眾所周知，樹莓(mei)派(pai)是(shi)一(yi)個(ge)基于ARM微(wei)處理器的開(kai)辟平臺。依附其壯大的計算能力，它正在恢(hui)弘電子愛好(hao)者中時常會締造出事業。為了更(geng)好(hao)天相識樹莓(mei)派(pai)及其事情原理，讓咱們測(ce)驗(yan)考試利用樹莓(mei)派(pai)建造一(yi)個(ge)巡(xun)線機器人(ren)。
若是(shi)您對機(ji)器人感興趣，那么您該當十分熟習“巡(xun)線機(ji)器人”這(zhe)個(ge)稱號。這(zhe)類機(ji)器人只(zhi)需利用(yong)一對傳感器跟馬達便能(neng)沿著線行走。利用(yong)樹莓派制造如許一個(ge)機(ji)器人，會讓(rang)咱們(men)翻開更大的想象空間。
尋線機器人的原理
尋線(xian)機器(qi)人可能(neng)正在(zai)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)傳感器(qi)的(de)(de)資助下跟蹤線(xian)條。紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)傳感器(qi)存在(zai)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)發(fa)(fa)(fa)射(she)器(qi)跟紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)接(jie)收器(qi)，此中，紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)發(fa)(fa)(fa)射(she)器(qi)次要發(fa)(fa)(fa)射(she)光(guang)，它發(fa)(fa)(fa)射(she)出(chu)的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)只(zhi)有(you)正在(zai)被反射(she)時(shi)才(cai)會(hui)(hui)前往(wang)。接(jie)收器(qi)則守候吸(xi)收前往(wang)后的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)。然而，不(bu)是一切的(de)(de)概(gai)況(kuang)皆能(neng)反射(she)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)，只(zhi)有(you)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色的(de)(de)概(gai)況(kuang)才(cai)氣完整反射(she)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)線(xian)，而玄色的(de)(de)概(gai)況(kuang)會(hui)(hui)接(jie)收紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)光(guang)。
利用如許的兩個紅外(wai)傳感(gan)器(qi)去隨時搜檢(jian)機(ji)(ji)器(qi)人是(shi)不(bu)是(shi)處于軌道(dao)上(shang)，若是(shi)機(ji)(ji)器(qi)人偏離軌道(dao)，咱們(men)便經由過程兩個機(ji)(ji)電(dian)去校訂它。機(ji)(ji)電(dian)該當(dang)是(shi)雙向扭轉的，并且須(xu)(xu)要的事情電(dian)流較(jiao)大，是(shi)以(yi)，咱們(men)須(xu)(xu)要額定利用機(ji)(ji)電(dian)驅動模塊(kuai)，如L293D。機(ji)(ji)器(qi)人借(jie)須(xu)(xu)要一個像樹(shu)莓派如許的主控大腦，它會依據紅外(wai)傳線傳感(gan)器(qi)模塊(kuai)的數值去唆使機(ji)(ji)電(dian)事情。上(shang)面是(shi)一個簡化的節制原(yuan)理圖。
兩個(ge)紅外傳感器被安(an)排正在軌道線的兩側。若是(shi)不傳感器檢測到黑線，樹莓(mei)派將(jiang)下令機電向(xiang)前挪動，以下所示：
若是左邊的(de)傳感器(qi)(qi)檢測到黑線，那么(me)樹(shu)莓派便會(hui)下令機器(qi)(qi)人，經由過程零丁(ding)扭轉(zhuan)右側的(de)輪子(zi)，使機器(qi)(qi)人向左轉(zhuan)。
若是右(you)側的傳感器(qi)(qi)檢測到黑線，那么樹莓派便會下令機(ji)器(qi)(qi)人(ren)，經由過程零丁扭(niu)轉左邊的輪子，使機(ji)器(qi)(qi)人(ren)向右(you)轉。
若(ruo)是兩個傳感器皆(jie)檢測到黑(hei)線，機器人(ren)便(bian)會終止。
如許，機器人便可(ke)能正在沒有脫離軌道(dao)的環境下(xia)沿著軌道(dao)線始終(zhong)行進(jin)。上(shang)面讓(rang)咱(zan)們看看電路跟代碼。
樹莓(mei)派尋(xun)線機器(qi)人(ren)電路圖(tu)
如上圖所示，左上角的(de)引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)+5V引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，咱們利用(yong)這個(ge)+5V引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)給紅外傳感(gan)器(qi)供電(dian)，如圖所示(白色線(xian))。然(ran)后(hou)，咱們用(yong)玄色線(xian)將GND引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)毗鄰到紅外線(xian)傳感(gan)器(qi)跟(gen)機(ji)(ji)電(dian)驅(qu)(qu)動(dong)模(mo)塊(kuai)(kuai)的(de)GND。黃線(xian)離(li)別將傳感(gan)器(qi)1跟(gen)2的(de)輸出引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)與(yu)GPIO引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)2跟(gen)3連接(jie)起(qi)來(lai)。同時，要驅(qu)(qu)動(dong)機(ji)(ji)電(dian)，咱們須(xu)要毗鄰L293D機(ji)(ji)電(dian)驅(qu)(qu)動(dong)板的(de)四個(ge)引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(ABAB)。那四個(ge)引(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)離(li)別與(yu)樹莓派的(de)GPIO14417跟(gen)18毗鄰。機(ji)(ji)電(dian)與(yu)L293D機(ji)(ji)電(dian)驅(qu)(qu)動(dong)模(mo)塊(kuai)(kuai)毗鄰，驅(qu)(qu)動(dong)模(mo)塊(kuai)(kuai)利用(yong)電(dian)池供電(dian)。必然(ran)要將電(dian)池的(de)負極與(yu)樹莓派的(de)接(jie)地連接(jie)起(qi)來(lai)，如許才氣保障(zhang)電(dian)路的(de)畸形事(shi)情。
樹莓派編程
起首(shou)須要(yao)導入(ru)GPIO，上面的函數是(shi)對樹莓(mei)派的GPIO引腳(jiao)停止編程(cheng)。咱(zan)(zan)們(men)借將“GPIO”重命名為(wei)“IO”，以(yi)是(shi)正(zheng)在順(shun)序(xu)中，每當咱(zan)(zan)們(men)想要(yao)援用(yong)GPIO引腳(jiao)時，咱(zan)(zan)們(men)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)，當咱(zan)(zan)們(men)試圖利用某個(ge)GPIO引腳時(shi)，能夠它(ta)正在(zai)履行(xing)一些其他功(gong)用。正在(zai)這類環(huan)境下，當咱(zan)(zan)們(men)執行(xing)程序(xu)時(shi)會收到正告。上面的下令是(shi)通知樹莓派(pai)疏忽正告繼承執行(xing)程序(xu)。
(False)
咱們可以參考(kao)樹莓派(pai)的(de)GPIO引(yin)腳(jiao)(jiao)界說，無論是采取(qu)電路板上的(de)引(yin)腳(jiao)(jiao)號(hao)(hao)碼(ma)或采取(qu)引(yin)腳(jiao)(jiao)的(de)功用號(hao)(hao)碼(ma)，好比，電路板上的(de)“PIN29”是“GPIO5”。以是正在這里(li)，咱們要(yao)用上面的(de)代碼(ma)通知(zhi)樹莓派(pai)詳細用的(de)是“29”仍是“5”去默示(shi)引(yin)腳(jiao)(jiao)號(hao)(hao)。
()
咱們后(hou)面道到，電(dian)(dian)路中將設置6個(ge)引(yin)腳(jiao)(jiao)作為輸(shu)(shu)入/輸(shu)(shu)出引(yin)腳(jiao)(jiao)。前(qian)兩個(ge)引(yin)腳(jiao)(jiao)是(shi)讀(du)取(qu)紅(hong)外線傳感器數據的輸(shu)(shu)入引(yin)腳(jiao)(jiao)。后(hou)四個(ge)是(shi)輸(shu)(shu)出引(yin)腳(jiao)(jiao)，前(qian)兩個(ge)用(yong)于(yu)節(jie)制左機電(dian)(dian)，后(hou)兩個(ge)用(yong)于(yu)節(jie)制左機電(dian)(dian)。
(2)#GPIO2-LeftIRout
(3)#GPIO3-RightIRout
(4)#GPIO4-Motor1terminalA
(14)#GPIO14-Motor1terminalB
(17)#GPIO17-MotorLeftterminalA
(18)#GPIO18-MotorLeftterminalB
紅(hong)外傳感器(qi)若是檢測到紅(hong)色(se)的里，將輸出“True”，以是只有兩個傳感器(qi)的形態皆是“True”，機器(qi)人便可以繼續前進。
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(ce)到黑(hei)線，機(ji)器人將履行右轉舉措。當前提知足時，終(zhong)止左機(ji)電，零丁扭轉左機(ji)電，如上面的代碼所示(shi)：
elif((2)==Falseand(3)==True):#turnright
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18False)#2B-
若是(shi)左(zuo)紅(hong)外傳感器檢測(ce)到(dao)黑線(xian)，機(ji)(ji)器人(ren)將履行左(zuo)轉(zhuan)舉(ju)措(cuo)。當前提知足(zu)時，終止左(zuo)機(ji)(ji)電，零丁(ding)扭轉(zhuan)左(zuo)機(ji)(ji)電，如上面的代碼所示：
elif((2)==Trueand(3)==False):#turnleft
(4True)#1A+
(14False)#1B-
(17True)#2A+
(18True)#2B-
若(ruo)是兩(liang)個傳感器(qi)皆(jie)檢測(ce)到黑線，那意味著機器(qi)人履行終止舉(ju)措。那可以經由過程設置(zhi)機電的(de)兩(liang)個端子皆(jie)為(wei)“True”去實現，如上面的(de)代碼所示(shi)：
else:#staystill
(4True)#1A+
(14True)#1B-
(17True)#2A+
(18True)#2B-
實現釀成后，咱們(men)可以正(zheng)在紅色的(de)(de)瓷磚空(kong)中，用(yong)玄色膠帶(dai)粘貼出咱們(men)想要的(de)(de)軌(gui)道(dao)線外形，如許便可以起頭享用(yong)機器人巡線的(de)(de)興趣了。上面(mian)是完全的(de)(de)Python代碼(ma)，將(jiang)其保留到(dao)樹莓(mei)派上，正(zheng)在樹莓(mei)派下令(ling)窗(chuang)口(kou)中履行代碼(ma)便可。
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