Ders 6/10: Raspberry Pi Pico 4WD Akıllı Araba Kiti ile DC Motorların Kontrolü

Ders 6/10: Raspberry Pi Pico 4WD Akıllı Araba Kiti ile DC Motorların Kontrolü

Bu proje rehberi, Robojax Raspberry Pi Pico Akıllı Araba kursunun 6. dersine dayanmaktadır. Bu oturumda, 4WD aracınız için akıllı bir engel önleme sistemi oluşturmak üzere bir servo motor ve bir ultrasonik sensörü nasıl entegre edeceğinizi öğreneceksiniz. Bu proje, bir nesne algıladığında sadece durmak yerine, aracınızı çevresini aktif olarak tarayan, en net yolu belirleyen ve engellerin etrafından geçen mini bir otonom robota dönüştürür.

Bu sadece teorik bir alıştırma değil; daha karmaşık robotik sistemler kurmak için temel bir projedir. Bu engel önleme mantığı için birkaç pratik uygulama şunlardır:

• Otonom Keşif Robotu: Herhangi bir uzaktan kumanda olmadan bir odayı veya labirenti kendi başına gezinebilen bir robot inşa edin.
• Akıllı Süpürge: Bir zemini temizlerken mobilyalardan ve duvarlardan kaçınabilen basit bir robotik süpürge oluşturmak için aynı mantığı kullanın.
• Güvenlik Devriye Botu: Arabayı bir çevreyi devriye gezecek şekilde programlayın ve beklenmedik nesneleri algılamak ve etrafından geçmek için ultrasonik sensörü kullanın.
• Eğitim Robotik Platformu: Bunu daha gelişmiş yol bulma algoritmaları ve sensör füzyonu denemek için bir temel olarak kullanın.

Temel kavram, ultrasonik sensörü döndürmek için servo motoru kullanmak ve alanı soldan sağa tarayan bir "radar" görevi görmektir. Çeşitli açılardan mesafeleri ölçerek, araba yakın çevresinin bir haritasını çıkarabilir ve net bir yol bulmak için ileri gitme, sola dönme veya sağa dönme kararı verebilir (videoda 02:47'de).

Donanım/Bileşenler

Bu proje, SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD Akıllı Araba Kiti etrafında inşa edilmiştir. Bu derste kullanılan temel bileşenler şunlardır:

• Raspberry Pi Pico kartı
• Motorlu 4WD Akıllı Araba şasisi
• Motor sürücü kartı (kite dahildir)
• Ultrasonik sensör (HC-SR04 tipi)
• Servo motor
• Pil paketi

Bağlantı Rehberi

Video, kitin tam dokümantasyon, adım adım talimatlar ve bağlantı şemalarıyla birlikte geldiğinden bahseder. Servo ve ultrasonik sensörün bağlantısı genellikle Pico için bağlantıları birleştiren motor sürücü kartına yapılır.

Kitiniz için belirli pin bağlantıları için lütfen aşağıdaki şemaya bakın.

Kod Açıklaması

Video, obstacle_avoid.py dosyasındaki mantığa odaklanır. Tam kod kite dahil olsa da, bu ders arabanın davranışını kontrol eden kullanıcı tarafından yapılandırılabilir parametreleri vurgular. Bunlar, robotunuzun performansını ayarlamak için muhtemelen değiştirmek isteyeceğiniz değişkenlerdir.

Ana programın başında, arabanın davranışını tanımlayan temel ayarları bulacaksınız (videoda 13:07'de):

# Engelden kaçınma ayarları
RADAR_REFERENCE = 20  # Bir engeli dikkate almak için cm cinsinden mesafe
STEP_ANGLE = 10       # Her tarama adımında servo'nun hareket ettiği derece
FORWARD_SPEED = 30    # İleri giderken motor hızı
TURN_SPEED = 50       # Dönerken motor hızı
FORWARD_SCAN_ANGLE = 50  # Hızlı bir ileri tarama için derece

• RADAR_REFERENCE: Bu en kritik ayardır. Santimetre cinsinden minimum güvenli mesafeyi tanımlar. Ultrasonik sensör bu değerden daha yakın bir nesne algılarsa, araba bunu bir "tehlike" olarak kabul eder ve kaçınma rutinini başlatır (videoda 22:03'te).
• STEP_ANGLE: Bu, radar taramasının çözünürlüğünü belirler. Daha küçük bir değer (örneğin, 10 derece) taramayı daha hassas ama daha yavaş yapar. Daha büyük bir değer onu daha hızlı ama daha az ayrıntılı yapar.
• FORWARD_SPEED & TURN_SPEED: Bunlar, motorlara gücü kontrol eden PWM değerleridir (0-100). Arabayı ileri ne kadar hızlı süreceğini ve ne kadar hızlı döneceğini değiştirmek için bunları ayarlayabilirsiniz (videoda 13:33'te).
• FORWARD_SCAN_ANGLE: Bir engelden kaçınıldıktan sonra, araba öndeki yolun açık olduğundan emin olmak için hızlı bir tarama yapar. Bu değişken, bu tarama için açıyı ayarlar. 50 değeri, merkeze göre -25 ila +25 derece arasında tarama yaptığı anlamına gelir (videoda 13:40'ta).

Canlı Proje/Gösterim

Videoda, eğitmen projeyi aşamalı olarak gösterir. İlk olarak, ultrasonik sensörün mesafeyi nasıl ölçtüğünü ve değerleri kabuğa nasıl yazdırdığını gösteren basit bir test çalıştırır; "0"ın bir engeli ve "1"in net bir yolu temsil ettiğini doğrular (videoda 03:48'de).

Ardından, operasyonun beyni olan karar verme akış şemasını açıklar. Araba, radar verilerini analiz etmek için get_direction() adlı bir işlev kullanır. Bu işlev, tarama verilerini açık alan bölümlerine ayırır ve en geniş olanı tanımlar. Bu geniş yolun nerede olduğuna (sol, merkez veya sağ) bağlı olarak, araba hangi yöne döneceğine karar verir (videoda 11:19'da).

Son olarak, eğitmen bir engel labirenti kurar ve arabanın içinden geçtiğini gösterir. Arabanın sola ve sağa taradığını, sıkışırsa geri gittiğini ve sonunda herhangi bir manuel kontrol olmadan engellerin arasından geçecek bir yol bulduğunu görebilirsiniz (videoda 22:53'te).

Bölümler

• [00:00] Pico Araba ile Engel Kaçınmaya Giriş
• [01:31] Kit Özellikleri ve Dokümantasyon Genel Bakışı
• [02:47] Engel Kaçınma Özelliğinin Gösterimi
• [03:48] Ultrasonik Sensör ve Mesafe Ölçümünün Test Edilmesi
• [07:45] Engel Kaçınma Algoritması ve Akış Şemasının Açıklanması
• [12:49] Ana Engel Kaçınma Kodunun Analizi
• [15:50] Canlı Kod Gösterimi ve Veri Yorumlama
• [18:11] Yön Belirleme ve Dönüş Mantığının Derinlemesine İncelenmesi
• [22:53] Engel Labirenti ile Son Canlı Test