初心者からのロボサッカー選手。 MIPTでのコンテスト。 AndroidとArduinoとBluetooth

この記事は、 「Bluetooth経由でAndroidデバイスによって制御されるArduinoベースのマシンはフルサイクルです」という2つの部分（ 1、2 ）で構成される、 Love、Death and Robotsの作品の半続編です。 そこに記述されているものはわずかに修正され、やり直され、移動機械のロボット自体がフットボール選手になりました。 一般に、それを行う方法に関する興味深い資料があります。



前の手順は、ソフトウェアと物理の2つの部分に分かれていました。 双方向の変更はそれほど多くなかったため、今回はすべてが1つのコピーになります。 説明した部分が必要な理由を簡単に思い出しますが、完全に理解するには、最初の2つの部分を確認することをお勧めします。

物理的な部分

最初の記事で説明したすべての同じ原則に基づいて：

• Arduino UnoとMotor Shieldのサンドイッチ。
• モーターシールドに接続された2つのモーター。

変更点は次のとおりです。

• 奇妙なことに、ボールを打つ原因となるショック部分が現れました。
• 現在、ケースは完全に私のものであり、3Dプリンターで印刷されています。

本体

フォームは、ボードと2つのホイールの両方が収まる円です。 衝撃力がかかる部分の延長。







これを設計するときは、次のことに注意してください。

• ハイサイド。 ロボットはゲーム中に衝突し、側面はワイヤーだけでなくライバルもワイヤーから保護します。
• 重心と安定性。 もちろん、重心はボードのある場所です。 ホイールは近くにあるため、滑ることはありません。 さらに、バッテリーはボードの上部に配置されます。
• ロボットが鼻や背中を突くのを防ぐため、キット内のあちこちにボールを入れます（ボールがない場合は、他のスライドデザインに交換できます）。
• デザインの剛性。 プラットフォームは、回路基板とモーターの重量で垂れ下がってはなりません。 固くしないでください、硬い材料（合板）を使用するか、ラックでプラスチック構造を強化しないでください

そして今、主なナンセンス

「ペッキング」がないために追加されたボールは、車輪が床に届かないようにプラットフォームを上げました。 これを回避するには、より大きな直径のホイールを使用するか、支持構造を短くします。 通常、これは事前に計算されます！



ショック部分。 彼女はヒットしません。 ビートですが、十分にクールではありません。 最初のモデルには、除雪機のバケットに似た部品が接続されたサーボマシンがありました。 サーボの位置（0度から30度）を変更することで、打撃をシミュレートできます。 しかし、サーボが遅いことが判明したため、打撃はデュースに行きます。



解決方法は2つあります：衝撃にジャークを追加するか、サーボをソレノイドに置き換えます。 最初のオプション-ストローク中にホイールに速度を適用することにより、運動量を増やすことができます。 実際には、これは次のとおりです。ユーザーがヒットボタンを押すと、ロボットはスポットから（わずかに）起動し、同時にストライクを行います。



2番目のオプション-ソレノイドはショック部分を押します。ここでは、すべてがショックの力（速度）に依存し、ショックの力（速度）はソレノイドの特性に依存します。

ソフトウェア部

すでに1つの記事である良い伝統により、このセクションを2つの部分に分けます。 最初にAndroidアプリ、次にArduinoスケッチ。

Android

思い出させてください、このアプリケーションは私がゼロから作成したものです。 過去6か月間、この問題についてもう少し理解したので、 Dopperの考えを説明します。



まず、単純化に進みましょう。 現在、通信プロトコルは次のとおりです。「開始文字」+「値」+「終了文字」（これらの値の取得方法とその内容を理解するには、アプリケーションの完全な分析を参照してください ）。 これは、速度と角度の両方で機能します。 ストライクは1種類しかないため、彼はそのような知恵を必要としません。したがって、チームは1つの「/」文字で構成されます（段落を通してヒットしたチームについて）。

private void sendCommand(String speed, String angle) { String speedCommand = "#" + speed + "#"; //     String angleCommand = "@" + angle + "@"; try { outputStream.write(speedCommand.getBytes()); //   outputStream.write(angleCommand.getBytes()); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

典型的なコマンドは次のようになります：＃125＃@ 180 @、125は速度、180は角度です。 もちろん、これはまだ単純化できますが、タスクの1つは、明度と読みやすさを維持することでした。そのため、後で子供にも含めて簡単に説明できます。



「ヒット」ボタンをクリックするとトリガーされる新しいsendHit（）コマンドが表示されます。 彼女は1つの「/」記号を送信します。 通常のbluetooth 2.0+は同時に受信したデータの影響を受けない、つまり、キューに入れる方法を知っており、失わないため、これを制御する必要はありません。 Bluetooth Low Energy 4.0+を使用する場合（突然）、すでにキューを手動で整理する必要があります。そうしないと、データが失われます。

 ... bHit = findViewById(R.id.b_high_hit); //   bHit.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { threadCommand.sendHit(); //     "" } }); ... private void sendHit() { try { outputStream.write("/".getBytes()); //   }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

Arduino

コマンドを送信するためのプロトコルが変更され、受信アルゴリズムも変更されました。 彼は単純化した。 トラッキングキックも追加された場合は1つ。 スケッチの完全な分析はこちらです。



bt.read（）は1文字を読み取ります。 「＃」に等しい場合、速度記号が始まります。 終了文字「＃」が表示されるまで読みます。 ここでforループを使用することはできません。これは、速度の長さが事前にわからないためです（1桁、2桁、または3桁の数値を使用できます）。 結果の値は変数に書き込まれます。



ターンでも同じことが起こります。 速度と角度の両方を読み取った後、すべてを関数turn（int speed、int angle）に渡します。

 void loop() { if(BTSerial.available() > 0) {//    char a = BTSerial.read(); //   if(a == '#') { //  sp=""; char b = BTSerial.read(); while( b != '#') { //   ,     sp+=b; b = BTSerial.read(); } } else if (a == '@') {//  val = ""; char b = BTSerial.read(); while(b != '@') { //    val+=b; //    b = BTSerial.read(); } turn(val.toInt(), sp.toInt()); //   ,   } else if (a == '/') { //,    Serial.println(a); servo.write(30); //  delay(150); servo.write(0); //    } lastTakeInformation = millis(); } else { if(millis() - lastTakeInformation > 150) { //     150 //  lastTakeInformation = 0; analogWrite(speedRight, 0); analogWrite(speedLeft, 0); } } delay(5); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

方向転換（）関数は、移動する方向（前方、後方）および方向転換する方向（右、左、まっすぐ）を決定します。 バイトが失われた場合にロボットの速度が低下しないように、（speed> 0 && speed <70）の制限が必要です。 送信速度を上げたときにこれに直面しました（チーム間で100-300msの遅延で再生しました）-時には、速度の値が0、40に達せずに変化しました（たとえば、実際には240が送信されました）。 松葉杖ですが、動作します。

これは、「制御されない要因に対する保護」と呼ばれます。

 void turn(int angle, int speed) { if(speed >= 0 && speed < 70) return; if(speed > 0) { digitalWrite(dirLeft, HIGH); digitalWrite(dirRight, HIGH); } else if (sp < 0) { digitalWrite(dirLeft, LOW); digitalWrite(dirRight, LOW); } if(angle > 149) { analogWrite(speedLeft, speed); analogWrite(speedRight, speed - 65); //  } else if (angle < 31) { analogWrite(speedLeft, speed - 65); //  analogWrite(speedRight, speed); } else { analogWrite(speedLeft, speed); analogWrite(speedRight, speed); } }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

合計ではなくMIPTでの競争

私たちのロボットで、私たちはモスクワの物理工学研究所（ドルゴプルドニ、2019年4月14日）で開催されたロボットサッカー大会に参加しました。 私たちはなんとか1 \ 4の決勝に到達しましたが、それ以上は進みませんでした。







プロセス自体は私たちにとって興味深いものでしたが、ここでは、現場でロボットを見ることによってなされた結論を説明します。

• より強力な必要があります。 4輪以上の強力なエンジンと他の車輪が望ましい。 もちろん、より有利に見えたのは四輪モデルでしたが
• 管理は高くありません。 ロボットをタンクターンに移動する必要があります（車輪が反対方向に回転するため、ある地点で旋回します）。そうでない場合、旋回半径が大きすぎます。 そして一般的に、比例速度の円ではなく、4つの矢印のあるオプションがフットボールに適しています。 説明したオプションは、継続的に運転するレースに適しています。ここでは明確にする必要があります（軸を中心に10度回転し、ボールを狙い、ボタンを押しました。速度...あなたは何らかの形でこのことを組み合わせる必要があります）。

コメントと提案は非常に幸せです。 以前の記事では、記事自体よりもコメントが興味深い場合があります。 サーシャとダナに感謝します 。