كامپيوتر

ربات مسير ياب ويژه

1-    طرح كلي

اين ربات قادر به تشخيص مسيرها و پيدا كردن مسير خود از روي تفاوت بازتاب نور مي باشد. ربات مسيرياب از سه قسمت الكترونيكي ، مكانيكي و برنامه نويسي تشكيل شده است. قسمت الكترونيكي ربات شامل سنسورها ،‌ ميكروكنترلر ، منبع تغذيه و مدارات وقطعات ديگر مي باشد. قسمت مكانيكي شامل چرخ دنده ، بدنه و موتور ربات مي باشد كه ظاهر كلي و حركت ربات را تامين مي كند. برنامه نويسي كه هوش ربات را تامين كرده و تصميمات لازم را به صورت خودكار از روي مسير ربات در مورد حركت ربات مي گيرد برنامه نويسي شامل هوش مصنوعي و الگوريتم ربات مي باشد.

2-    جزئيات

الف) الكترونيكي

قسمت الكترونيكي ربات از قطعات زير تشكيل شده است. شرح مختصري در مورد هر يك از قطعات آورده شده است.

·         ATMEGA32 : يك ميكروكنترلر از نوع AVR سري ATMEGA بوده كه مغز ربات و مركز تصميم گيري آن مي باشد كه شامل 40 پايه كه 32 پايه به عنوان پايه هاي ورودي و خروجي مي باشد.ميكروكنترلر توسط برنامه اي كه براي آن نوشته شده است (در ادامه شرح مختصري داده خواهد شد) با توجه به ورودي هاي دريافتي از سنسورها تصميمات لازم را در خصوص جهت حركت و سرعت موتورهاي ربات مي گيرد.

·         سنسور ON2179 : يك سنسور مادون قرمز بوده و از دو قسمت فرستنده و گيرنده مادون قرمز تشكيل شده است و وظيفه تشخیص مسیر را با توجه به تفاوت بازتاب نور از سطوح مختلف را دارا مي باشد. سنسور مادون قرمز تشخيص خود را از محيط پيرامون به صورت صفر و يك به ورودي ميكروكنترلر ATMEGA32 جهت تصميم گيري مي فرستد.

·         ICLN324 : یک آی سی از نوع Op-Amp بوده که وظیفه تثبیت خروجی سنسورها را به منظور افزایش هرچه بیشتر قدرت ربات دارد.

·         ICL298 : خروجی میکروکنترلر جریان لازم را به منظور حرکت موتورهای ربات نمی تواند تامین کند ، برای به حرکت در آوردن موتورها و تامین جریان لازم ، خروجی میکروکنترلر را توسط ICL298 تقویت کرده به موتورها می دهیم.

·         دیود نورانی LED

·         دیود IN4148

·         IDC 14 Pin

·         پتانسیومتر PT100K برای تنظیم فاصله دید سنسورها از سطح زمین

·         LED بزرگ

·         Pin Header

·         Zif 40 Pin

ب) مکانیک ربات

موتور 800RPM حرکت ربات را تامین کرده و دستورات لازم را از میکروکنترلر توسط یک ICL298 می گیرد.

میله L برای نگهداری موتور

چرخ ربات

ج) برنامه نویسی ربات

برنامه ربات در کامپیوتر توسط نرم افزار CodeVision به زبان C نوشته شده و به وسیله پروگرمر STK200/300 به حافظه میکروکنترلر وارد می شود. برنامه ربات یکی از مهمترین قسمت های ربات بوده به طوریکه 2 ربات با مدارات مشابه می تواند عملکرد بسیار متفاوتی داشته باشد. برنامه ربات از روی الگوریتم ربات نوشته شده و هوش مصنوعی ربات را جهت تصمیم گیری مناسب از روی مسیر تامین می کند.

ج) مراحل ساخت ربات

1-     آماده سازی سنسورها و نحوه قرارگیری آنها با توجه به قوانین مسیر داده شده.

2-     نوشتن الگوریتم برنامه بر اساس داده های ورودی از سنسورها.

3-     طراحی مدار ربات و تحلیل آن

4-     طراحی بدنه ربات

5-     مونتاژ بدنه ربات

6-      مونتاژ مدار ربات

7-     تست سنسورها و مدار

8-     نوشتن برنامه ربات بر اساس الگوریتم نوشته شده و ترتیب قرار گیری سنسورها و نحوه اتصال آنها به میکروکنترلر به زبان C در محیط CodeVision

9-     پروگرم کردن میکرو کنترلر ATMEGA32 توسط پروگرمر STK200/300

10- تست ربات به صورت دستی و تنظیم فاصله سنسورها با استفاده از پتانسیومتر

11- تست ربات و حرکت دادن در مسیر طراحی شده بر اساس قوانین داده شده.

12- اصلاح ساختار الگوریتم و یا برنامه در صورت نیاز

13- افزایش هرچه بیشتر سرعت ربات

14- انجام مراحل پایانی ساخت ربات