Управление роботом Lego EV3 и отслеживание линии В данном проекте разбирается работа с EV3 Lego Mindstorms на примере реализации удаленного управления роботом, запуска программ в режиме Standalone и также реализация алгоритма отслеживания роботом линии и движения по ней.
Запустить проект можно с помощью файла EV3_Tracker.prj
- В Simulink-модели ControlEV3_Host_mode/Model/Simulink_host.slx реализовано управление роботом в режиме реального времени с компьютера(Host mode). Управление роботом осуществляется через Driving panel:
- включение\выключение робота
- задание сигнала скорости(от 1 до 100)
- задание направления робота(влево\прямо\направо)
- задание движения робота(ввперед\назад) Чтобы выполнить данную программу на роботе, необходимо:
- Во вкладке HARDWARE выбрать в графе PREPARE инструмент Hardware Settings и настроить в Hardware Implementation подключение к роботу(его IP,ID и способ подключения)
- Убедившись, что Hardware Board - LEGO MINDSTORMS EV3, выполнить команду Monitor&Tune
- Самое интересное - Управление роботом! ++ Чтобы остановить выполнение программы, можно нажать кнопку "Back" на роботе либо кнопку "Stop" в Simulink.
- В Simulink-модели LineTracking_PID\SimulinkLineTracking_Model\models\Model_Main_V2.slx можно увидеть симуляцию модели робота:
- движение по прямой линии(кнопка Simulink Line)
- движение по дорожке(кнопка Simulink Road) Для запуска симуляции нужно выбрать, какое движение вы хотите смоделировать и нажать соответствующую кнопку, далее нажать во вкладке SIMULATION кнопку Run.
Также реализован алгоритм движения по линии с ПИД-контроллером(кнопка Run on EV3), который можно запустить на роботе также, как это было сделано выше, в пункте 1. Был подобран ПИД-контроллер и реализован алгоритм движения по линии(черная на фоне белого), в качестве датчика использовался датчик цвета. Также в данной модели можно управлять сигналом скорости(от 0 до 100)
- В Simulink-модели LineTracking_without_PID\SimulinkLineTracking_without_PID.slx реализован алгоритм движения по линии без ПИД-контроллера.
- Есть панель управления сигналом скорости
- Кнопка включения\выключения
- Указания направления движения(вперед\назад) Алгоритм реализован на основе Stateflow и датчика цвета
- В Simulink-модели LineTracking_PID\SimulinkLineTracking_Host_v1\SimulinkLineTracking.slx реализован алгоритм движения по линии с ПИД-контроллером.
- Есть панель управления сигналом скорости
- Кнопка включения\выключения
- Обратная связь по датчику цвета
- Также в папке LineTracking_PID\SimulinkLineTracking_Model\models\ :
- Step1_Processing_and_Finding_TF.mlx live-script файл - нахождение передаточной функции мотора EV3
- EstimatingFunctionForLine.slx - нахождение графика зависимости координаты робота от значения, принимаемого с датчика цвета (32 - белый, 3 - черный) с переходом между цветами для дальнейшего использования в модели.
- Map_function.mlx - создание карты, на которой будет двигаться робот в модели(линия и дорога)
- Model_for_frequency_estimating.slx - модель, которая получает с робота данные по энкодеру и сигналу скорости для дальнейшего использования при нахождении передаточной функции мотора EV3
- ParameterEstimationForLine.slx - модель датчика цвета для движения по линии
Выполните в MATLAB
eval(webread('https://git.io/Jv24V'))ИЛИ
- Скачайте архив
- Распакуйте
- Откройте в MATLAB файл EV3-Tracker.prj
Все модели можно запустить из проекта во вкладке PROJECT SHORTCUTS:
- В графе MODELS представлены все проекты
- EV3 - Tracker_fullmodel - ярлык файла LineTracking_PID\SimulinkLineTracking_Model\models\Model_Main_V2.slx Нажав на эту кнопку, вы откроете модель, где можно увидеть симуляцию модели робота:
- движение по прямой линии(кнопка Simulink Line)
- движение по дорожке(кнопка Simulink Road)
- алгоритм движения по линии с ПИД-контроллером(Host mode)
- EV3 - Tracker_hostmode - ярлык файла ControlEV3_Host_mode/Model/Simulink_host.slx Нажав на эту кнопку, вы откроете модель, где реализовано управление роботом в режиме реального времени с компьютера(Host mode).
- EV3 - Tracker_linetracking - ярлык файла LineTracking_PID\SimulinkLineTracking_Host_v1\SimulinkLineTracking.slx Нажав на эту кнопку, вы откроете модель, где реализован алгоритм движения робота по линии с ПИД - контроллером в режиме Host mode
- EV3 - Tracker_linetracking_without_PID - ярлык файла LineTracking_without_PID\SimulinkLineTracking_without_PID.slx Нажав на эту кнопку, вы откроете модель, где реализован алгоритм движения робота по линии без ПИД - контроллера в режиме Host mode
- В графе FUNCTIONS представлены вспомогательные функции
- CleanTrashFolder - очистка временных и кэш-файлов и из ппки Trash.
- Clear Workspace and Command Window - очистить коммандную строку и рабочую область