Аттестационная работа. Создание автономного колёсного робота для свободного движения по ограниченной поверхности (стол, парта)

выполнению проектной работы «Создание автономного колёсного
робота для свободного движения по ограниченной поверхности (стол,
парта)».
Данная работа выполняется в рамках программы дополнительного
образования «Робототехника», после изучения раздела
«Электротехника с Arduino» и реализации проектной работы «Создание
робота для движения по линии».

Приморского района
Санкт-Петербурга.
http://www.school595.ru/

Одним из структурных подразделений школы является
"Отделение дополнительного образования детей (ОДОД) "ИСТОК",
имеющее следующие направленности:

Физкультурно-спортивная

Художественная

Социально-педагогическая

Техническая

практического опыта в проектной деятельности.
Развитие мелкой моторики.

Цель работы для учащихся

Построение автономного колёсного робота, самопроизвольно
передвигающемуся по столу и избегающему падение со стола.

на основании колёсной
тележки.
Выбор датчиков для определения края стола, их оптимальное
расположение на тележке.
Сборка робота.
Создание программного кода для робота в Arduino IDE.
Доработка программного коа и конструкции в ходе практических
запусков робота.
Представление проекта с обоснованием выбора конструкции робота.

Задачи работы

при подъезде к краю стола;
2.2 разработка конструкции робота.
3. Поиск информации: подбор датчиков для определения края стола.
Продукт:
4.1 сборка робота;
4.2 написание программного кода для робота.
Презентация:
5.1 практическое представление робота;
5.2 устное обоснование выбора конструкции робота.

Задачи работы для учащихся

назад
Разворот
Движение вперёд

Корректировка алгоритмов движения робота:

Стоп
Отъезд назад
Разворот – вправо/влево на 110÷160° для осуществления
произвольной траектории движения робота
4. Движение вперёд

вперёд

Корректировка алгоритмов движения робота:

Определение расположения мотор-редукторов на основании колёсной
тележки:

Двигатели

Третья опора

При такой компоновке моторов
робот может разворачиваться
на месте.

датчик линии.

Фиксирует стол как препятствие, отсутствие стола – нет препятствия.

Фиксирует стол как определённый цвет, отсутствие стола – нет цвета.

Фиксирует стол как отражающую поверхность, отсутствие стола – нет отражающей поверхности.

край стола, подъезжая к нему под любым углом, раньше, чем колесо робота повиснет на краю стола.

Создание программного кода для робота в Arduino IDE

Для управления двигателями используется драйвер на микросхеме L293D

#define Left_Line_Pin 6
#define Right_Line_Pin 11
#define Left_Dir_Pin 3
#define Left_Go_Pin 7
#define Left_Speed_Pin 5
#define Right_Go_Pin 12
#define Right_Dir_Pin 8
#define Right_Speed_Pin 10
int runSpeed = 200;

Прописываем контакты контроллера Arduino, подключённые к микросхеме L293D для управления двумя моторами. Устанавливаем скорость вращения моторами 200 (мах 255).

digitalWrite(Left_Go_Pin, HIGH);
digitalWrite(Right_Go_Pin, HIGH);
}

Создаём блоки для передвижений робота

void goRevers() //движение назад
{
stop();
analogWrite(Left_Speed_Pin, runSpeed);
analogWrite(Right_Speed_Pin, runSpeed);
digitalWrite(Left_Dir_Pin, HIGH);
digitalWrite(Right_Dir_Pin, HIGH);
digitalWrite(Left_Go_Pin, LOW);
digitalWrite(Right_Go_Pin, LOW);
delay(350);
}

void turnRight() //разворот вправо
{
stop();
analogWrite(Left_Speed_Pin, runSpeed);
analogWrite(Right_Speed_Pin, runSpeed);
digitalWrite(Left_Dir_Pin, LOW);
digitalWrite(Right_Dir_Pin, HIGH);
digitalWrite(Left_Go_Pin, LOW);
digitalWrite(Right_Go_Pin, HIGH);
delay(700);
}

void turnLeft() //разворот влево
{
stop();
analogWrite(Left_Speed_Pin, runSpeed);
analogWrite(Right_Speed_Pin, runSpeed);
digitalWrite(Left_Dir_Pin, HIGH);
digitalWrite(Right_Dir_Pin, LOW);
digitalWrite(Left_Go_Pin, HIGH);
digitalWrite(Right_Go_Pin, LOW);
delay(700);
}

INPUT);
}

void loop()
{
boolean whiteLeft = digitalRead(Left_Line_Pin);
boolean whiteRight = digitalRead(Right_Line_Pin);
delay(40);
if (whiteLeft && whiteRight) {
go();
}
else if (!whiteLeft && !whiteRight) {
goRevers();
turnLeft();
}
else if (whiteLeft && !whiteRight) {
goRevers();
turnLeft();
}
else {
goRevers();
turnRight();
}
}

Данный программный код написан одним из учащихся. В качестве датчиков в роботе использовались цифровые датчики линии. Видео по ссылке: https://vk.com/video25248409_456239019

данной области.
Оптимальность программного кода.
Оригинальность решения.