Робот-следящий за линией управления ПИД

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

Обзор

Одной из функций, которая нужна большинству автономных роботов-вездеходов, является следование по линии. Цель этого проекта - создать робота-следящего за линией и начать изучение ПИД-регулятора в увлекательной игровой форме.

Детали

Робот правильно работает с двумя двигателями, платой Росбота и 5-канальным датчиком. В отличие от других, вам не нужно покупать дополнительный драйвер двигателя с H-мостом или различные компоненты, так как основная плата Rosbot имеет встроенный двойной драйвер с двумя H-мостами. Просто подключите двигатели к основной плате Rosbot, и она будет обеспечивать больше энергии, чем Arduino Uno.

• Рама робота: Корпус KittenBot из анодированного алюминия

Классное и прочное шасси с множеством монтажных отверстий (4,8 мм LEGO Technic), вы определенно можете повторно использовать это шасси для других забавных проектов.

• Мозг робота :Базовая плата RosBot

Материнская плата на базе Arduino UNO с двумя встроенными драйверами двигателя с двойным Н-мостом.

• Глаза робота :5-канальный ИК-датчик слежения за линией

5-канальный инфракрасный детектор, более точный и стабильный.

Шаг 1. Сборка

Этот робот довольно прост в сборке, следуйте инструкциям, и это займет у вас около 15 минут.

Сначала прикрепите моторы по бокам шасси, просто вставьте резиновое колесо.

Установите 5-канальный ИК-датчик на переднюю часть корпуса.

Прикрепите базовую плату Rosbot к шасси, и робот будет готов к подключению.

Шаг 2. Отжать

Ниже приведены подключения для 5-канального ИК-датчика:

• VCC на 5 В

• GND на GND RosBot

• T1-T4 к контакту A0-A3

• T5 для закрепления SDA

Двигатели постоянного тока просто подключаются к контактам A + A- и B + B-.

Кодирование

В кодах у нас есть конечный автомат, который указывает каждый возможный выходной сигнал массива датчиков. Робот движется в определенном направлении в соответствии с выходным сигналом матрицы датчиков.

  void stateMachine (int a) {switch (a) {case B00000:outlineCnt ++; ломать; case B11111:outlineCnt ++; ломать; case B00010:case B00110:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 50, 0)); смещение =1; ломать; case B00001:case B00011:outlineCnt =0; pixel.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 200, 0)); смещение =2; ломать; case B00100:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 0, 20)); смещение =0; ломать; case B01000:case B01100:outlineCnt =0; pixel.setPixelColor (2, пикселей.Color (50, 0, 0)); смещение =-1; ломать; case B10000:case B11000:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (200, 0, 0)); смещение =-2; ломать; по умолчанию:Serial.println (a, BIN); OutlineCnt ++; ломать; }  

Мы уже установили значение ошибки, члена пропорции, интегрального члена и производного члена.

  float Kp =25; float Ki =0.15; float Kd =1200; float error, errorLast, erroInte; float calcPid (ввод с плавающей запятой) {float errorDiff; вывод с плавающей точкой; ошибка =ошибка * 0,7 + ввод * 0,3; // фильтр // ошибка =input; errorDiff =error - errorLast; erroInte =ограничение (erroInte + error, -50, 50); output =Kp * error + Ki * erroInte + Kd * errorDiff; Serial.print (ошибка); Серийный.принт (''); Serial.print (erroInte); Серийный.принт (''); Serial.print (errorDiff); Серийный.принт (''); Serial.println (вывод); errorLast =ошибка; возврат вывода;  

Изменяйте значения, чтобы найти наиболее подходящие для вашего робота.

Код

• Робот-последователь линии

Робот-последователь линии Arduino

 #include  #define S_NULL 0 #define S_ONTRACE 1Adafruit_NeoPixel pixels =Adafruit_NeoPixel (4, 4, NEO_GRB + NEO_KHZpeed (int) spdL, int spdR) {spdR =-spdR; если (spdL <0) {analogWrite (5, 0); analogWrite (6, -spdL); } else {analogWrite (5, spdL); analogWrite (6, 0); } если (spdR <0) {analogWrite (9, 0); analogWrite (10, -spdR); } else {analogWrite (9, spdR); analogWrite (10, 0); }} int bias =0; int outlineCnt =0; void stateMachine (int a) {switch (a) {case B00000:outlineCnt ++; ломать; case B11111:outlineCnt ++; ломать; case B00010:case B00110:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 50, 0)); смещение =1; ломать; case B00001:case B00011:outlineCnt =0; pixel.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 200, 0)); смещение =2; ломать; case B00100:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (0, 0, 20)); смещение =0; ломать; case B01000:case B01100:outlineCnt =0; pixel.setPixelColor (2, пикселей.Color (50, 0, 0)); смещение =-1; ломать; case B10000:case B11000:outlineCnt =0; пикселей.setPixelColor (2, пикселей.Color (200, 0, 0)); смещение =-2; ломать; по умолчанию:Serial.println (a, BIN); OutlineCnt ++; ломать; } pixel.setPixelColor (0, pixels.Color (outlineCnt * 10, 0, 0)); если (outlineCnt> 10) {doDcSpeed ​​(0,0); } else {float ff =150; float ctrl =calcPid (смещение); doDcSpeed ​​(ff-ctrl, ff + ctrl); } pixel.show ();} float Kp =25; float Ki =0.15; float Kd =1200; float error, errorLast, erroInte; float calcPid (ввод с плавающей запятой) {float errorDiff; вывод с плавающей точкой; ошибка =ошибка * 0,7 + ввод * 0,3; // фильтр // ошибка =input; errorDiff =error - errorLast; erroInte =ограничение (erroInte + error, -50, 50); output =Kp * error + Ki * erroInte + Kd * errorDiff; Serial.print (ошибка); Серийный.принт (''); Serial.print (erroInte); Серийный.принт (''); Serial.print (errorDiff); Серийный.принт (''); Serial.println (вывод); errorLast =ошибка; возврат вывода;} int echoTrace () {int ret =0; int a [5]; for (int i =0; i <5; i ++) {a [i] =constrain ((1025 - analogRead (A0 + i)) / 10 - 4, 0, 20); если (a [i]> 2) ret + =(0x1 < 
 LinefollowRobot 
 https://github.com/KittenBot/LinefollowRobot 

Схема