Презентация на тему "Обнаружение и подсчет перекрестков" (LegoMindstorms EV3)

Обнаружение и подсчет перекрестков

ПДО Скрыпник Е.В.

Тема: Агоритмы прохождение препятствий

Движение на заданное асстояние

• На время
• На градусы
• На обороты

Если нужно проехать 1 метр, что нужно измерить?

• Время?
• Диаметр колеса?
• d=68,8 мм = 6,88 см
• Вычислим
• За 1 оборот расстояние робот проедет L=3,14*6,88=21,6см
• Сколько оборотов он сделает на расстоянии 100 см?
• Ответ: 100см : 21,6 см = 4,62962962962963 = 4,63 оборота
• Как найти градусы?
• Нужно количество оборотов умножить на 360 (столько градусов в окружности), получится 1666,7 и это намного точнее оборотов!

• Сколько оборотов требуется на расстояние 92см?

Ответ: 92см: 21,6см = 4,25 оборота

• Сколько оборотов нужно, чтобы проехать 75см?

75см : 21,6 см = 3,47

• Учитываем погрешность : чем выше скорость, тем больше тормозной путь (инерция движения)

Основной алгоритм движения – пропорциональный алгоритм управления с двумя датчиками

Вариант базовой программы движения:

Кр=1,5 ,

подбор по ситуации, изменяем Кр на +-0,01(от 1,49 до 0,91…)

Пример программы движения по черной линии с пропорциональным регулятором

Используем переменную Кр=0,91 и блок математики.

Формула: (а-b)*c= , где с=Кр, а результат подается на рулевое управление моторами

Задача 1: обнаружить перекресток и остановиться на нём

Алгоритм решения задачи

Данные эксперимента

• Кр=0,91 – коэффициент пропорционального движения, может принимать значение от 1,1 до 0,9, определяем подбором для текущей освещенности, +- 0,01

• Рассчитаем среднее значение освещенности (например, освещенность на белом поле S1=89, освещенность на черном поле S2=10 Ser=(68+10):2 =78:2= 39

Если показания датчиков сильно отличаются, лучше подобрать другой датчик

Пример программы обнаружения перекрестка:

Вводим переменную Ser=40 (режим записи)

2 блока сравнения показаний датчиков с Ser

Блок логики выполнения условия

Цикл выполняется, пока не выполнится условие (значения обоих датчиков = Ser)

Зачем нужны переменные?

• При калибровке датчиков легче изменить значение одной переменной, чем всю программу
• Для уменьшения программы создаем подпрограмму ( Мой блок Cross) с входными параметрами:
• Left – текущее значение левого датчика
• Right - текущее значение правого датчика
• Ser – знач.перем.

выходной параметр:

• Result – результат функции И

Создание и настройка параметров блока Cross

• 3 входных числовых параметра: Left, Right, Ser
• 1 выходной логический параметр Result

Подпрограмма Cross

Программа обнаружения перекрестка и остановки на нём

Задача 2: Подсчет перекрестков. Остановиться после перекрестка 4

• Создаем числовую переменную для подсчета перекрестков V1, начальное значение = 0;
• Создаем числовую переменную N для хранения количества требуемых перекрестков = 4;
• Вносим изменения в программу обнаружения перекрестков:

• Анализируем результат работы цикла: если Истина, то включаем звуковой сигнал и проезжаем 0,2 оборота, чтобы съехать с линии, к значению переменной V1=V1+1; Сравниваем значение V1 и N, если Истина, то завершение цикла
• Анализируем результат работы цикла: если Истина, то включаем звуковой сигнал и проезжаем 0,2 оборота, чтобы съехать с линии, к значению переменной V1=V1+1;
• Сравниваем значение V1 и N, если Истина, то завершение цикла

Дополнения к программе:

Задача: Роботу необходимо повернуть вокруг левого колеса на 45 

• Расстояние между центрами колес R=15 см,
• Для поворота на Х=45  роботу необходимо проехать расстояние P:

• Подставим значения, вычислим, получим P=117,6мм
• При диаметре 56мм за один оборот робот проезжает 175,84мм,
• Тогда количество оборотов правого колеса при повороте:

Вычислим количество оборотов правого колеса

• Программа поворота робота на 45  при мощности 50 может быть реализована следующим образом:

• Тогда количество оборотов N правого колеса при повороте:

Обратите внимание:

• Для преодоления инерции движения после блока движения моторов ставим блок торможения, несмотря на то, что блок движения имеет параметр «Тормозить в конце»

Поворот робота вокруг центра на угол 180 

• Допустим, расстояние между колесами робота 120 мм, диаметр колес 56мм
• Введем данные в блок математика, где
• a – расстояние между колесам ,
• b – диаметр колес,
• c – угол поворота ,
• Результат вводим на блок Рулевое Управление на параметр ГРАДУС