Шрифт:
Пороговая разность показаний двух CdS фоторезисторов может быть увеличена или уменьшена изменением соответствующего параметра в процедурах greater и lesser.
greater:
b2 = b0 – b1
if b2 > 10 then rt
goto straight
lesser:
b2 = b1 – b0
if b2 > 10 then lt
goto straight
В дополнение к этому возможно создание преимущественного направления поворота робота (право– или леворукости) через изменение параметров процедур greater и lesser, но не обеих одновременно. Это означает, что робот будет поворачиваться в одном направлении более «охотно», чем в другом. Например, если мы заменим строку if b2 > 10 then lt в процедуре lesser на if b2 > 15 then lt, то наш робот более охотно будет поворачиваться направо.
Конструкция робота предоставляет много возможностей для экспериментаторов в области робототехники как с точки зрения самой конструкции, так и ее программного обеспечения.
Список компонентов для робота-черепахи Вальтера
• (1) 300x300 мм лист металла толщиной 0,4–0,6 мм
• (1) 3х 12х 300 мм алюминиевая полоса
• (1) сервомотор с крутящим моментом 1,3 кгс
• (1) двигатель с редуктором 1:100
• винты и гайки 3 мм
• винты и гайки 2 мм
• (1) 3х 12х 810 мм алюминиевая полоса
• (1) 3х 12х 370 мм алюминиевая полоса
• (1) 3х 12х 50 мм алюминиевая полоса
• (1) стандартный сервомотор с крутящим моментом 1,3 кгс
• (1) двигатель постоянного тока с редуктором 100:1
• (1) ведущее колесо 51 мм под ось 3 мм
• (1) трубка (сталь, латунь) внешний диаметр 3 мм, внутренний диаметр 2 мм
• (2) фоторезистор CdS, темновое R – 100 кОм, световое R – 10 кОм
• (4 Q1-Q4) транзистор NPN 2N2222
• (4 D1-D4) диод 1N914
• (1 D5) светодиод красный
• (4 R1-R4) резистор 1 кОм, 0,25 Вт
• (6 R5-R7, R9-R11) резистор 10 кОм, 0,25 Вт
• (1 R8) резистор 470 Ом, 0,25 Вт
• (4) конденсатор 22 пФ
• (2 C1, C2) конденсатор 0,1 мкФ
• (2 X1, X2) кварцевый резонатор 4 МГц
• (1 Q5) регулятор напряжения 7805
• (2 IC1, IC2) микроконтроллер PIC16F84-04
• Комплектующие: винты 3 мм, пластиковые винты 3 мм длиной 25 мм, гайки латунные 3 мм, пружины длиной 25 мм (усилие 800 грамм)
Поставщики
• Алюминиевые полосы, винты, трубки, пружины можно приобрести в соответствующих магазинах.
• Сервомоторы можно приобрести в специализированных магазинах или заказать у дистрибьюторов.
• Микроконтроллер PIC и переднее ведущее колесо можно заказать в компании Images Company.
Images Company
39 Seneca Loop
Staten Island, NY 10314
(718) 698-8305
Jameco
1355 Shoreway Rd.
Belmont, CA 94002
(650) 592-8097
JDR
1850 South 10 St.
San Jose, CA 95112
(800) 538-5005
Строим робота-охотника за светом
Посмотрим, сможем ли мы сконструировать робота-охотника за светом, обладающего в некотором смысле «интеллектуальным» поведением. В главе 6 мы уже рассматривали систему слежения за источником света на фоторезисторах. Система слежения фиксировала источник света и поворачивалась в его направлении. Когда мы поместили следящую систему на копию робота-черепахи Вальтера, она направляла движение робота на источник света. Такой тип «ориентировочного» поведения мы будем называть первым уровнем системы «стимул-реакция».
Программа иллюстрирует, как алгоритмически управляемые микроконтроллеры могут имитировать функции нейронов. Для строгости примера приведем нейронную схему, которая исполняет те же функции без участия алгоритмически заданного «интеллекта».
На рис. 8.19 показано использование двойного симметричного операционного усилителя с однополярным питанием. Два ОУ включены в схемы компараторов. Работу компаратора мы подробно рассматривали в гл. 5. Если у вас возникли какие либо вопросы по поводу рис. 8.19, перечитайте гл. 5. Два фоторезистора CdS включены последовательно и образуют делитель напряжения. Выход этого фоторезистивного делителя подключен к инвертированному входу одного ОУ и неинвертированному входу другого.
Рис. 8.19. Нейронный компаратор на двух ОУ
Потребуются еще два делителя напряжения. Конструктивно они являются зеркально симметричными. Один делитель составляют резистор 3,9 кОм, подключенный к ИП, и резистор 4,7 кОм, соединенный с землей. Во втором делителе используются резисторы тех же номиналов, но в обратном включении.
Когда оба фоторезистора освещены одинаково, то ни один из светодиодов не горит. Если прикрыть один из фоторезисторов, то соответствующий светодиод загорится.