TI RSLK MAX增強(qiáng)基礎(chǔ)套件

描述

此頁(yè)面將介紹 TI RSLK MAX 增強(qiáng)項(xiàng)目的以下組件：

• TI-RSLK MAX 基本套件：標(biāo)準(zhǔn)套件中的漫游者和保險(xiǎn)杠傳感器。( www.ti.com/rslk )
• 紅外傳感器： Pololu 的 OPT3101 ( https://www.pololu.com/product/3680 )
• GripperServoCity 標(biāo)準(zhǔn)夾具套件 A ( https://www.servocity.com/standard-gripper-kit-a )

RSLK MAX 套件

RSLK 基本套件（不包括前面的母頭）

?

完全組裝后的基本套件將如上圖所示，其中包括以下內(nèi)容：

• 機(jī)器人底盤
• MSP432 微控制器；這負(fù)責(zé)實(shí)施您為此套件創(chuàng)建的任何程序
• 兩個(gè)帶輪子的有刷直流電機(jī)
• 用于碰撞檢測(cè)的兩組碰撞傳感器
• 滾珠；安裝在底盤下方，這將在機(jī)器人移動(dòng)時(shí)保持平衡

該套件由 6 節(jié) AA 電池供電，該電池不包含在套件中。

該套件本身功能齊全，因此請(qǐng)隨時(shí)開(kāi)始對(duì)隨附的電機(jī)和碰撞傳感器進(jìn)行編程。您可以在此處找到入門指南：https ://university.ti.com/en/faculty/ti-robotics-system-learning-kit/ti-rslk-max-edition-curriculum

漫游者

TI RSLK 機(jī)器人由兩個(gè)無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每側(cè)一個(gè)電機(jī)。機(jī)器人由其后部的單個(gè)全向球輪平衡。這種設(shè)計(jì)允許差速轉(zhuǎn)向和精確轉(zhuǎn)向。

在流動(dòng)站上，每個(gè)電機(jī)都連接到旋轉(zhuǎn)編碼器和 DRV8838 H 橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)編碼器允許測(cè)量有關(guān)電機(jī)位置、速度和加速度的信息。H 橋允許有刷電機(jī)改變方向。通過(guò)使用 PWM 信號(hào)快速啟用和禁用電機(jī)，可以控制每個(gè)電機(jī)的速度。PWM 信號(hào)通過(guò)在電機(jī)上產(chǎn)生平均電壓來(lái)控制輪速。

流動(dòng)站還包含一個(gè)基本控制系統(tǒng)，使用編碼器輸出根據(jù)給定的 RPM 調(diào)整每個(gè)電機(jī)的速度。由于左右電機(jī)通常不完全相同，因此一個(gè)電機(jī)的運(yùn)行速度通常比另一個(gè)電機(jī)稍高，控制系統(tǒng)旨在糾正這種情況。控制系統(tǒng)以一階補(bǔ)償器的形式實(shí)現(xiàn)。您可以在下圖中看到補(bǔ)償器的好處。

比較補(bǔ)償?shù)牧鲃?dòng)站運(yùn)動(dòng)與非補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的性能的圖表

?

補(bǔ)償?shù)膶?shí)際好處

?

示例代碼中提供了一個(gè) PWM 庫(kù)來(lái)提供基礎(chǔ)。該 PWM 庫(kù)允許用戶簡(jiǎn)單地輸入所需的頻率、占空比和輸出引腳。這個(gè)庫(kù)是作為一個(gè)多用途庫(kù)構(gòu)建的，并且在抓手和流動(dòng)站實(shí)施中都使用了。流動(dòng)站移動(dòng)的主要行為是向前、向后和向左或向右旋轉(zhuǎn)。在每個(gè)行為中，都有單獨(dú)的函數(shù)用于移動(dòng)指定的時(shí)間和距離，或指定的度數(shù)用于旋轉(zhuǎn)函數(shù)。該庫(kù)還為您提供了實(shí)施控制系統(tǒng)的選項(xiàng)。

以下是一些函數(shù)示例：

//  moveForwardForTimeComp
//  robot moves forward for a specified amount of time
//  inputs:     _rpm indicates robot speed
//              milliSecs indicates amount of time
//  outputs:    none
void moveForwardForTimeComp(uint32_t _rpm, uint32_t milliSecs)
{
    enableCompensator();
    //nominal _rpm unit is deci rpm
    move_timer.target_count = milliSecs;
    move_timer.count = 0;
    move_end_cond = TIME;

    right_wheel_data.des_rpm = _rpm;
    left_wheel_data.des_rpm = _rpm;

    setWheelDirForward(&right_wheel_data);
    setWheelDirForward(&left_wheel_data);
    rover_state = MOVING_FORWARD;
}

//  moveBackwardForTimeComp
//  robot moves backward for a specified amount of time
//  inputs:     _rpm indicates robot speed
//              milliSecs indicates amount of time
//  outputs:    none
void moveBackwardForTimeComp(uint32_t _rpm, uint32_t milliSecs)
{
    enableCompensator();
    //nominal _rpm unit is deci rpm
    move_timer.target_count = milliSecs;
    move_timer.count = 0;
    move_end_cond = TIME;

    right_wheel_data.des_rpm = _rpm;
    left_wheel_data.des_rpm = _rpm;

    setWheelDirBackward(&right_wheel_data);
    setWheelDirBackward(&left_wheel_data);
    rover_state = MOVING_BACKWARD;
}

//  rotateRightForTimeComp
//  robot rotates to the right for a specified amount of time
//  inputs:     _rpm indicates robot speed
//              milliSecs indicates amount of time
//  outputs:    none
void rotateRightForTimeComp(uint32_t _rpm, uint32_t milliSecs)
{
    enableCompensator();
    move_timer.target_count = milliSecs;
    move_timer.count = 0;
    move_end_cond = TIME;

    right_wheel_data.des_rpm = _rpm;
    left_wheel_data.des_rpm = _rpm;

    setWheelDirForward(&left_wheel_data);
    setWheelDirBackward(&right_wheel_data);
    rover_state = ROTATING_RIGHT;
}

//  rotateLeftForTimeComp
//  robot rotates to the left for a specified amount of time
//  inputs:     _rpm indicates robot speed
//              milliSecs indicates amount of time
//  outputs:    none
void rotateLeftForTimeComp(uint32_t _rpm, uint32_t milliSecs)
{
    enableCompensator();
    move_timer.target_count = milliSecs;
    move_timer.count = 0;
    move_end_cond = TIME;

    right_wheel_data.des_rpm = _rpm;
    left_wheel_data.des_rpm = _rpm;

    setWheelDirForward(&right_wheel_data);
    setWheelDirBackward(&left_wheel_data);
    rover_state = ROTATING_LEFT;
}

碰撞傳感器

?

RSLK-MAX 基礎(chǔ)套件中的碰撞傳感器與 IR 傳感器一起使用，可檢測(cè)由于障礙物高度較低或光照條件差而導(dǎo)致 IR 傳感器無(wú)法檢測(cè)到的障礙物。

七段顯示器可由碰撞傳感器觸發(fā)

?

。

OPT3101 傳感器陣列

?

OPT3101 傳感器陣列負(fù)責(zé)在 RoboNav 模式下檢測(cè)流動(dòng)站前方的障礙物，這是我們的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。該組件上有三組傳感器，它們利用飛行時(shí)間來(lái)確定傳感器到任何障礙物的距離。您需要將隨附的接頭焊接到機(jī)器人的 PCB 上，以便將 IR 傳感器安裝到機(jī)器人的正面，如上圖所示。

通過(guò)串行終端驗(yàn)證紅外傳感器數(shù)據(jù)

?

。

標(biāo)準(zhǔn)夾持器套件 A

安裝在 RSLK MAX 套件上的夾持器

?

夾持器使用伺服電機(jī)以一個(gè)自由度打開(kāi)和關(guān)閉手臂。手臂能夠容納一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的鋁罐。它安裝在底盤的后部，需要一個(gè) 3D 打印的安裝支架進(jìn)行組裝。

夾持器安裝

?

以下是一些用于夾具功能的函數(shù)：

//opens the servo as defined by 'openDeg'
void openServo(Servo180 *servoSettings)
{
    moveServoToDegree(servoSettings->openDeg, servoSettings);
}

//closes the servo as defined by 'closedDeg'
void closeServo(Servo180 *servoSettings)
{
    moveServoToDegree(servoSettings->closedDeg, servoSettings);
}

//toggles between open and closed, as defined by 'closedDeg' and 'openDeg'
//if servo is not currently open or closed, the servo is moved to the open position
void toggleOpenClose(Servo180 *servoSettings)
{
    if(servoSettings->degree == servoSettings->closedDeg)
        openServo(servoSettings);
    else if(servoSettings->degree == servoSettings->openDeg)
        closeServo(servoSettings);
    else
        openServo(servoSettings);
}