وحدات تصميم وإنتاج روبوت ذكي يستند إلى استراتيجية لمراقبة مغلقة

الروبوتات الذكية جزءا من جيل جديد من الروبوتات القادرة على استشعار البيئة المحيطة ، وتخطيط أفعالها الخاصة ، والوصول في النهاية إلى هدفها. في السنوات الأخيرة ، زاد الاعتماد على الروبوتات في كل من الحياة اليومية والصناعة. يصف البروتوكول المقترح في هذه الورقة تصميم وإنتاج روبوت بشري مع خوارزمية بحث ذكاء ووظيفة تحديد مستقلة.

أولا ، يتم تجميع وحدات العمل المختلفة ميكانيكيا لإكمال بناء منصة العمل وتركيب المناور الآلي. بعد ذلك ، نقوم بتصميم نظام تحكم في الحلقة المغلقة في استراتيجية التحكم في المحرك المكونة من أربعة أرباع بمساعدة برنامج تصحيح الأخطاء يسمى Robo Servo Terminal 2010 بالإضافة إلى معرف ترس التوجيه Sat ومعدل الباود ومعلمات العمل الأخرى لضمان أن الروبوت يحقق الأداء الديناميكي المطلوب واستهلاكا منخفضا للطاقة. بعد ذلك ، نقوم بتصحيح أخطاء المستشعر لتحقيق اندماج متعدد المستشعرات للحصول على المعلومات البيئية بدقة.

أخيرا ، نقوم بتنفيذ خوارزمية الصلة التي يمكنها التعرف على نجاح وظيفة الروبوت لتطبيق معين. تتمثل ميزة هذا النهج في موثوقيته ومرونته حيث يمكن للمستخدمين تطوير مجموعة متنوعة من برامج بناء الأجهزة واستخدام مصحح الأخطاء الشامل لتنفيذ استراتيجية التحكم الذكية. يتيح ذلك للمستخدمين تعيين متطلبات مخصصة بناء على احتياجاتهم ، بكفاءة ومتانة عالية.

بناء الآلة. الأول ، الهيكل الذي يتكون من اللوح الأساسي والمحرك والعجلات وما إلى ذلك ، هو مكون أساسي للروبوت المسؤول عن حركته. وبالتالي ، أثناء التجميع يجب أن يظل الحامل مستقيما.

قم بتجميع الهيكل كما هو موضح ، وقم بتأمين المكونات الميكانيكية باستخدام أدوات التثبيت المناسبة. ثانيا ، سلك الرصاص وكل من الأقطاب الموجبة والسالبة. قم بلحام سلكين على طرفي المحرك ، وقم بتوصيل الرصاص الأحمر بالقطب الموجب والرصاص الأسود بالقطب السالب.

ثلاثة ، حفر فتحتين. يبلغ قطرها ثلاثة ملليمترات في وسط الهيكل للسماح بتركيب وحدة قيادة المحرك. قم بتوصيل المحرك بوحدة قيادة المحرك.

حفر ثقب واحد سنتيمتر واحد من الحواف اليمنى واليسرى للهيكل لتركيب قوس مستشعرات الأشعة تحت الحمراء في الأسفل. حفر حفرة قطرها 18 ملم من خلال كل من المكونين الهيكليين لتركيب أجهزة الاستشعار. أربعة ، قم بتثبيت ترس التوجيه في تناسق.

بسبب الصدمة الكبيرة الناتجة عن تشغيل معدات التوجيه ، يجب تثبيت البراغي بطريقة تضمن مفصلا ثابتا وغير منفذ. خمسة ، قم بتثبيت أربعة مستشعرات بالأشعة تحت الحمراء في وسط الجهاز. ستة ، ضع مصدر طاقة 14.8 فولت في وسط الجهاز ، وقم بتثبيت وحدة التحكم الدقيقة على حزمة البطارية.

سبعة ، قم بلصق أربعة مستشعرات REN على الجزء العلوي من الماكينة ، واضبط الزاوية بين كل مستشعر والأرض إلى 60 درجة. لضمان دقة الكشف بالنسبة لطاولة العمل. ثمانية ، قم بتثبيت مستشعر الإمالة ثنائي المحور الذي يستخدم لاكتشاف الحالات التي تفشل فيها الماكينة في الوصول إلى هدفها في منطقة العمل.

تسعة ، استخدم مفك البراغي لتوصيل ذراع الروبوت بمقدمة الماكينة. واحد ، انقر نقرا مزدوجا لفتح محطة خادم الروبوت نادرا و 10 برامج تصحيح الأخطاء. قم بتوصيل الكمبيوتر بلوحة التصحيح باستخدام كابل تحويل USB ، واضبط معدل باود محرك التوجيه على 9 ، 600 نبضة في الثانية ، وحد المعدل إلى 521 طلقة في الدقيقة ، والحد الزاوي إلى 300 درجة ، وحد الجهد إلى 9.6 فولت في واجهة العمل.

ثانيا ، قم بتعيين رقم معرف وحدتي القيادة ومحركات التوجيه الأربعة. يتم ترك المعرف الثالث والمعرف 4 فارغين لأغراض التحديث المستقبلية. ملاحظة ، معرف واحد ، وحدة القيادة اليسرى ، المعرف الثاني ، وحدة القيادة اليمنى ، معرف خمسة ، محرك التوجيه الأمامي الأيسر ، معرف ستة ، محرك التوجيه الأمامي الأيمن ، معرف سبعة ، محرك التوجيه الخلفي الأيسر ، معرف ثمانية ، محرك التوجيه الخلفي الأيمن.

ثالثا ، قم بتوصيل المستشعرات بواجهات التحكم الخاصة بك. وتجدر الإشارة إلى أن المستشعر الذي يحمل موصله علامة مثلثة هو G و D.One ، يقوم بتدوير مقبض التنظيم على ذيل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء لضبط نطاق الكشف عن المستشعرات ، بحيث يمكن للروبوت تحديد موقعه في طاولة العمل من خلال تحليل المستوى المنطقي لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء. ثانيا ، تصحيح أخطاء مستشعر زاوية الإمالة.

ضع مستشعر زاوية الإمالة أفقيا وسجل هذه القيم المقاسة. قم بإمالة المستشعر نحو اتجاهين مختلفين وسجل قيمه الرقمية. إذا كانت القيم المقاسة ضمن نطاق السهم ، فيمكن اعتبار المستشعر قيد التشغيل المنتظم.

أولا ، قم ببناء نموذج المحاكاة لمحرك التيار المستمر. بناء على معادلة توازن جهد محرك التيار المستمر ومعادلة ربط التدفق ومعادلة توازن عزم الدوران. ثانيا ، قم بتطبيق التحكم في الحلقة المغلقة المزدوجة لمحرك التيار المستمر.

استخدم خرج منظم السرعة كمدخل للمنظم الحالي لتنظيم عزم دوران المحرك وتياره. ثالثا ، قم بتطبيق أربعة رباعي للتحكم في الحركة لمحرك التيار المستمر. رابعا ، استخدم بديل قيادة HBR لتحقيق حركة رباعية الأرباع لمحرك التيار المستمر عن طريق تعديل تشغيل / إيقاف تشغيل MOSFET.

خمسة ، قم بتطبيق التعديل النبضي لتنظيم سرعة محرك التيار المستمر. قم بتعديل جهد التيار المستمر باتجاه النبض ، المطبق على حديد التسليح للمحرك عن طريق التحكم في تشغيل / إيقاف تشغيل المفتاح الكهربائي عندما يظل جهد مصدر طاقة محرك التيار المستمر دون تغيير بشكل أساسي. وبالتالي ، تعديل متوسط القيمة ومدخلات سرعة الدوران لجهد حديد التسليح للمحرك.

الأول ، باستخدام خط تنزيل USB لإدخال ملف BIN الذي تم إنشاؤه بواسطة Cal-5 في وحدة التحكم. ثانيا ، حدد البرنامج المراد تنفيذه. تطبيق تنظيم اللون لتصنيف البضائع في المصنع.

أولا ، استخدم كاميرا بصرية كبيرة لجمع الصور والتحقق من لون المسح الضوئي باستخدام عدد الروابط في منطقة الأبعاد. ثانيا ، ارفع الجسم بالأذرع الميكانيكية. ثالثا ، قم بإصدار أمر لنقل الكائن إلى الموقع المحدد باستخدام الكاميرا ومحرك القيادة للروبوت.

النتائج التمثيلية في رسم تخطيطي ل MATLAB يحاكي اثنين وسبعة و 14A ، برنامج التحكم في الحركة ذو الحلقة المغلقة المزدوجة: يوضح بوضوح أن نظام التحكم في الحلقة المغلقة المزدوج أكثر فاعلية بشكل ملحوظ من نظام الحلقة المفتوحة. التجاوز الفعلي لإخراج نظام الحلقة المغلقة المزدوجة صغير نسبيا والأداء الديناميكي للنظام أفضل. في هذه الورقة قمنا بتصميم نوع من الروبوتات الذكية التي يمكن عرضها بشكل مستقل.

قمنا بتنفيذ خوارزمية البحث الذكي المقترحة والتعرف المستقل من خلال دمج العديد من البرامج مع الأجهزة. في المنتج ، قدمنا الأساليب الأساسية لتكوين الأجهزة وتصحيح أخطاء الروبوت الذكي ، مما قد يساعد المستخدمين على تصميم هيكل ميكانيكي مناسب للروبوت الخاص بهم. ومع ذلك ، أثناء التشغيل الفعلي ، من الضروري الانتباه إلى استقرار الهيكل ونطاق تشغيله ودرجة الحرية واستخدام المساحة لضمان تلبية هذه المعلمات للمتطلبات.

تتمثل إحدى المشكلات المحتملة في عدم قدرة الروبوت على تحقيق وظائفه المرغوبة. قد ينبع هذا في المقام الأول من سببين: الأول هو عدم قدرة المستشعرات على تلبية المتطلبات ، لمعالجة المشكلات ، قد يكون من الضروري إجراء مستوى إضافي من تصحيح أخطاء المستشعرات. بناء على هذا الموقف أو التطبيق ، فإن الثاني هو عدم قدرة المحرك المحدد على تلبية متطلبات الأداء.

عند اختيار المحرك ، يجب إعطاء الأولوية لمحرك يتمتع بأداء بدء مناسب واستقرار تشغيلي وضوضاء منخفضة في حدود الميزانية. لبدء تصميم وإنتاج روبوت جديد ، يجب تحديد معلمات مخطط التكوين اليدوي للتحكم في سلوك الروبوت الجديد ، بحيث يتكيف مع متطلبات المهمة الجديدة. في الوقت نفسه ، يجب أن تتبع جميع العمليات الخطوات الواردة في البروتوكول.

تكمن ميزة التصميم المعياري للروبوت في تقسيمه الواضح للعمل ، مما يسمح بتطويره بالتعاون مع مختلف المهندسين. يمكن تطوير عمل كل وحدة بشكل مستقل لإنجاز مهمة محددة. نحن نقدم مخطط تصميم أساسي لكل وحدة لمساعدة المستخدمين في البحث عن المخطط الأمثل لتطبيق معين.

سيتوسع نطاق التطبيقات المحتملة بشكل كبير مع نضوج تقنية الروبوت الذكي. سيثبت أنه مورد لا يقدر بثمن للأفراد في مجال تنمية المحيطات ، واستكشاف الفضاء ، والصناعة ، والإنتاج الزراعي ، والخدمة الاجتماعية والترفيه ، على سبيل المثال لا الحصر. ستحل هذه التكنولوجيا تدريجيا محل البشر في بيئات العمل الخطرة وغير الصحية.

سيستمر الروبوت الذكي في التطور نحو التعاون متعدد الروبوتات في اتجاه ذكي وشبكي.