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基于人工智能(AI)的巡線機(jī)器人

2513679 2022-11-08 | zip | 0.21 MB | 次下載 | 2積分

資料介紹

描述

在開(kāi)發(fā)了基于 Arduino 的拾放機(jī)器人之后，這個(gè)想法是開(kāi)發(fā)基于人工智能的線跟隨機(jī)器人。在我最近的項(xiàng)目中，開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的線跟隨機(jī)器人對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是件好事，因?yàn)樗枰砑幽撤N紅外傳感器而不是伺服電機(jī)。“這個(gè)想法是在高級(jí)水平測(cè)試我的技能”。

盡管這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，但某種在線研究對(duì)我?guī)椭艽蟆?/font>

為什么需要基于人工智能的線跟隨機(jī)器人？

談到人工智能，它是最近的技術(shù)，它有可能改變世界環(huán)境，從而影響人類生活。通過(guò)將智能賦予我們的機(jī)器人以了解現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題并相應(yīng)地解決它，這個(gè)夢(mèng)想可以實(shí)現(xiàn)，這個(gè)夢(mèng)想只能通過(guò)人工智能實(shí)現(xiàn)，這就是為什么每個(gè)人都在談?wù)撍?/font>

可用于裝配/生產(chǎn)線。
載客巴士。

雖然我的原型機(jī)器人可能有點(diǎn)智能，但這只是我將項(xiàng)目轉(zhuǎn)向人工智能的開(kāi)始。因此，在這里，我將嘗試用非常簡(jiǎn)單的語(yǔ)言逐步解釋使用人工智能的線跟隨機(jī)器人的開(kāi)發(fā)。由于缺乏資源，我不會(huì)構(gòu)建機(jī)器人，但我可以很好地解釋如何通過(guò)某種研究來(lái)構(gòu)建它。我將嘗試提供適用于您的 Arduino IDE 的準(zhǔn)確代碼，以便您可以很容易地開(kāi)發(fā)出你的第一個(gè)人工智能機(jī)器人。

你可以從這里支持我在 Patreon 上： http : //bit.ly/31NfQ6A

“您可以在該視頻的描述中找到美國(guó)最便宜的費(fèi)率設(shè)備，只需單擊該視頻?！?/font>

現(xiàn)在讓我們來(lái)看看項(xiàng)目“基于人工智能的線跟隨機(jī)器人！”。

紅外線傳感器的使用

如圖所示，我們的項(xiàng)目包括 7 個(gè)紅外傳感器。

5 用于 PID 控制
1 用于左側(cè)檢測(cè)
另一個(gè)用于右側(cè)檢測(cè)。

5 個(gè) PID 控制傳感器作用：這 5 個(gè)傳感器將分別用于產(chǎn)生高或低 (1, 0) 的數(shù)字輸出。

相對(duì)于黑線居中的傳感器只有該傳感器會(huì)產(chǎn)生 HIGH(1)。該傳感器的類似可能結(jié)果可能是：-

10000
11000
01000
01100
00100
00110
00010
00011
00001
00000
11111

現(xiàn)在出現(xiàn)左右可能結(jié)果的其他兩個(gè)傳感器是

最左側(cè)傳感器：模擬輸出高或低

要存儲(chǔ) 5 個(gè)傳感器的值，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)數(shù)組變量。

in LFSensor[5]={1,1,1,1,1};

為了存儲(chǔ)左右傳感器的值，我們將使用整數(shù)

int farleft_sensor=0;

正如我們所知，我們有 5 個(gè)傳感器可用于存儲(chǔ)機(jī)器人在陣列中的左側(cè)和右側(cè)路徑。所以

LFSensor[0] = digitalRead(lineFollowSensor0);
LFSensor[1] = digitalRead(lineFollowSensor1);
LFSensor[2] = digitalRead(lineFollowSensor2);
LFSensor[3] = digitalRead(lineFollowSensor3);
LFSensor[4] = digitalRead(lineFollowSensor4);
farRightSensor = analogRead(farRightSensorPin);
farLeftSensor = analogRead(farLeftSensorPin);

迷宮左手規(guī)則：

觀看此視頻以了解迷宮左手規(guī)則

簡(jiǎn)而言之，左手定則可以描述為：

將左手放在墻上。
開(kāi)始往前走
在每個(gè)十字路口，在整個(gè)迷宮中，讓你的左手接觸左邊的墻壁。
最終，您將到達(dá)迷宮的盡頭。您可能不會(huì)走最短和最直接的方式，但您會(huì)到達(dá)那里。

因此，這里的關(guān)鍵是識(shí)別交叉口，根據(jù)上述規(guī)則定義要走的路線。具體來(lái)說(shuō)，在我們的 2D 迷宮中，我們可以找到 8 種不同類型的交叉點(diǎn)（見(jiàn)上圖）：

看圖，我們可以意識(shí)到在路口可能的動(dòng)作有：

在一個(gè)“十字架”

向左走，或
向右走，或
直行
在“十字”處向左走，或向右走，或直走

在“ T ”處：

向左走，或
向右走
在“ T ”處：向左走，或向右走

在“僅對(duì)”處：

向右走
在“僅右”處：向右走

在“僅左”處：

向左走
在“僅左”處：向左走

在“直或左”處：

向左走，或
直行
在“直行或左行”：向左行，或直行

在“直或右”處：

向右走，或
直行
在“直或右”：向右走，或直走

在“死胡同”：

返回（“掉頭”）
在“死胡同”：返回（“掉頭”）

在“迷宮的盡頭”：

停止
在“迷宮盡頭”：停止

但是，應(yīng)用“左手規(guī)則”，操作將減少到每個(gè)選項(xiàng)：

在“十字路口”：向左走
在“T”處：向左走
在“僅右”處：向右走
在“僅限左側(cè)”：向左走
在“直行或左行”：向左走
在“直行或右行”：直行
在“死胡同”：返回（“掉頭”）
在“迷宮盡頭”：停止

我們就快到了！“淡定！”

當(dāng)機(jī)器人到達(dá)“死角”或“迷宮的盡頭”時(shí)，很容易識(shí)別它們，因?yàn)樗鼈儾淮嬖谀＠鈨煽傻那闆r（我們已經(jīng)在 Line Follower Robot 上實(shí)現(xiàn)了這些動(dòng)作，記得嗎？）。問(wèn)題是當(dāng)機(jī)器人找到“LINE”時(shí)，例如因?yàn)橐粭l線可以是“Cross”（1）或“T”（2）。此外，當(dāng)它到達(dá)“左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)”時(shí)，可以是簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)彎（選項(xiàng) 3 或 4）或直行的選項(xiàng)（5 或 6）。要準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的交叉路口類型，必須采取額外的步驟：機(jī)器人必須運(yùn)行“額外的英寸”并查看接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么（例如，參見(jiàn)上面的第二張圖片）。

因此，就流程而言，可能的操作現(xiàn)在可以描述為：

在“死胡同”：

返回（“掉頭”）
在“死胡同”：返回（“掉頭”）

在“LINE”處：

多跑一英寸
如果有一條線：它是一個(gè)“十字”==> 向左轉(zhuǎn)
如果沒(méi)有線：它是一個(gè)“T” ==> Go to LEFT
如果還有一行：那就是“迷宮的盡頭”==> STOP
在“LINE”處：多跑一英寸如果有一條線：它是“Cross”==> 轉(zhuǎn)到 LEFT如果沒(méi)有線：它是一個(gè)“T”==> 轉(zhuǎn)到 LEFT如果有另一條線：這是“迷宮的盡頭”==> STOP

在“右轉(zhuǎn)”：

多跑一英寸
如果有一條線：它是直的或右的 ==> 直走
如果沒(méi)有線：它是一個(gè) Right Only ==> Go to RIGHT
在“右轉(zhuǎn)”處：如果有一條線，則多跑一英寸：它是直行或右行 ==> 直行如果沒(méi)有行：它是僅右行 ==> 去右行

在“左轉(zhuǎn)”：

多跑一英寸
如果有一條線：它是一條直線或 LEFT ==> Go to LEFT
如果沒(méi)有線：它是一個(gè) LEFT Only ==> Go to LEFT
在“左轉(zhuǎn)”處：如果有一條線，則多跑一英寸：它是直線或左 ==> 轉(zhuǎn)到左如果沒(méi)有線：它是一個(gè)僅左 ==> 轉(zhuǎn)到左

請(qǐng)注意，事實(shí)上，如果是“左轉(zhuǎn)”，您可以跳過(guò)測(cè)試，因?yàn)闊o(wú)論如何您都會(huì)選擇左轉(zhuǎn)。為了清楚起見(jiàn)，我讓解釋更籠統(tǒng)。在實(shí)際代碼中，我將跳過(guò)此測(cè)試。