La modularità e la produzione di un Robot intelligente basato su una strategia di controllo ad anello chiuso

I robot intelligenti fanno parte di una nuova generazione di robot in grado di percepire l'ambiente circostante, pianificare le proprie azioni e infine raggiungere il proprio obiettivo. Negli ultimi anni, la dipendenza dai robot sia nella vita quotidiana che nell'industria è aumentata. Il protocollo proposto in questo articolo descrive la progettazione e la produzione di un robot umanoide con un algoritmo di ricerca dell'intelligenza e una funzione di identificazione autonoma.

In primo luogo, i vari moduli di lavoro vengono assemblati meccanicamente per completare la costruzione della piattaforma di lavoro e l'installazione del manipolatore robotico. Quindi, progettiamo un sistema di controllo ad anello chiuso in una strategia di controllo del motore a quattro quadranti con l'aiuto di un software di debug chiamato Robo Servo Terminal 2010, nonché l'ID dell'ingranaggio dello sterzo satellitare, la velocità di trasmissione e altri parametri di lavoro per garantire che il robot raggiunga le prestazioni dinamiche desiderate e un basso consumo energetico. Successivamente, eseguiamo il debug del sensore per ottenere la fusione multi-sensore per acquisire con precisione le informazioni ambientali.

Infine, implementiamo l'algoritmo di rilevanza in grado di riconoscere il successo della funzione del robot per una data applicazione. Il vantaggio di questo approccio è l'affidabilità e la flessibilità in quanto gli utenti possono sviluppare una varietà di programmi di costruzione hardware e utilizzare il debugger completo per implementare una strategia di controllo intelligente. Ciò consente agli utenti di impostare requisiti personalizzati in base alle proprie esigenze, con elevata efficienza e robustezza.

La costruzione della macchina. Uno, il telaio che comprende il battiscopa, il motore, le ruote eccetera, è un componente primario del robot responsabile del suo movimento. Pertanto, durante il montaggio, la staffa deve essere mantenuta diritta.

Assemblare il telaio come illustrato, fissando i componenti meccanici utilizzando gli appositi dispositivi di fissaggio. Due, tingere il cavo del filo e gli elettrodi positivo e negativo. Saldare due conduttori sulle due estremità del motore, collegare il cavo rosso all'elettrodo positivo e il cavo nero all'elettrodo negativo.

Tre, praticare due fori. Tre millimetri di diametro al centro del telaio per consentire l'installazione del modulo di azionamento del motore. Collegare il motore al modulo di azionamento del motore.

Praticare un foro a un centimetro da entrambi i bordi destro e sinistro del telaio per l'installazione della staffa dei sensori a infrarossi sul fondo. Praticare un foro di 18 millimetri di diametro attraverso ciascuno dei due componenti strutturali per l'installazione dei sensori. Quattro, installare lo sterzo in simmetria.

A causa del grande urto generato dal funzionamento della scatola dello sterzo, i bulloni devono essere installati in modo da garantire un giunto fermo e impermeabile. Cinque, installare quattro sensori a infrarossi al centro della macchina. Sei, posizionare un alimentatore da 14,8 volt al centro della macchina e fissare l'unità microcontrollore al pacco batteria.

Sette, fissare quattro sensori REN alla parte superiore della macchina, regolare l'angolo tra ciascun sensore e il suolo a 60 gradi. Per garantire la precisione di rilevamento rispetto al piano di lavoro. Otto, installare il sensore di inclinazione a doppio asse che viene utilizzato per rilevare i casi in cui la macchina non riesce a raggiungere il suo obiettivo nell'area di lavoro.

Nove, utilizzare un cacciavite per fissare il braccio del robot alla parte anteriore della macchina. Uno, doppio clic per aprire il terminale del server robot per raramente e 10 software di debug. Collegare il PC alla scheda di debug con un cavo di conversione USB, impostare la velocità di trasmissione del motore dello sterzo a 9.600 battiti al secondo, la limitazione della velocità a 521 colpi al minuto, la limitazione angolare a 300 gradi e la limitazione della tensione a 9,6 volt nell'interfaccia di lavoro.

Due, impostare il numero ID dei due moduli di guida e dei quattro motori di sterzo. L'ID tre e l'ID 4 vengono lasciati vuoti per scopi di aggiornamento futuri. Nota, ID uno, modulo di guida sinistro, ID due, modulo di guida destro, ID cinque, motore sterzo anteriore sinistro, ID sei, motore sterzo anteriore destro, ID sette, motore sterzo posteriore sinistro, ID otto, motore sterzo posteriore destro.

Tre, collegare i sensori alle rispettive interfacce di controllo. Va notato che il sensore il cui connettore reca un segno triangolare è G e D.One, ruotare la manopola di regolazione sulla coda dei sensori a infrarossi per regolare il campo di rilevamento dei sensori, in modo che il robot possa determinare la sua posizione nel piano di lavoro analizzando il livello logico dei sensori a infrarossi. Due, eseguire il debug del sensore dell'angolo di inclinazione.

Posizionare il sensore dell'angolo di inclinazione orizzontalmente e registrare i valori misurati. Inclinare il sensore in due direzioni diverse e registrare i suoi valori numerici. Se i valori misurati rientrano nell'intervallo delle frecce, il sensore può essere considerato in funzionamento regolare.

Uno, costruire il modello di simulazione del motore CC. In base all'equazione di bilanciamento della tensione del motore CC, all'equazione del collegamento del flusso e all'equazione del bilanciamento della coppia. Due, applicare il doppio controllo ad anello chiuso del motore CC.

Utilizzare l'uscita del regolatore di velocità come ingresso al regolatore di corrente per regolare la coppia e la corrente del motore. Tre, applicare il controllo del movimento a quattro quadranti del motore CC. Quattro, utilizzano un surrogato di pilotaggio HBR per ottenere il movimento a quattro quadranti del motore CC modulando l'accensione/spegnimento del MOSFET.

Cinque, applicare la modulazione a impulsi per regolare la velocità del motore CC. Modulare la tensione CC in senso pulsato, applicata all'armatura del motore, controllando l'accensione/spegnimento dell'interruttore elettrico quando la tensione di alimentazione del motore CC rimane sostanzialmente invariata. In questo modo, modulando il valore medio e la velocità di rotazione in ingresso alla tensione di armatura del motore.

Uno, utilizzando la linea di download USB per inserire il file BIN generato da Cal-5 nel controller. Due, selezionare il programma da eseguire. Applicare la regolazione del colore per classificare il carico in fabbrica.

Uno, utilizzare una fotocamera ottica di grandi dimensioni per raccogliere le immagini e verificare il colore della scansione utilizzando il numero dei legami con l'area dimensionale. Due, sollevare l'oggetto con i bracci meccanici. Tre, emetti un comando per trasferire l'oggetto nella posizione designata utilizzando la fotocamera e il motore di azionamento del robot.

Risultati rappresentativi in un diagramma del MATLAB che simula il programma di controllo del movimento a due, sette e 14 A, doppio anello chiuso: mostra chiaramente che il sistema di controllo a doppio anello chiuso è significativamente più efficace del sistema ad anello aperto. L'effettivo superamento dell'uscita del sistema a doppio anello chiuso è relativamente piccolo e le prestazioni dinamiche del sistema sono migliori. In questo articolo abbiamo progettato un tipo di robot intelligente che può essere visualizzato autonomamente.

Abbiamo implementato l'algoritmo di ricerca intelligente proposto e il riconoscimento autonomo integrando diversi programmi software con l'hardware. Nel prodotto abbiamo introdotto gli approcci di base per la configurazione dell'hardware e il debug del robot intelligente che possono aiutare gli utenti a progettare una struttura meccanica adeguata del proprio robot. Tuttavia, durante il funzionamento effettivo, è necessario prestare attenzione alla stabilità della struttura, al suo raggio d'azione, al grado di libertà e all'utilizzo dello spazio per garantire che questi parametri soddisfino i requisiti.

Un potenziale problema è l'incapacità del robot di svolgere effettivamente le funzioni desiderate. Ciò può derivare principalmente da due cause: la prima è l'incapacità dei sensori di soddisfare i requisiti, per risolvere i problemi potrebbe essere necessario un ulteriore livello di debug dei sensori. Sulla base di questa situazione o applicazione, il secondo è l'incapacità del motore selezionato di soddisfare i requisiti di prestazione.

Nella scelta di un motore, la priorità deve essere data a un motore con prestazioni di avviamento adeguate, stabilità operativa e bassa rumorosità entro il budget. Per iniziare la progettazione e la produzione di un nuovo robot, è necessario definire i parametri per lo schema di configurazione manuale per controllare il comportamento del nuovo robot, in modo che possa adattarsi alle esigenze del nuovo compito. Contemporaneamente, tutti i processi devono seguire i passaggi presentati nel protocollo.

Un vantaggio del design modulare del robot risiede nella sua chiara divisione del lavoro, che ne consente lo sviluppo grazie alla collaborazione di vari ingegneri. Il lavoro di ogni modulo può essere sviluppato in modo indipendente per svolgere un compito specifico. Forniamo uno schema di progettazione di base per ogni modulo per aiutare gli utenti a cercare lo schema ottimale per una particolare applicazione.

La gamma di potenziali applicazioni si amplierà notevolmente con la maturazione della tecnologia dei robot intelligenti. Si rivelerà una risorsa inestimabile per le persone nel campo dello sviluppo degli oceani, dell'esplorazione spaziale, dell'industria e della produzione agricola, dei servizi sociali e dell'intrattenimento, solo per citarne alcuni. Questa tecnologia sostituirà gradualmente gli esseri umani in ambienti di lavoro pericolosi e insalubri.

Il robot intelligente continuerà a svilupparsi verso la cooperazione multi-robot in direzione intelligente e in rete.