Project ScratchDuinoRobotKit blackline

From scratchduino
(Difference between revisions)
Jump to: navigation, search
Line 28: Line 28:
 
||[https://youtu.be/1VJxK9uEw7A Arduino IDE Video] <br> [http://wiki.robbo.ru/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Black_line_analog1_zigzag.ino Download the sketch]
 
||[https://youtu.be/1VJxK9uEw7A Arduino IDE Video] <br> [http://wiki.robbo.ru/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Black_line_analog1_zigzag.ino Download the sketch]
 
|-
 
|-
−
|colspan=6| <center>'''<font color="red">Algorithm 2 </font>''' Робот использует '''СЕМЬ (ПЯТЬ для USB)''' числовых значений датчика линии - промежуточные значения  между  <br> двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем  и черной линией.  <br> Если датчик показывает значение: <br> '''0''', то это означает положение над белым полем. Оба мотора включены на полную мощность (255), левый  мотор крутится вперед, а правый -назад. Робот поворачивается на месте 0,1 секунды <br> '''1''', то это означает положение над белым полем, ближе к чёрной линии. Левый  мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый  мотор стоит. Робот поворачивается в движении 0,1 секунды <br> '''2''', то это означает положение на границе белого и черного полей, еще ближе к чёрной линии. Левый  мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый  включен на половине  мощности (120) и тоже крутится вперед. Робот едет прямо и немного поворачивается в движении в течение 0,1 секунды <br> '''3''', то это означает положение на границе белого и черного полей, уже на  чёрной линии. Левый  и правые моторы включены на полную мощность (255) и оба крутятся вперед. Робот едет прямо в течение 0,1 секунды <br> Остальные значения (4,5 и 6) являются зеркальными по отношению к 0,1 и 2. <br> Траектория движения робота напоминает плавную линию с длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая <br> [[File:Line.png]]<br></center>
+
|colspan=6| <center>'''<font color="red">Algorithm 2 </font>''' Робот использует '''СЕМЬ (ПЯТЬ для USB)''' числовых значений датчика линии - промежуточные значения  между  <br> двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем  и черной линией.  <br> Если датчик показывает значение: <br> '''0''', то это означает положение над белым полем. Оба мотора включены на полную мощность (255), левый  мотор крутится вперед, а правый -назад. Робот поворачивается на месте 0,1 секунды <br> '''1''', то это означает положение над белым полем, ближе к чёрной линии. Левый  мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый  мотор стоит. Робот поворачивается в движении 0,1 секунды <br> '''2''', то это означает положение на границе белого и черного полей, еще ближе к чёрной линии. Левый  мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый  включен на половине  мощности (120) и тоже крутится вперед. Робот едет прямо и немного поворачивается в движении в течение 0,1 секунды <br> '''3''', то это означает положение на границе белого и черного полей, уже на  чёрной линии. Левый  и правые моторы включены на полную мощность (255) и оба крутятся вперед. Робот едет прямо в течение 0,1 секунды <br> Остальные значения (4,5 и 6) являются зеркальными по отношению к 0,1 и 2. <br> The trajectory the robot travels along is a smooth curve with long tangent porions, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая <br> [[File:Line.png]]<br></center>
 
|-
 
|-
 
|25–26 seconds
 
|25–26 seconds
Line 38: Line 38:
 
|--
 
|--
 
|12 seconds
 
|12 seconds
−
||большое. <br>На высокой скорости <br>робот в 4 из 5 случаев <br>проскакивает поворот.
+
||большое. <br>At a high speed, <br>the robot проскакивает поворот <br> in 4 of 5 cases.
 
||Battery 7.4 V
 
||Battery 7.4 V
−
||В Sketch, разработанный для USB, необходимо <br>внести изменения, т.к. на большой <br>скорости промежуточные значения датчика <br>не обрабатываются. Объединяем все<br> промежуточные значения <br> [http://wiki.robbo.ru/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Black-Line-USB-analog1-RSalgoritm2.sb2 Download the sketch]
+
||It is important to modify the sketch <br>coded for USB, because at a high speed, <br> the in-between values of the sensor <br>cannot be handled. Объединяем все<br> промежуточные значения <br> [http://wiki.robbo.ru/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Black-Line-USB-analog1-RSalgoritm2.sb2 Download the sketch]
 
||9.5 seconds
 
||9.5 seconds
−
||Sketch, написанный для питания 5В (USB) <br> сразу важно изменить. Заменить <br>время движения робота в поворотах со 100 до <br>10 milliseconds. А время движения прямо<br> увеличить до  200 milliseconds. <br> Эти изменения необходимы, т.к. на большой<br> скорости робот слишком быстро проезжает <br>участок, где изменяются значения датчиков<br>
+
||It is important to immediately modify the sketch, <br> coded for a 5V power supply (USB). Заменить <br>время движения робота в поворотах со 100 до <br>10 milliseconds. А время движения прямо<br> увеличить до  200 milliseconds. <br> It is necessary because <br> at a high speed, the robot rushes too fast <br>along the path section, where the values of the sensors are changing<br>
 
|-
 
|-
−
|colspan=6| <center>'''<font color="red">Algorithm 3 </font>''' Робот использует '''ВОСЕМЬ''' числовых значений датчика линии - промежуточные значения  между  <br> двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией. <br> Траектория движения робота напоминает прямую линию с длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая <br> [[File:Line-line.png]]<br></center>
+
|colspan=6| <center>'''<font color="red">Algorithm 3 </font>''' The robot uses'''EIGHT''' numerical values of the line sensor — промежуточные значения  между  <br> двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией. <br> The trajectory the robot travels along is a  straight line длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая <br> [[File:Line-line.png]]<br></center>
 
|-
 
|-
 
|XX seconds  
 
|XX seconds  

Revision as of 12:42, 25 June 2018

Name of author (s)

User:Elena Vostrikova

Description of the ROBBO Scratch project

Trip time Sketch Power supply ROBBO Scratch Trip time Arduino IDE
Algorithm 1. The robot uses ONE numerical value of the line sensor — the AVERAGE between
two extreme values, obtained when the sensor is positioned above the white field and above the black line.
If the sensor shows a value greater than the average, then the robot turns to the left during 0.1 second
and goes forward during 0.1 second.
If the sensor shows a value less than the average,
then the robot turns to the right during 0.1 second and goes forward during 0.1 second.
The trajectory the robot travels along resembles a zigzag
Zigzag.png
38 seconds Black line analog1 code1.png USB ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		30 seconds To turn the robot on and off,
two touch sensors are used: analogRead(A3)
– right-hand rear sensor — ON, analogRead(A1) —
left-hand rear sensor — OFF
Download the sketch
13 seconds На скорости возникает большое количество ошибок.
На высокой скорости
робот в половине случаев
проскакивает поворот. 		Battery 7.4 V ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		11 seconds Arduino IDE Video
Download the sketch
Algorithm 2 Робот использует СЕМЬ (ПЯТЬ для USB) числовых значений датчика линии - промежуточные значения между
двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией.
Если датчик показывает значение:
0, то это означает положение над белым полем. Оба мотора включены на полную мощность (255), левый мотор крутится вперед, а правый -назад. Робот поворачивается на месте 0,1 секунды
1, то это означает положение над белым полем, ближе к чёрной линии. Левый мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый мотор стоит. Робот поворачивается в движении 0,1 секунды
2, то это означает положение на границе белого и черного полей, еще ближе к чёрной линии. Левый мотор включен на полную мощность (255) и крутится вперед, а правый включен на половине мощности (120) и тоже крутится вперед. Робот едет прямо и немного поворачивается в движении в течение 0,1 секунды
3, то это означает положение на границе белого и черного полей, уже на чёрной линии. Левый и правые моторы включены на полную мощность (255) и оба крутятся вперед. Робот едет прямо в течение 0,1 секунды
Остальные значения (4,5 и 6) являются зеркальными по отношению к 0,1 и 2.
The trajectory the robot travels along is a smooth curve with long tangent porions, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая
Line.png
25–26 seconds небольшое USB. ROBBO Scratch хуже, чем ArduiniIDE
обрабатывает время движения, поэтому
количество диапазонов мы сократили до 5
и упростили движение моторов.
Они все время двигаются вперед с
разной мощностью 		Sketch download link 18 seconds Arduino IDE Video
|Download the sketch
12 seconds большое.
At a high speed,
the robot проскакивает поворот
in 4 of 5 cases. 		Battery 7.4 V It is important to modify the sketch
coded for USB, because at a high speed,
the in-between values of the sensor
cannot be handled. Объединяем все
промежуточные значения
Download the sketch 		9.5 seconds It is important to immediately modify the sketch,
coded for a 5V power supply (USB). Заменить
время движения робота в поворотах со 100 до
10 milliseconds. А время движения прямо
увеличить до 200 milliseconds.
It is necessary because
at a high speed, the robot rushes too fast
along the path section, where the values of the sensors are changing
Algorithm 3 The robot usesEIGHT numerical values of the line sensor — промежуточные значения между
двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией.
The trajectory the robot travels along is a straight line длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая
Line-line.png
XX seconds
XX seconds 8.5 seconds (рекорд трассы!) Arduino IDE Video
Download the sketch

Описание проезда по чёрной линии с ДВУМЯ датчиками

Сложную трассу с перекрестками, ответвлениями, "зебрами" и инверсными участками с одним датчиком проехать невозможно. При подключении двух датчиков требуется использовани специальных алгоритмов, которые автоматизируют движение робота.


XX seconds XX seconds XX seconds
Trip time Sketch Power supply ROBBO Scratch Trip time Arduino IDE
Algorithm 4. - Релейный регулятор Задача этого алгоритма - удерживать робота в положении "Оба датчика робота находятся над белой линией", т.е. слева и справа от чёрной линии. Если оба датчика попадают на черную линию, то робот останавливается
2line.png
XX seconds Eng-relay-controller-RS.png USB При питании от USB робот
останавливается на повороте,
т.к. оба датчика оказываются
на черной линии Download the sketch 		XX seconds
analog0 = analogRead(A0); // Got a value from the sensor analog1
analog4 = analogRead(A4); // Got a value from the sensor analog4
limit = 50;
time1 = 200;
power = 255;

//if both sensors "see" white, the robot moves straight:
if (analog0 < limit && analog4 < limit) {
move_robbo (power, power, 0, 0, time1);
}
//if the left sensor "sees" black, the robot turns to the left:
if (analog0 > limit && analog4 < limit) {
move_robbo (0, power, 0, 0, time1);
}
//if the right sensor "sees" black, the robot turns to the right:
if (analog0 < limit && analog4 > limit) {
move_robbo (power, 0, 0, 0, time1);
}
10 seconds 7.4 V When extra powered
from the battery, the robot
cuts the sharp turning off,
because at a speed,
both sensors cannot be
above the black line both at the same time ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		XX seconds Arduino IDE Video. Если батарейка садится, робот встает на повороте.
Download the sketch - показания датчиков
Download the sketch - простой релейный регулятор + вкл/выкл датчиками касания
Algorithm 5 Пропорциональный регулятор Пропорциональный̆ регулятор — это устройство, оказывающее управляющее воздействие на объект пропорционально его отклонению от заданного состояния. Принцип действия П-регулятора основывается на том, что мы находим значение отклонения от заданного состояния, которое назовем ошибкой и обозначим буквой E. Ошибка – это разница между показаниями датчиков линии:

E = S1 – S2. Умножаем это значение на выбранный нами пропорциональный коэффициент kp и получаем значение управляющего воздействия U: U = kp⋅E. Управляющее значение – это значение мощности, которое нам необходимо прибавить к мощности одного мотора и отнять от мощности другого. Таким образом, робот будет сам регулировать свое положение – то есть совершить поворот или подруливание в нужную сторону.


XX seconds. USB ROBBO Scratch Video
XX seconds Download the sketch
7.4 V ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		XX seconds Arduino IDE Video
Download the sketch
Algorithm 6 Пропорционально-дифференциальный регулятор
USB
7.4 V ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		XX seconds Arduino IDE Video
Download the sketch
Algorithm 7 ПИД-регулятор
XX seconds USB
XX seconds Battery 7.4 V ROBBO Scratch Video
Download the sketch 		XX seconds Arduino IDE Video
Download the sketch
Retrieved from "http://wiki.robbo.world/wiki/index.php?title=Project_ScratchDuinoRobotKit_blackline&oldid=570"
Personal tools
Namespaces

Variants
Actions
Navigation
Tools
Print/export