承前作, 對於貼牆走機器人有兩個想法. 一是輔助機器, 二是直接利用
直接利用的方向是將機體放大(以便能載物)並能在各個房間來往
我們做的機器人屬於低階, 並沒所謂光達或地圖描繪功能
因此每個房間基本上會有個信號發射器,告知機器人所處的地點
對機器人而言這就是廣播信號, 當信號錯誤時這信號又如虛擬牆一樣阻止機器人前進......這就是標題的意思
廣播信號發射器
貼牆走機器人靠牆走, 發射器若放在地上要考量重量及放置地方, 所以設置成裝在門板上
(用個夾子夾住, 只是驗證想法. 以容易的方式做出來就好)
貼牆走機器人的特性, 必然轉進房間內才收到各房間的廣播信號. 但門的情況相當複雜......
(a) A 必然是牆, 但 B 不一定有牆
(b) 從兩邊進入的情況也不同. 由於門板的角度, 從門這邊會較深入才收到信號, 牆那邊就不同
(c) 門後的牆情況也不同, 所以門的角度也有差別
失敗作之一 : 考量跟信號發射器的角度, 上面那個是接收器
失敗作之二 : 加裝超音波的另一設計, 一度裝到三個超音波
其他失敗省略........
如前述, 門的情況非常複雜, 就算單一房間入口處成功, 其他房間或許會出現問題
設計當然要考量到通用性
*******多次失敗, 終於想到一個較為可行的辦法**************
以下三張圖, 看超音波的方向.......它的測量目標是?
門內....LED亮
轉彎處.....LED亮
門外.....LED暗
偵測目標......上方門楣, 門楣跟門外天花板距離不同, 絕大多數門應該都是如此情況
(超音波HC-SR04有一定的發射角度, 請自查)
門內太複雜, 進門接收到廣播信號後退再過門
基於此概念,新做貼牆走機器人 (概念完成機體未完成, 請注意)
影片1
影片2
概念成功^^, 機器人可以橫跨房間到下個房間了
看影片就知, 過門的關鍵在機器人的直線前進
所用的TT馬達及車輪都是便宜易取得, 精確性差 (過門成功率約六成)
只要改用步進馬達, 這問題很容易解決
暫時還是用這種機體進行下一步, 先解決後續問題再考量最後的實用化
問題探討:
1. 上面機體僅能內彎, 寬輪胎摩擦力大又輔助輪(SG90)扭力不足, 機體放大後原來設計不敷使用
為了後續, 新機體來了.上方感測器只是用夾子夾住移過來就好
新機體輪胎夠窄, 扭力也夠, 車體可外彎. 但輪胎非實心, 車體高度及輪胎接地面積會隨重量不同而變
(機體馬達組及輪胎取自翻斗車)
改用步進馬達做機體不是大問題, 但適用的輪胎不好找....diy就是如此,沒現成物品自己想辦法
2. 退出門讓複雜事情簡單化, 牆跟門楣都是機器人的參考點, 靠牆機器人自然確定方向.
雖方向確定但還是有可能會偏入房間或撞門柱, 所以這時會做一個方向矯正的動作(自看影片), 往右跨門時, 我們會讓車體右邊稍往外
如此會跨門而不會進入房間內, 成功率提高. 過門後離牆一小段距離沒關係, 這距離比車體短就不會是問題 (用步進馬達這距離不會太大)
跨門程式脫離後回到靠牆程式就轉過去了, 影片2可清楚看到
3. 機體沒迴避及避障功能, 而此種跨門方式也會受干擾, 若人在旁邊超音波偵測距離錯誤就會失敗, 但跨門時間不長應可接受
4. 超音波隨設置的位置向上方的偵測範圍也不同, 感測器位置更高越不易受影響, 但對門楣的偵測也會改變, 感測器或許要增加一個
5. 門的情況也並非全如此, 但這跟貼牆走機器人使用情況有關, 下一篇概念會全數補齊.
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