レッスン30/31：SunFounder ArduinoキットのスマートカーによるCar-8ライン追跡 | Robojax

レッスン30/31：SunFounder ArduinoキットのスマートカーによるCar-8ライン追跡 | Robojax

このガイドでは、SunFounderの3-in-1 Arduinoキットを使用してラインフォロイングスマートカーを構築する方法を説明します。

この動画で紹介されているプロジェクトは、赤外線ライン追跡モジュールを使用して白い表面上の黒いラインを検出し、車をトラック上に保つために二つのモーターを制御します。これは、センサーの読み取り、条件ロジック、モーター制御について教える基本的なロボティクスプロジェクトです。実世界での価値は非常に高く、倉庫における自動誘導車（AGV）の基盤や、部屋の端を追従するロボット掃除機、自律ナビゲーションについて学ぶための教育プラットフォームの基礎となっています。基本的な構造を超えて、この概念を以下のことに使用できます：

• 迷路やトラック上で定められた経路をナビゲートできる単純なロボットを作成する。
• 小さなオフィスやラボのための自動配送カートを構築する。
• 学校の科学プロジェクトやコンペティションのためのラインフォロワロボットを開発する。
• 位置に基づいてアイテムを仕分ける産業用コンベヤーベルトのシステムのプロトタイピング。

ハードウェアとコンポーネント

このプロジェクトの核心は、赤外線（IR）送信機と受信機のペアを使用するライン追跡モジュールです。主要なコンポーネントの概要は以下の通りです：

• ライン追跡モジュール (TCRT5000):このセンサーは赤外線を発光し、反射された強度を測定します。このモジュールにはアナログ信号をデジタルのHIGHまたはLOW出力に変換するためのLM393コンパレータが含まれています。
• モーター付きスマートカーシャーシ：SunFounderキットには、車両を操縦するためにArduinoによって制御される2つのギア付きモーターを備えた車両フレームが含まれています。
• Arduinoボード:操作の「脳」であり、センサーを読み取り、モーターにコマンドを送信します。
• モータードライバー（車のシールド上）この回路は、Arduinoの低消費電力ピンが高電流モーターを制御できるようにします。

配線ガイド

ライン追跡モジュールの配線は簡単です。ビデオでは接続が次のように示されています（ビデオの04:04にて）：

• ライントラッカー VCC（中央ピン）：Arduinoに接続する5Vピン。
• ライントラッカーGND（左ピン）：Arduinoに接続するGNDピン。
• ライントラッカー OUT (右ピン)：Arduinoのデジタルに接続するピン2.

モーターは車のシールド上のモータードライバーに接続されています。コードでは、右モーターはピン5と6で制御され、左モーターはピン9と10で制御されています。これはビデオデモンストレーションで示されています（ビデオの12:28に）。

コードの説明

コードはライントラッカーからデジタル信号を読み取り、それに応じてモーターを制御するように設計されています。以下は主要なユーザー設定可能な部分です：

const int in1 = 5; // in1,2 for right motor
const int in2 = 6;

const int in3 = 9; // in3,4 for left motor
const int in4 = 10;

const int lineTrack = 2;

• モーターピン (in1, in2, in3, in4):これらの定数は、どのArduinoピンがモータードライバーに接続されているかを定義します。配線が異なる場合は、これらの値を設定に合わせて変更する必要があります。
• ライントラッカーピン (lineTrack):これは、センサーの信号出力に接続されたデジタルピンを定義します。このコードは、このピンを読み取って、センサーが黒または白の表面の上にあるかどうかを判断します。

メインループでは、あなたは調整することができます。speed車の旋回速度を制御するための変数です。値は0から255の範囲で、高い値は車がより速く旋回することを意味します。

int speed = 150;//0 to 255

論理は簡単です：センサーが読み取る場合HIGH（黒い線）の場合、車は左に曲がります。そうでなければ、右に曲がります。カスタム関数moveLeft()そしてmoveRight()これを達成するためにモーターを制御します。たとえば、左に曲がるためには、右モーターが回転し、左モーターが停止して車を回転させます。この動作については、ビデオ（10:39のビデオ）で詳細に説明されています。

ライブプロジェクトデモンストレーション

ビデオは、ラインフォロワーカーのライブデモで締めくくられています（動画の13:13で）。車は黒いトラックの上に置かれ、センサーはラインの真上に配置されています。車が動くと、センサーは黒いラインと白い背景を検知し、モーターに信号を送り方向を調整します。デモでは、車が完全な円を成功裏に完走し、シンプルな左右補正ロジックの効果を証明しています。

章

• [00:00] ライントラッキングの紹介
• ライン追跡モジュールの動作原理
• ライン追跡モジュールの配線
• [04:23] シリアルモニターでセンサーをテストしています
• [07:27] ラインフォロー論理の理解
• ラインフォロー車のコード
• ラインフォロワーカーのデモンストレーション
• [13:13] 黒いトラックでのライブテスト

画像

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