در این آموزش من قصد دارم مراحل گام به گام ساخت یک ربات ساده Object Tracking را ارسال کنم. هدف اصلی این ربات دنبال کردن اشیایی است که در فضای سه بعدی به آن نشان داده می شوند، یعنی محورهای x، y و z (افقی، عمودی، جلو و عقب). این ربات درست مثل یک سگ کوچولو رفتار می کند. این ربات اشیاء را با 2 DOF (درجه آزادی) ردیابی می کند. این دو موتور حرکت افقی، جلو و عقب را ارائه می دهند، موتور سروو که چشم مرکب (سنسور) را نگه می دارد حرکت عمودی را ارائه می دهد. بنابراین، ربات می تواند شی را در فضای سه بعدی دنبال کند. برای حس کردن اشیاء و ردیابی آنها، این ربات از یک حسگر IR Compound Eye استفاده می کند که با استفاده از چهار LED IR 5 میلی متری و هشت فتودیود 5 میلی متری ساخته شده است. می توانید عملکرد ربات ردیابی اشیاء را از لینک زیر یوتیوب بیابید
اگر علاقه مند به دانستن نحوه ساخت آن هستید و می خواهید یک ربات مشابه بسازید، مراحل زیر را دنبال کنید.
مراحل ساخت ربات ردیابی اشیا:
مراحل ساخت یک ربات ردیابی اشیا به شرح زیر است:
- مواد مورد نیاز را جمع آوری کنید.
- ساخت حسگر (IR Compound Eye).
- مدار درایور موتور ساختمان.
- برنامه نویسی آردوینو
- مونتاژ ربات و
- آزمایش کردن.
مرحله 1: مواد مورد نیاز را بدست آورید
قبل از شروع ساخت ربات، مواد و ابزار مورد نیاز را جمع آوری کنید. لیست مواد و ابزار مورد نیاز به شرح زیر است:
- برد میکروکنترلر آردوینو
- IR LED (چهار)
- فتودیود (هشت)
- سروو موتور (یک)
- آی سی درایور موتور L239D (یک)
- PCB جهانی
- شاسی بلند
- موتورهای دنده DC (دو)
- توپ کرچک (یکی)
- سیم های هسته جامد (چند عدد)
- میله لحیم کاری و سیم لحیم کاری
- باتری 9 ولت (دو عدد)
- نوار دو طرفه یا هر چسب
پس از جمع آوری تمام مواد و ابزار مورد نیاز، به مرحله بعد می رویم.
مرحله 2: ساخت چشم مرکب (حسگر) -
حسگر چشم مرکب مورد استفاده در این ربات با استفاده از چهار LED IR و هشت فتودیود ساخته شده است. ایده و طراحی حسگر چشم مرکب از …………………………….. این هم لینک سایت او …………….. .
می توانید این سنسور را از فروشگاه ها خریداری کنید یا خودتان آن را بسازید. از مرجع سایت بالا، سنسور مشابهی را با تغییراتی ساخته بودم، مداری که برای سنسورم استفاده کرده بودم با مدار اصلی متفاوت است و به جای فتوترانزیستور از فتودیود استفاده کرده بودم.
نمودار مدار سنسور (اصلاح شده) من در زیر است -
سنسور چشم مرکب از هشت سیم برای تغذیه LED های IR و Photodiodes تشکیل شده است. چهار سیم برای تغذیه چهار LED IR، چهار سیم برای تغذیه چهار جفت فتودیود (در بایاس معکوس)، یک سیم برای ترمینال زمین مشترک و چهار سیم برای گرفتن قرائت از چهار طرف (چهار جفت فتودیود) سنسور. اتصالات این سیم ها به پین های ورودی/خروجی دیجیتال آردوینو را می توانید از نمودار بالا پیدا کنید. سیم های سنسور را در این زمان به آردوینو وصل نکنید، آنها را در مرحله اسمبلینگ وصل کنید.
در اینجا سنسور چشم مرکب من است (ال ای دی IR و فتودیودهای لحیم شده روی PCB جهانی).
برای جزئیات بیشتر: با استفاده از آردوینو یک ربات ساده ردیابی اشیاء بسازید
در ادامه، متن انگلیسی این مطلب را میتوانید مشاهده نمایید:
In this tutorial I am going to post the step-by-step procedure to make a simple Object Tracking Bot. The main aim of this Bot is to follow the objects which are shown to it in 3D space i.e., x, y and z – axis (horizontal, vertical and forward & backward). This bot behaves just like a little doggy. This bot tracks the objects with 2 DOF (Degree Of Freedom). The two motors provide the Horizontal, Forward and backward movement, The Servo Motor which holds the Compound Eye (Sensor) provides the Vertical movement. So, the Bot can follow the Object in 3D space. To sense the objects and track it this bot uses an IR Compound Eye sensor, which is built using four 5mm IR LED’s and eight 5mm Photodiodes. You can find the performance of the Object Tracking Bot from the below YouTube link
- Gather the required materials.
- Making of Sensor (IR Compound Eye).
- Building Motor driver circuit.
- Programming the Arduino.
- Assembling the Bot and
- Testing.
- Arduino Microcontroller board
- IR LED’s (four)
- Photodiodes (eight)
- Servo motor (one)
- L239D Motor driver IC (one)
- Universal PCB
- Chassis
- DC geared Motors (two)
- Castor ball (one)
- Solid core wires (few)
- Soldering rod and soldering wire
- 9 Volt Batteries (two)
- Double sided tape or any adhesive
After gathering all the required materials and tools let’s move on to next step.
Step-2: Making of Compound Eye (sensor) –
The Compound Eye sensor used in this bot is built using four IR LED’s and eight Photodiodes. The idea and design of the compound eye sensor was taken from ……………………….. Here is the link to his site ………….. .
You can buy this sensor from Stores or make it yourself. From the reference of above site I had made a similar sensor with some modifications, the circuit I had used for my sensor is different from the original one and I had used Photodiodes instead of Phototransistors.
The circuit diagram of my (modified) sensor is below –
For more detail: Make A Simple Object Tracking Robot Using Arduino