Тупой бот для разработки ИИ

Введение:

Это «DumbBot», 4-колесный робот с задним дифференциальным приводом, созданный для приложений искусственного интеллекта (ИИ). Этот проект, вдохновленный роботами из набора инструментов AI (AITK), стремится реализовать реальную версию этих роботов, которую студенты могут использовать для создания роботов искусственного интеллекта с визуальным восприятием. Этот проект должен быть дешевым, простым в реализации и доступным для студентов, изучающих компьютерные науки, занимающихся искусственным интеллектом, которые теперь могут получить некоторый формальный инженерный опыт.

Разбивка физических компонентов:

Физический робот состоит из двух частей: верхней и нижней. Верхняя часть содержит электронику, которая считывает данные ультразвукового датчика и передает их на Arduino UNO. У Uno есть драйвер двигателя Adafruit v2, который затем может использовать данные датчиков для приведения в действие дифференциальных приводов задних колес. В нижней части расположены два бесщеточных электродвигателя постоянного тока.

Файлы САПР доступны как для верхней, так и для нижней части. Секции разделены на две части акриловым листом толщиной 3 мм, вырезанным лазером. На акриловом листе толщиной 3 мм крепятся все электрические компоненты.

Разбивка электронных компонентов:

Электроника немного усложняется. Электроника использует всего 6 входов, которые представляют собой ультразвуковые датчики (RCWL-1601), приобретенные у Adafruit или Mouser. Двумя выходными компонентами являются два бесщеточных двигателя постоянного тока, которые приводятся в действие от Adafruit Motor Shield v2.

Поскольку здесь требуется довольно много напряжений, где для защиты двигателя требуется вход 5-12 В, Arduino Uno должен работать от 5 В, а ультразвуковые датчики — от 5 В. Итак, чтобы решить эту проблему, мы можем использовать простую схему напряжения с входом LiPo-батареи 9 В или 2/3S. Эта схема напряжения позволяет нам подключить LiPo 9 В/2S/3S непосредственно к корпусу двигателя, и после пропускания его через простую схему регулятора напряжения LM7805 мы можем использовать регулируемый выход 5 В для питания ультразвукового датчика и Arduino Uno.

Поскольку это немного сложно, я нарисо��ал принципиальную схему:

Настройка контактов:

Настройка контактов различается в зависимости от выбранных плат. Я остановился на Uno R3, но основная идея заключается в том, что минимальные требования — шесть портов GPIO и возможность управления двумя двигателями постоянного тока.

Конкретные доказательства:

Итак, теперь, когда мы рассмотрели базовую теорию, давайте рассмотрим ее реализацию. Используя предоставленные файлы САПР, вы сможете создать робота, который выглядит примерно так:

Здесь есть дополнительное оборудование для реализации ключей. Осмотрим колеса. Колеса разделены на две основные области. Колеса заднего крепления прикреплены непосредственно к двигателям постоянного тока, обеспечивая дифференциальный привод для управления. Я выбрал задний привод, но это дело каждого. Передние колеса крепятся с помощью стержня из углеродного волокна с шарикоподшипниками на обоих концах. Более конкретно я описываю это на следующем рисунке, который показывает внутреннюю часть нижней части:

Вышеуказанное точно описывает, как собрать нижний компонент, а также показывает два двигателя постоянного тока, которые являются приводами этого проекта. Теперь, когда мы обсудили конструкцию днища, теперь можно приступить к обсуждению электроники. Вы можете видеть, как нижняя часть проводки используется для управления двигателями. Эти провода вытягиваются вверх и подключаются к плате Arduino.

Электронику сложно объяснить, но аннотированная версия показана ниже:

Чтобы немного пояснить рисунок 4, отметим, что это, по сути, более запутанная версия электроники, показанной на рисунке 1. Важными новыми компонентами являются разъемы двигателя, которые я решил использовать в виде линейных разъемов проводов, потому что базу легче отсоединить от электроники. Также подключены правые ультразвуковые датчики. Самое интересное в этой установке — ультразвуковые датчики. Вы можете заметить, что контакты ультразвукового эха и триггера соединены вместе. Это интересная новая функция новой библиотеки ping Arduino, которая позволяет ультразвуковым датчикам управляться только одним цифровым выводом. Это то, что позволяет нам управлять таким количеством ультразвуковых датчиков для