.1 Блок звука

1.2 Блок ультразвукового датчика он позволяет программе выйти из цикла при определённых условиях

2.1 Блок движения в этом случае этот блок отвечает за работу двигателя «А».

2.2 Блок датчика цвета он несёт в себе цифровые данные.

2.3 Блок движение он выполняет функцию остановки двигателя «A».

Рисунок 3 – Фото робота следующего чёрной линии

Обход препятствий

Обход препятствий на данный момент одна из неотъемлемых функций любого робота, к примеру, роботы поисковики.

Робот может видеть препятствия при помощи ультразвукового датчика,

который измеряет и сообщает основному блоку расстояние в дюймах или в сантиметрах.

Данная программа позволяет роботу обходить препятствия используя правило правой руки. Словестный алгоритм программы:

1. Начало.

2. Движение прямо до препятствия остановка.

3. Поворот на право, если свободно.

· Возврат к 1) пункту.

· Если есть препятствие.

4. Разворот на сто восемьдесят, если свободно.

· Возврат к 1) пункту.

· Если есть препятствие.

·

Возврат к 1) пункту.

Описание к рис. 3.3

1. Блок движения двигателей «А» и «С»

1.1 Блок ультразвукового датчика измеряющий расстояние до препятствия

1.2 Блок остановки движения двигателей «А» и «С»

1.3 Блок поворота направо

1.4 Операция разветвления с логической функцией которая определяет есть препятствие или нет и исходя из полученных данных выполняет то или иное действие

2.1 Блок поворота налево

Рисунок 5 - Фотография собранного робота.