眾(zhong)所(suo)周知，樹莓派是一個基于(yu)ARM微處理器的開辟平臺(tai)。依附其壯大的計算能力，它正(zheng)在恢弘電子愛好者中時常會締(di)造出事(shi)業。為了更好天相識樹莓派及其事(shi)情原理，讓咱(zan)們(men)測(ce)驗考試利用樹莓派建造一個巡線機器人。
若是您(nin)對(dui)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)感(gan)興趣，那么(me)您(nin)該當十分熟(shu)習(xi)“巡線機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)”這個(ge)稱號。這類機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)只(zhi)需利用(yong)一對(dui)傳感(gan)器(qi)(qi)跟馬達便(bian)能沿著線行走。利用(yong)樹莓派制(zhi)造如許一個(ge)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)，會(hui)讓咱們翻開更大的想象(xiang)空間。
尋線機器人的原理
尋線(xian)(xian)機器(qi)(qi)人可能正在紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)傳感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)資(zi)助下跟蹤線(xian)(xian)條。紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)傳感(gan)器(qi)(qi)存在紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)發射器(qi)(qi)跟紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)，此(ci)中，紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)發射器(qi)(qi)次要發射光，它發射出的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)只(zhi)有正在被反(fan)射時才(cai)會前(qian)往。接(jie)收(shou)(shou)器(qi)(qi)則守候吸收(shou)(shou)前(qian)往后的(de)(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)光。然而(er)，不是一(yi)切的(de)(de)概況皆能反(fan)射紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)，只(zhi)有紅(hong)(hong)色的(de)(de)概況才(cai)氣完整反(fan)射紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)(xian)，而(er)玄(xuan)色的(de)(de)概況會接(jie)收(shou)(shou)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)光。
利(li)用如(ru)(ru)許(xu)的(de)(de)兩個紅外傳(chuan)感器(qi)去(qu)隨(sui)時搜(sou)檢(jian)機(ji)器(qi)人是(shi)不是(shi)處于(yu)軌道上，若是(shi)機(ji)器(qi)人偏離軌道，咱(zan)們(men)便經(jing)由過程兩個機(ji)電(dian)去(qu)校訂它。機(ji)電(dian)該(gai)當是(shi)雙向扭轉的(de)(de)，并(bing)且須(xu)要的(de)(de)事情電(dian)流較大(da)(da)，是(shi)以，咱(zan)們(men)須(xu)要額(e)定利(li)用機(ji)電(dian)驅動模(mo)塊，如(ru)(ru)L293D。機(ji)器(qi)人借須(xu)要一(yi)個像樹莓派如(ru)(ru)許(xu)的(de)(de)主控大(da)(da)腦，它會(hui)依據(ju)紅外傳(chuan)線傳(chuan)感器(qi)模(mo)塊的(de)(de)數值(zhi)去(qu)唆使機(ji)電(dian)事情。上面是(shi)一(yi)個簡化的(de)(de)節制原理圖。
兩(liang)個紅外(wai)傳感器(qi)被安排正在軌道線的兩(liang)側。若(ruo)是不(bu)傳感器(qi)檢測到黑線，樹莓派將下令機電向前挪動，以下所示：
若是(shi)左邊的傳感器(qi)檢(jian)測到黑線，那么樹莓派便會下(xia)令機(ji)(ji)器(qi)人(ren)，經由過程零丁扭(niu)轉右(you)側的輪(lun)子，使機(ji)(ji)器(qi)人(ren)向左轉。
若是右側的傳感器檢測到黑線，那么樹莓派便會(hui)下令機器人，經由過程零丁扭(niu)轉左邊的輪子，使機器人向右轉。
若是兩個(ge)傳感器(qi)皆檢測到黑線(xian)，機(ji)器(qi)人便會終(zhong)止。
如許，機器(qi)人便可能正在沒有(you)脫離軌道的(de)環境下沿(yan)著軌道線始(shi)終行進。上面讓咱(zan)們看看電路跟代(dai)碼。
樹莓派尋線機器人電路(lu)圖
如(ru)(ru)上圖所示，左上角的(de)引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)+5V引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)，咱們(men)利用(yong)這(zhe)個+5V引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)給紅外(wai)(wai)傳感器(qi)供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，如(ru)(ru)圖所示(白色線)。然后，咱們(men)用(yong)玄色線將(jiang)GND引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)毗鄰到紅外(wai)(wai)線傳感器(qi)跟(gen)(gen)機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)模塊(kuai)的(de)GND。黃線離別將(jiang)傳感器(qi)1跟(gen)(gen)2的(de)輸(shu)出引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)與(yu)GPIO引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)2跟(gen)(gen)3連(lian)接(jie)起來。同時，要(yao)(yao)(yao)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，咱們(men)須要(yao)(yao)(yao)毗鄰L293D機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)板(ban)的(de)四個引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(ABAB)。那四個引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)離別與(yu)樹(shu)莓派的(de)GPIO14417跟(gen)(gen)18毗鄰。機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)與(yu)L293D機電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)模塊(kuai)毗鄰，驅(qu)(qu)動(dong)(dong)模塊(kuai)利用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。必然要(yao)(yao)(yao)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)負極與(yu)樹(shu)莓派的(de)接(jie)地連(lian)接(jie)起來，如(ru)(ru)許(xu)才氣保(bao)障(zhang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)畸形(xing)事情。
樹莓派編程
起(qi)首(shou)須要導入GPIO，上面的函數(shu)是對樹莓派的GPIO引腳停止編程。咱(zan)們借將“GPIO”重命名為“IO”，以是正(zheng)在順序中，每當(dang)咱(zan)們想要援用(yong)GPIO引腳時，咱(zan)們皆會利用(yong)“IO”這個詞。
importasIO
蜘蛛手分揀機器人工作原理有時(shi)(shi)(shi)，當咱們試圖利用(yong)某個GPIO引(yin)腳時(shi)(shi)(shi)，能夠它正(zheng)(zheng)在履(lv)行一些其他功用(yong)。正(zheng)(zheng)在這(zhe)類環境下，當咱們執行程序時(shi)(shi)(shi)會收(shou)到正(zheng)(zheng)告。上面的下令是通(tong)知樹莓派(pai)疏忽正(zheng)(zheng)告繼承執行程序。
(False)
咱們可(ke)以(yi)參考樹(shu)莓(mei)派(pai)的(de)(de)GPIO引(yin)腳(jiao)界說，無論是(shi)(shi)采取(qu)(qu)電路板上的(de)(de)引(yin)腳(jiao)號碼(ma)(ma)或(huo)采取(qu)(qu)引(yin)腳(jiao)的(de)(de)功用(yong)(yong)號碼(ma)(ma)，好(hao)比，電路板上的(de)(de)“PIN29”是(shi)(shi)“GPIO5”。以(yi)是(shi)(shi)正(zheng)在這里，咱們要用(yong)(yong)上面的(de)(de)代(dai)碼(ma)(ma)通知樹(shu)莓(mei)派(pai)詳(xiang)細用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)“29”仍是(shi)(shi)“5”去默示引(yin)腳(jiao)號。
()
咱(zan)們(men)后面道到(dao)，電(dian)(dian)路(lu)中將設置6個引腳(jiao)(jiao)作(zuo)為輸入(ru)/輸出引腳(jiao)(jiao)。前兩個引腳(jiao)(jiao)是(shi)讀取紅外線(xian)傳感(gan)器數據的(de)輸入(ru)引腳(jiao)(jiao)。后四個是(shi)輸出引腳(jiao)(jiao)，前兩個用于節制(zhi)左(zuo)機電(dian)(dian)，后兩個用于節制(zhi)左(zuo)機電(dian)(dian)。
(2)#GPIO2-LeftIRout
(3)#GPIO3-RightIRout
(4)#GPIO4-Motor1terminalA
(14)#GPIO14-Motor1terminalB
(17)#GPIO17-MotorLeftterminalA
(18)#GPIO18-MotorLeftterminalB
紅(hong)外傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)若(ruo)是檢(jian)測到紅(hong)色的(de)里，將輸出“True”，以(yi)是只有兩個傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)形(xing)態皆(jie)是“True”，機器(qi)人便可以(yi)繼續前(qian)進。
if((2)==Trueand(3)==True):#bothwhitemoveforward
(4True)#1A+
(14False)#1B-
(17True)#2A+
(18False)#2B-
若是右側的紅外傳感器檢測到黑線，機(ji)(ji)(ji)器人將履(lv)行(xing)右轉舉措(cuo)。當前(qian)提知足時，終止左機(ji)(ji)(ji)電(dian)，零(ling)丁(ding)扭轉左機(ji)(ji)(ji)電(dian)，如上面的代碼(ma)所示：
elif((2)==Falseand(3)==True):#turnright
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18False)#2B-
若(ruo)是(shi)左(zuo)紅外傳(chuan)感器檢測到黑(hei)線，機器人(ren)將履行左(zuo)轉(zhuan)舉(ju)措。當前提知足時，終止左(zuo)機電，零丁扭(niu)轉(zhuan)左(zuo)機電，如上面(mian)的代碼所(suo)示：
elif((2)==Trueand(3)==False):#turnleft
(4True)#1A+
(14False)#1B-
(17True)#2A+
(18True)#2B-
若是兩(liang)個傳感器皆檢測到(dao)黑線，那(nei)意味著機器人履行終止舉措(cuo)。那(nei)可以經由過程(cheng)設置(zhi)機電的(de)兩(liang)個端(duan)子皆為“True”去實現，如上面的(de)代碼(ma)所(suo)示(shi)：
else:#staystill
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18True)#2B-
實現釀(niang)成后(hou)，咱們可以(yi)正在紅(hong)色(se)(se)的(de)瓷磚空中(zhong)(zhong)，用玄色(se)(se)膠帶粘貼(tie)出咱們想要的(de)軌道線(xian)外形，如(ru)許便(bian)可以(yi)起頭享用機(ji)器人巡線(xian)的(de)興趣了(le)。上面是完全的(de)Python代(dai)碼(ma)，將其保留到(dao)樹(shu)莓派(pai)上，正在樹(shu)莓派(pai)下令(ling)窗(chuang)口中(zhong)(zhong)履行代(dai)碼(ma)便(bian)可。
importasIO
importtime
(False)
()
(2)#GPIO2-LeftIRout
顏色分揀機器人教程(3)#GPIO3-RightIRout
(4)#GPIO4-Motor1terminalA
(14)#GPIO14-Motor1terminalB
(17)#GPIO17-MotorLeftterminalA
(18)#GPIO18-MotorLeftterminalB
while1:
if((2)==Trueand(3)==True):#bothwhilemoveforward
智能分揀機器人的使用狀況(4True)#1A+
(14False)#1B-
(17True)#2A+
(18False)#2B-
elif((2)==Falseand(3)==True):#turnright
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18False)#2B-
elif((2)==Trueand(3)==False):#turnleft
(4True)#1A+
(14False)#1B-
(17True)#2A+
垃圾分揀機器人市場前景(18True)#2B-
else:#staystill
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18True)#2B-
自動化分揀機器人的功能包裹自動分揀機器人中國分揀機器人的痛點