03

Robot học (Robotics) · Bước 3/8 · 6 phút

Cảm biến, động cơ và servo

Bạn chọn được cảm biến và động cơ cho một việc cụ thể, và nối chúng đúng cách.

Mỗi cảm biến đo một thứ

Mỗi cảm biến trả lời một câu hỏi hẹp. Cảm biến siêu âm như HC-SR04 đo thời gian tiếng vang để tính khoảng cách. Cảm biến hồng ngoại nhận ra vạch đen trên nền trắng. IMU (cảm biến quán tính) báo độ nghiêng và chuyển động xoay. Encoder đếm quãng đường bánh xe đã quay.

Cảm biến nào cũng có nhiễu và có giới hạn. Siêu âm bỏ sót bề mặt mềm hoặc nghiêng. Hồng ngoại gặp khó dưới nắng. Hãy tính đến số đo sai ngay từ ngày đầu.

Ba loại động cơ

Động cơ DC quay nhanh và rẻ. Bạn chỉnh tốc độ bằng PWM và đổi chiều bằng mạch driver. Phần lớn robot bánh xe nhỏ dùng động cơ DC có hộp số.

Servo quay đến góc bạn ra lệnh, thường từ 0 đến 180 độ, qua một xung gửi khoảng 20 ms một lần. Servo hợp với cánh tay, tay kẹp và cơ cấu lái. Động cơ bước (stepper) di chuyển từng bước nhỏ chính xác, hợp với máy in 3D và định vị chính xác.

Mạch driver và mass chung

Mạch driver động cơ là một công tắc mà vi điều khiển bật tắt được, nằm giữa pin và động cơ. Các board phổ biến gồm TB6612FNG và L298N, loại cũ hơn và kém hiệu quả hơn.

Hãy nối chung mass của pin, driver và vi điều khiển. Không có mass chung, tín hiệu không có mốc tham chiếu và robot sẽ chạy rất kỳ quặc.

Bộ phận chuyển động có thể gây thương tích

Động cơ có thể kẹp tay, cuốn tóc và làm vỡ bánh răng. Lần đầu chạy code mới, hãy nhấc robot bánh xe lên khỏi mặt bàn. Đặt một công tắc trong tầm tay để ngắt nguồn động cơ ngay lập tức.

Thử ngay

Cho servo chạy theo cảm biến khoảng cách

  1. 1.Trong Wokwi, thêm một Arduino Uno, một cảm biến siêu âm HC-SR04 và một servo.
  2. 2.Nhờ chatbot viết sketch đọc khoảng cách và quy đổi 5 đến 50 cm thành 0 đến 180 độ.
  3. 3.Chạy thử, rồi kéo vật cản mô phỏng và xem servo xoay.
  4. 4.Đọc từng dòng code và hỏi lại bất kỳ dòng nào bạn chưa giải thích được.
Viết sketch Arduino cho Wokwi: HC-SR04 ở chân 9 (trig) và 10 (echo), servo ở chân 6. Quy đổi 5–50 cm thành 0–180 độ. Bỏ qua số đo ngoài khoảng đó. Chú thích từng dòng cho người mới.
Robot của bạn cần xoay tay kẹp đến một góc chính xác. Cơ cấu chấp hành nào phù hợp nhất?

Tự kiểm tra

Robot của bạn cần xoay tay kẹp đến một góc chính xác. Cơ cấu chấp hành nào phù hợp nhất?