PID 제어 라인 팔로워 로봇

구성품 및 소모품

KittenBot 양극 산화 알루미늄 섀시

KittenBot RosBot 베이스보드

KittenBot 직경 볼 캐스터(금속 볼 포함)(쌍)

KittenBot 고무 바퀴와 모터 허브 세트(쌍)

KittenBot 5채널 IR 라인 추종 추적기 센서

DC 모터(일반)

9V 배터리(일반)

Arduino UNO

앱 및 온라인 서비스

Arduino IDE

이 프로젝트 정보

개요

대부분의 로버 자율 로봇에 필요한 기능 중 하나는 라인 따라가기입니다. 이 프로젝트의 목적은 라인 팔로워 로봇을 만들고 PID 컨트롤러를 재미있게 배우기 시작하는 것입니다.

부품

로봇은 2개의 모터, Rosbot Baseboard 및 5-Channel 센서로 제대로 작동합니다. Rosbot Baseboard에는 2x H-bridge 듀얼 드라이버가 내장되어 있기 때문에 다른 것과 달리 추가 H-bridge 모터 드라이버 또는 다양한 구성 요소를 구입할 필요가 없습니다. 모터를 Rosbot 베이스보드에 연결하기만 하면 Arduino Uno보다 더 많은 전력을 공급할 수 있습니다.

<울>

로봇의 프레임: KittenBot 양극 산화 알루미늄 섀시

수많은 장착 구멍(4.8mm LEGO Technic)이 있는 멋지고 견고한 섀시는 다른 재미있는 프로젝트에 이 섀시를 재사용할 수 있습니다.

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로봇의 두뇌 :RosBot 베이스보드

2개의 온보드 듀얼 H 브리지 모터 드라이버가 있는 Arduino UNO 기반 메인보드.

<울>

로봇의 눈 :5채널 IR 라인 추종 추적기 센서

5-채널 적외선 감지기, 더 정확하고 안정적입니다.

1단계:조립

이 로봇은 조립이 매우 쉽고 지침을 따르면 약 15분이 소요됩니다.

먼저 모터를 섀시 측면에 부착하고 고무 바퀴를 연결하기만 하면 됩니다.

섀시 전면에 5채널 IR 센서를 장착합니다.

Rosbot 베이스보드를 섀시에 부착하면 로봇이 배선될 준비가 된 것입니다.

2단계:비틀기

다음은 5-채널 IR 센서에 대한 연결입니다.

<울>

VCC ~ 5V

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GND에서 RosBot의 GND로

<울>

T1-T4를 핀 A0-A3에 연결

<울>

SDA를 고정하는 T5

DC 모터는 간단히 A+A- 핀과 B+B- 핀으로 이동합니다.

코딩

코드에는 가능한 각 센서 어레이 출력을 나타내는 상태 머신이 있습니다. 로봇은 센서 어레이 출력에 따라 특정 방향으로 이동합니다.

void stateMachine(int a) { switch (a) { case B00000:outlineCnt++; 부서지다; 사례 B11111:outlineCnt++; 부서지다; 사례 B00010:사례 B00110:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 50, 0)); 편향 =1; 부서지다; 사례 B00001:사례 B00011:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 200, 0)); 편향 =2; 부서지다; 사례 B00100:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 0, 20)); 편향 =0; 부서지다; 사례 B01000:사례 B01100:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(50, 0, 0)); 바이어스 =-1; 부서지다; 케이스 B10000:케이스 B11000:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(200, 0, 0)); 바이어스 =-2; 부서지다; 기본값:Serial.println(a,BIN); 개요Cnt++; 부서지다; }

 
 우리는 이미 오차, 비례항, 적분항, 미분항의 값을 설정했습니다. 
  float Kp =25;float Ki =0.15;float Kd =1200;float error, errorLast, erroInte;float calcPid(float 입력) { float errorDiff; 플로트 출력; 오류 =오류 * 0.7 + 입력 * 0.3; // 필터 //오류 =입력; errorDiff =오류 - errorLast; erroInte =제약(erroInte + 오류, -50, 50); 출력 =Kp * 오류 + Ki * erroInte + Kd * errorDiff; Serial.print(오류); Serial.print(' '); Serial.print(erroInte); Serial.print(' '); Serial.print(errorDiff); Serial.print(' '); Serial.println(출력); errorLast =오류; 반환 출력; 
 
 값을 조작하여 로봇에 가장 적합한 것을 찾으십시오.
  <섹션 클래스="섹션 컨테이너 섹션 축소 가능" id="코드">  코드  
 <울> 라인 팔로워 로봇
 
 라인 팔로워 로봇Arduino 
 코드에는 Adafruit의 NeoPixel이 포함되지만 이는 선택 사항입니다.#include #define S_NULL 0#define S_ONTRACE 1Adafruit_NeoPixel 픽셀 =Adafruit_NeoPixel(4, 4, NEO_GRB + NEO_KHvoid doDcSpe); spdL, int spdR) { spdR =-spdR; if (spdL <0) { analogWrite(5, 0); analogWrite(6, -spdL); } else { analogWrite(5, spdL); 아날로그 쓰기(6, 0); } if (spdR <0) { analogWrite(9, 0); analogWrite(10, -spdR); } else { analogWrite(9, spdR); 아날로그 쓰기(10, 0); }}int bias =0;int outlineCnt =0;void stateMachine(int a) { switch (a) { case B00000:outlineCnt++; 부서지다; 사례 B11111:outlineCnt++; 부서지다; 사례 B00010:사례 B00110:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 50, 0)); 편향 =1; 부서지다; 사례 B00001:사례 B00011:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 200, 0)); 편향 =2; 부서지다; 사례 B00100:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(0, 0, 20)); 편향 =0; 부서지다; 사례 B01000:사례 B01100:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(50, 0, 0)); 바이어스 =-1; 부서지다; 케이스 B10000:케이스 B11000:outlineCnt =0; 픽셀.setPixelColor(2, 픽셀.색상(200, 0, 0)); 바이어스 =-2; 부서지다; 기본값:Serial.println(a,BIN); 개요Cnt++; 부서지다; } 픽셀.setPixelColor(0, 픽셀.색상(outlineCnt * 10, 0, 0)); if (outlineCnt> 10) { doDcSpeed(0,0); } else { float ff =150; float ctrl =calcPid(편향); doDcSpeed(ff-ctrl,ff+ctrl); }pixels.show();}float Kp =25;float Ki =0.15;float Kd =1200;float 오류, errorLast, erroInte;float calcPid(float 입력) { float errorDiff; 플로트 출력; 오류 =오류 * 0.7 + 입력 * 0.3; // 필터 //오류 =입력; errorDiff =오류 - errorLast; erroInte =제약(erroInte + 오류, -50, 50); 출력 =Kp * 오류 + Ki * erroInte + Kd * errorDiff; Serial.print(오류); Serial.print(' '); Serial.print(erroInte); Serial.print(' '); Serial.print(errorDiff); Serial.print(' '); Serial.println(출력); errorLast =오류; 반환 출력;}int echoTrace() { int ret =0; 정수 a[5]; for (int i =0; i <5; i++) { a[i] =constrain((1025 - analogRead(A0 + i)) / 10 - 4, 0, 20); if (a[i]> 2) ret +=(0x1 < LinefollowRobot
 https://github.com/KittenBot/LinefollowRobot

   회로도  
 
 

            

            
               간단한 명령줄 인터페이스        
                DMX RGB LED 실외용


            
        
        
            
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