Project ScratchDuinoRobotKit blackline

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 - average between two крайними values, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией. Если датчик показывает значение больше этого числа, то робот 0.1 second поворачивается налево и 0.1 сек. едет прямо. Если датчик показывает значение меньше среднего арифметического, то робот 0.1 сек. поворачивается направо и 0.1 сек. едет прямо. Траектория движения робота напоминает движение по зигзагу
38 seconds.		USB	Видео ROBBO Scratch Sketch download link	30 seconds.	Для включения и выключения робота используются два датчика касания: analogRead(A3) – задний правый — включение, analogRead(A1) — задний левый — выключение, Sketch download link
13 seconds.	На скорости возникает большое количество ошибок. На высокой скорости робот в половине случаев проскакивает поворот.	Батарейка 7,4 В	Видео ROBBO Scratch Sketch download link	11 seconds.	Видео Arduino IDE Sketch download link
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. Траектория движения робота напоминает плавную линию с длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая
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	Видео Arduino IDE |Cсылка на скачивание скетча
12 seconds	большое. На высокой скорости робот в 4 из 5 случаев проскакивает поворот.	Батарейка 7.4 V	В Sketch, разработанный для USB, необходимо внести изменения, т.к. на большой скорости промежуточные значения датчика не обрабатываются. Объединяем все промежуточные значения Cсылка на скачивание скетча	9.5 seconds	Sketch, написанный для питания 5В (USB) сразу важно изменить. Заменить время движения робота в поворотах со 100 до 10 milliseconds. А время движения прямо увеличить до 200 milliseconds. Эти изменения необходимы, т.к. на большой скорости робот слишком быстро проезжает участок, где изменяются значения датчиков
Algorithm 3 Робот использует ВОСЕМЬ числовых значений датчика линии - промежуточные значения между двумя крайними значениями, полученными при положении датчика над белым полем и черной линией. Траектория движения робота напоминает прямую линию с длинными прямыми участками, на всём протяжении которой робот едет, не притормаживая
XX seconds
XX seconds				8.5 seconds (рекорд трассы!)	Видео Arduino IDE Cсылка на скачивание скетча

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
XX seconds		USB	При питании от USB робот останавливается на повороте, т.к. оба датчика оказываются на черной линии Cсылка на скачивание скетча	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	При дополнительном питании от батарейки робот проезжает крутой поворот, т.к. на скорости оба датчика не оказываются одновременно на черной линии Видео ROBBO Scratch Sketch download link	XX seconds.	Видео на Arduino IDE. Если батарейка садится, робот встает на повороте. Cсылка на скачивание скетча - показания датчиков сылка на скачивание скетча - 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	Видео ROBBO Scratch Video	XX seconds	Sketch download link
	7.4 V	ROBBO Scratch Video Sketch download link	XX seconds	Arduino IDE Video Sketch download link
Algorithm 6 Пропорционально-дифференциальный регулятор
	USB
	7.4 V	ROBBO Scratch Video Sketch download link	XX seconds	Arduino IDE Video Sketch download link
Algorithm 7 ПИД-регулятор
XX seconds		USB
XX seconds		7,4 V	ROBBO Scratch Video Sketch download link	XX seconds	Arduino IDE Video Sketch download link