Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Bạn nghĩ sao về sử dụng cảm biến siêu âm và arduino làm robot có thể tự động tránh vật cản phía trước?

Ở bài trước chúng tôi đã hướng dẫn các bạn chế tạo một chiếc xe điều khiển từ xa bằng Smartphone. Trong bài ngày hôm nay chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn làm một chiếc xe có khả năng tự động tránh vật cản sử dụng cảm biến siêu âm. Nghe thôi đã thấy thú vị rồi phải không nào? Chúng ta cùng bắt tay vào việc ngay thôi.

Chuẩn bị:

Một bộ khung xe robot 3 bánh

Một  cảm biến siêu âm SRF 04 hoặc SRF05

Một Broad Arduini UNO R3

Một module điều khiển động cơ

Một Servo SG90

Khung đỡ cảm biến siêu âm

Khung đỡ Servo

Dây nối đực-cái, cái -cái

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Bước 1

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Các bạn hàn dây cho mô tơ sau đó lắp ráp bộ khung xe lại, phần lắp ráp này khá đơn giản.

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Sau khi lắp ráp bộ khung và hàn dây cho mô tơ xong chúng ta sẽ được như thế này

Bước 2

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Tiếp theo chúng ta sẽ lắp động cơ servo lên khung xe. Các bạn dùng bộ khung và ốc dành cho servo để cố định lên khung robot Động cơ servo này có nhiệm vụ xoay cảm biến siêu âm để giúp robot phát hiện vật cản ở các hướng.

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Sau khi đã cố định Servo xong chúng ta lắp khung đỡ cảm biến siêu âm lên servo. Các bạn có thể dùng keo nến để dán phần khung đỡ cảm biến siêu âm này với servo.

Bước 3

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Do phải đặt module L293 lên Broad Arduino như thế này nên chúng ta sẽ bị thiếu chân cắm vào Arduino. Vì vậy chúng ta phải hàn thêm chân kết nối ở trên L293

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Trên module L293 đã có lỗ chờ sẵn các bạn chỉ việc đặt jump vào và dùng mỏ hàn lại.

Bước 4

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Các bạn dán Broad Arduno UNO R3 lên khung robot

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Sau đó đặt Module L293 lên trên.

Bước 5

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản
Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Tiếp theo các bạn nối dây động cơ vào cọc

Tiếp theo các bạn nối dây động cơ vào cọc M2 và M4

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Cảm biến siêu âm

Sau đó chúng ta sẽ nối dây cho cảm biến siêu âm và Arduino

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Dây GND nối với GND, VCC nối với 5V, Trig nối với A0, Echo nối với A1

Dây GND nối với GND, VCC nối với 5V, Trig nối với A0, Echo nối với A1

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản

Và cuối cùng là nối dây cho Servo hoạt động. Các bạn cắm dây của servo vào chân Jump có ghi SER1. Trên mạch có ghi các kí hiệu (- + và S, S là dây tín hiệu của servo) các bạn nhớ cắm cho đúng, dây tín hiệu của servo thường có màu vàng cam.

Bước 6

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản
Các bạn hàn dây cho công tắc.
Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Sau đó đặt vào khe chờ sẵn trên khung.

Bước 7

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm làm robot tự tránh vật cản

Dán pin lên khung robot và tiến hành nối dây. Các bạn có thể dùng sẵn bộ khung 4 pin tiểu 1.5V được tặng kèm khi mua bộ khung hoặc mua 2 pin cell 18650 như thế này để có thể sạc lại pin sau khi pin hết.

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Sử dụng cảm biến siêu âm và arduino làm robot tự tránh vật cản

Giờ các bạn nối đầu dây âm của pin ( dây màu đen) vào chân GND trên module L293. Đầu dây dương còn lại của pin các bạn nối vào một đầu dây của công tắc. Đầu dây còn lại của công tắc các bạn nối với chân M+ trên Module L293

Bước 8

Do Arduino không có sẵn thư viện NewPing và thư viện AFMotor vậy nên chúng ta cần phải thêm vào Arduino.

Các bạn tải thư viện NewPing về tại đây và thư viện AFMotor tại đây

Sau khi thêm thư viện xong các bạn copy đoạn code này vào Arduino trên máy tính

#include < AFMortor.h>

#include < Servo.h>

#include < NewPing.h>

#define TRIG_PIN A0

#define ECHO_PIN A1

#define MAX_DISTANCE_POSSIBLE 1000

#define MAX_SPEED 150

#define MOTORS_CALIBRATION_OFFSET 3

#define COLL_DIST 20

#define TURN_DIST COLL_DIST 10

NewPing sonar(TRIG_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE_POSSIBLE);

AF_DCMotor leftMotor(4, MOTOR12_8KHZ);

AF_DCMotor rightMotor(2, MOTOR12_8KHZ);

Servo neckControllerServoMotor;

int pos = 0;

int maxDist = 0;

int maxAngle = 0;

int maxRight = 0;

int maxLeft = 0;

int maxFront = 0;

int course = 0;

int curDist = 0;

String motorSet = “”;

int speedSet = 0;

void setup() {

neckControllerServoMotor.attach(10);

neckControllerServoMotor.write(90);

delay(2000);

checkPath();

motorSet = “FORWARD”;

neckControllerServoMotor.write(90);

moveForward();

}

void loop() {

checkForward();

checkPath();

}

void checkPath() {

int curLeft = 0;

int curFront = 0;

int curRight = 0;

int curDist = 0;

neckControllerServoMotor.write(144);

delay(120);

for(pos = 144; pos >= 36; pos-=18)

{

neckControllerServoMotor.write(pos);

delay(90);

checkForward();

curDist = readPing();

if (curDist < COLL_DIST) {

checkCourse();

break;

}

if (curDist < TURN_DIST) {

changePath();

}

if (curDist > curDist) {maxAngle = pos;}

if (pos > 90 && curDist > curLeft) { curLeft = curDist;}

if (pos == 90 && curDist > curFront) {curFront = curDist;}

if (pos < 90 && curDist > curRight) {curRight = curDist;}

}

maxLeft = curLeft;

maxRight = curRight;

maxFront = curFront;

}

void setCourse() {

if (maxAngle < 90) {turnRight();}

if (maxAngle > 90) {turnLeft();}

maxLeft = 0;

maxRight = 0;

maxFront = 0;

}

void checkCourse() {

moveBackward();

delay(500);

moveStop();

setCourse();

}

void changePath() {

if (pos < 90) {lookLeft();}

if (pos > 90) {lookRight();}

}

int readPing() {

delay(70);

unsigned int uS = sonar ping();

int cm = uS/US_ROUNDTRIP_CM;

return cm;

}

void checkForward() { if (motorSet==”FORWARD”) {leftMotor.run(FORWARD); rightMotor.run(FORWARD); } }

void checkBackward() { if (motorSet==”BACKWARD”) {leftMotor.run(BACKWARD); rightMotor.run(BACKWARD); } }

void moveStop() {leftMotor.run(RELEASE); rightMotor.run(RELEASE);}

void moveForward() {

motorSet = “FORWARD”;

leftMotor.run(FORWARD);

rightMotor.run(FORWARD);

for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet =2)

{

leftMotor.setSpeed(speedSet MOTORS_CALIBRATION_OFFSET);

rightMotor.setSpeed(speedSet);

delay(5);

}

}

void moveBackward() {

motorSet = “BACKWARD”;

leftMotor.run(BACKWARD);

rightMotor.run(BACKWARD);

for (speedSet = 0; speedSet < MAX_SPEED; speedSet =2)

{

leftMotor.setSpeed(speedSet MOTORS_CALIBRATION_OFFSET);

rightMotor.setSpeed(speedSet);

delay(5);

}

}

void turnRight() {

motorSet = “RIGHT”;

leftMotor.run(FORWARD);

rightMotor.run(BACKWARD);

delay(400);

motorSet = “FORWARD”;

leftMotor.run(FORWARD);

rightMotor.run(FORWARD);

}

void turnLeft() {

motorSet = “LEFT”;

leftMotor.run(BACKWARD);

rightMotor.run(FORWARD);

delay(400);

motorSet = “FORWARD”;

leftMotor.run(FORWARD);

rightMotor.run(FORWARD);

}

void lookRight() {rightMotor.run(BACKWARD); delay(400); rightMotor.run(FORWARD);}

void lookLeft() {leftMotor.run(BACKWARD); delay(400); leftMotor.run(FORWARD);}

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản

Ấn vào biểu tượng V để dịch code

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản
Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản

Ấn vào biểu tượng mũi tên để nạp code

Vậy là chúng ta đã hoàn thành rồi. Đây là thành quả của chúng ta.

Hướng dẫn làm robot tự tránh vật cản

Bình Luận

Your email address will not be published. Required fields are marked *