La conception modulaire et la Production d’un Robot Intelligent basé sur une stratégie de commande en boucle fermée

Les robots intelligents font partie d’une nouvelle génération de robots capables de détecter l’environnement environnant, de planifier leurs propres actions et finalement d’atteindre leur cible. Ces dernières années, la dépendance à l’égard des robots dans la vie quotidienne et dans l’industrie a augmenté. Le protocole proposé dans cet article décrit la conception et la production d’un robot humanoïde doté d’un algorithme de recherche d’intelligence et d’une fonction d’identification autonome.

Tout d’abord, les différents modules de travail sont assemblés mécaniquement pour compléter la construction de la plateforme de travail et l’installation du manipulateur robotisé. Ensuite, nous concevons un système de contrôle en boucle fermée dans une stratégie de contrôle de moteur à quatre quadrants à l’aide d’un logiciel de débogage appelé Robo Servo Terminal 2010 ainsi que de l’ID de l’appareil de direction SAT, du taux de bauds et d’autres paramètres de travail pour garantir que le robot atteint les performances dynamiques souhaitées et une faible consommation d’énergie. Ensuite, nous déboguons le capteur pour réaliser une fusion multi-capteurs afin d’acquérir avec précision des informations environnementales.

Enfin, nous implémentons l’algorithme de pertinence qui peut reconnaître le succès de la fonction du robot pour une application donnée. L’avantage de cette approche est sa fiabilité et sa flexibilité, car les utilisateurs peuvent développer une variété de programmes de construction matérielle et utiliser le débogueur complet pour mettre en œuvre une stratégie de contrôle intelligente. Cela permet aux utilisateurs de définir des exigences personnalisées en fonction de leurs besoins, avec une efficacité et une robustesse élevées.

La construction de la machine. L’un, le châssis, qui comprend la plinthe, le moteur, les roues, etc., est un composant primaire du robot responsable de son mouvement. Ainsi, lors du montage, le support doit être maintenu droit.

Assemblez le châssis comme illustré, en fixant les composants mécaniques à l’aide des fixations appropriées. Deuxièmement, le fil conducteur et les électrodes positive et négative. Soudez deux fils sur les deux extrémités du moteur, connectez le fil rouge à l’électrode positive et le fil noir à l’électrode négative.

Troisièmement, percez deux trous. Trois millimètres de diamètre au centre du châssis pour permettre l’installation du module d’entraînement du moteur. Connectez le moteur au module d’entraînement du moteur.

Percez un trou d’un centimètre à partir des bords droit et gauche du châssis pour l’installation du support de capteurs infrarouges sur le fond. Percez un trou de 18 millimètres de diamètre à travers chacun des deux composants structurels pour l’installation de capteurs. Quatrièmement, installez le boîtier de direction en symétrie.

En raison de l’important choc généré par le fonctionnement de l’appareil à gouverner, les boulons doivent être installés de manière à assurer un joint ferme et imperméable. Cinquièmement, installez quatre capteurs infrarouges au centre de la machine. Sixièmement, placez une alimentation de 14,8 volts au centre de la machine et fixez l’unité de microcontrôleur à la batterie.

Septièmement, fixez quatre capteurs REN sur la partie supérieure de la machine, ajustez l’angle entre chaque capteur et le sol à 60 degrés. Pour garantir la précision de la détection par rapport à la table de travail. Huitièmement, installez le capteur d’inclinaison à deux axes qui est utilisé pour détecter les cas où la machine ne parvient pas à atteindre sa cible dans la zone de travail.

Neuvièmement, utilisez un tournevis pour fixer le bras du robot à l’avant de la machine. Un, double-cliquez pour ouvrir le terminal du serveur de robot à rarement et 10 logiciel de débogage. Connectez le PC à la carte de débogage à l’aide d’un câble de conversion USB, réglez la fréquence en bauds du moteur de direction sur 9 600 battements par seconde, la limitation de vitesse à 521 tours par minute, la limitation angulaire à 300 degrés et la limitation de tension à 9,6 volts dans l’interface de travail.

Deuxièmement, définissez le numéro d’identification des deux modules de conduite et des quatre moteurs de direction. L’ID 3 et l’ID 4 sont laissés vides à des fins de mise à jour future. Remarque, ID un, module de conduite vers la gauche, ID deux, module de conduite vers la droite, ID cinq, moteur de direction avant gauche, ID six, moteur de direction avant droit, ID sept, moteur de direction arrière gauche, ID huit, moteur de direction arrière droit.

Troisièmement, connectez les capteurs à vos interfaces de contrôle respectives. Il est à noter que le capteur dont le connecteur porte une marque triangulaire est G et D.One, tournez le bouton de réglage sur la queue des capteurs infrarouges pour ajuster la plage de détection des capteurs, afin que le robot puisse déterminer son emplacement dans la table de travail en analysant le niveau logique des capteurs infrarouges. Deuxièmement, déboguer le capteur d’angle d’inclinaison.

Positionnez le capteur d’angle d’inclinaison horizontalement et enregistrez ces valeurs mesurées. Inclinez le capteur dans deux directions différentes et enregistrez ses valeurs numériques. Si les valeurs mesurées se situent dans la plage des flèches, le capteur peut être considéré comme fonctionnant normalement.

Premièrement, construisez le modèle de simulation du moteur à courant continu. Basé sur l’équation d’équilibre de tension du moteur à courant continu, l’équation de liaison de flux et l’équation d’équilibre de couple. Deuxièmement, appliquez une double commande en boucle fermée du moteur à courant continu.

Utilisez la sortie du régulateur de vitesse comme entrée du régulateur de courant pour réguler le couple et le courant du moteur. Troisièmement, appliquez le contrôle de mouvement à quatre quadrants du moteur à courant continu. Quatrièmement, utilisez un substitut de commande HBR pour obtenir un mouvement à quatre quadrants du moteur à courant continu en modulant la marche/arrêt du MOSFET.

Cinquièmement, appliquez une modulation par impulsions pour réguler la vitesse du moteur à courant continu. Modulez la tension continue par impulsions, appliquée à l’induit du moteur en contrôlant la marche/arrêt de l’interrupteur électrique lorsque la tension de l’alimentation du moteur à courant continu reste essentiellement inchangée. Ainsi, moduler la valeur moyenne et la vitesse de rotation d’entrée à la tension d’induit du moteur.

Premièrement, en utilisant la ligne de téléchargement USB pour entrer le fichier BIN généré par Cal-5 dans le contrôleur. Deuxièmement, sélectionnez le programme à exécuter. Appliquez la régulation de couleur pour catégoriser la cargaison dans l’usine.

Premièrement, utilisez une caméra optique à grande étiquette pour collecter des images et vérifier la couleur du balayage à l’aide du nombre de liaisons à la zone dimensionnelle. Deuxièmement, soulevez l’objet avec les bras mécaniques. Troisièmement, émettez une commande pour transférer l’objet à l’endroit désigné à l’aide de la caméra et du moteur d’entraînement du robot.

Résultats représentatifs dans un diagramme de MATLAB simulant deux, sept et 14A, programme de contrôle de mouvement en boucle fermée double :Il montre clairement que le système de contrôle en boucle fermée double est nettement plus efficace qu’un système en boucle ouverte. Le dépassement réel de la sortie du système à double boucle fermée est relativement faible et les performances dynamiques du système sont meilleures. Dans cet article, nous avons conçu un type de robot intelligent qui peut être visualisé de manière autonome.

Nous avons mis en œuvre l’algorithme de recherche intelligente et la reconnaissance autonome proposés en intégrant plusieurs logiciels avec du matériel. Dans le produit, nous avons présenté les approches de base pour la configuration du matériel et le débogage du robot intelligent, ce qui peut aider les utilisateurs à concevoir une structure mécanique appropriée de leur propre robot. Cependant, pendant le fonctionnement réel, il est nécessaire de faire attention à la stabilité de la structure, à sa plage de fonctionnement, au degré de liberté et à l’utilisation de l’espace pour s’assurer que ces paramètres répondent aux exigences.

L’un des problèmes potentiels est l’incapacité du robot à remplir les fonctions souhaitées. Cela peut provenir principalement de deux causes : la première est l’incapacité des capteurs à répondre aux exigences, pour résoudre les problèmes, un niveau supplémentaire de débogage des capteurs peut être nécessaire. En fonction de cette situation ou de cette application, la seconde est l’incapacité du moteur sélectionné à répondre aux exigences de performance.

Lors du choix d’un moteur, la priorité doit être donnée à un moteur présentant des performances de démarrage appropriées, une stabilité de fonctionnement et un faible bruit dans les limites du budget. Pour commencer la conception et la production d’un nouveau robot, les paramètres du schéma de configuration manuelle doivent être définis pour contrôler le comportement du nouveau robot, afin qu’il puisse s’adapter aux exigences de la nouvelle tâche. Simultanément, tous les processus doivent suivre les étapes présentées dans le protocole.

Un avantage de la conception modulaire du robot réside dans sa division claire du travail qui lui permet d’être développé par la collaboration de différents ingénieurs. Le travail de chaque module peut être développé indépendamment pour accomplir une tâche spécifique. Nous fournissons un schéma de conception de base pour chaque module afin d’aider les utilisateurs à rechercher le schéma optimal pour une application particulière.

L’éventail des applications potentielles s’élargira considérablement à mesure que la technologie robotique intelligente mûrira. Il s’avérera être une ressource inestimable pour les personnes dans le domaine du développement des océans, de l’exploration spatiale, de l’industrie et de la production agricole, des services sociaux et du divertissement, pour n’en nommer que quelques-uns. Cette technologie remplacera progressivement l’être humain dans des environnements de travail dangereux et insalubres.

Le robot intelligent continuera à se développer vers une coopération multi-robots dans une direction intelligente et en réseau.