自走車 ( 循跡功能 )

在之前「公仔自走車」的範例中,已經了解基本的操作方式,這篇範例將利用「自走車循跡升級套件」,為自走車加上「循跡」的功能,讓我們在一般操作控制之外,也能跟隨地上的軌跡移動,甚至可藉由雲端資料庫的輔助,紀錄軌跡並重複行進同樣的路徑。

範例影片展示

接線與實作

要使用循跡的功能,必須在自走車的機構安裝「循跡控制板」,如果您手邊的 Webduino 自走車為「白色的」萬向輪支架,則必須更換為 3D 列印的支架,如此一來才可以順利組合循跡控制板,若自走車上頭「已經是 3D 列印支架則不用更換」。

更換自走車萬向輪

更換的方式很簡單 ( 已是 3D 列印支架可略過組裝教學 ),首先用螺絲起子鬆開支架的小螺絲,取下支架和萬向輪,萬向輪內有四顆小鋼珠和一顆大鋼珠,千萬要注意不要弄丟了 ( 建議可用磁鐵放在旁邊吸附著 )。

自走車分解圖

將 3D 列印的支架用原本的螺絲螺帽鎖到車體上,和車體並不會垂直,是正常的現象。

更換自走車萬向輪

將萬向輪鎖上,車體的改造就完成了。

更換自走車萬向輪

接著移除 Webduino 馬克一號原本的 Arduino Pro mini,換上循跡自走車的 Arduino Pro mini。

更換馬克一號 Arduino Pro Mini

循跡車 Arduino 背面的接線照片如下,如果不小心把線拔除了就按照顏色位置接回去即可。

循跡車 Arduino

注意換完的方向要正確,五條線的接頭朝下,灰色線接頭朝上。

馬克一號更換循跡車 Arduino

將馬克一號與自走車組合,五條線街頭插入3D 列印支架的孔洞當中,目的在於要組合循跡控制板。

循跡自走車

循跡自走車

循跡自走車

灰色的線則向上和馬克一號 A3 的腳位連接。

循跡自走車

將循跡控制板插入五條線的接頭,如果在運行的時候發現偵測狀況不理想,可使用十字螺絲起子,調整循跡偵測的靈敏度。

安裝循跡控制板

最後放入四顆 3 號電池,就完成了 Webduino 循跡自走車的升級改造。

Webduino 循跡自走車

體驗 Webduino 循跡功能

打開 Webduino 循跡自走車操控頁面,在上方填入自走車馬克一號的 Device ID,按下 Connect 連線,連線成功之後,就可以開始使用下方的遙控器循跡與記錄功能。

循跡自走車操控頁面:https://goo.gl/NrTrLb

Webduino 循跡功能

遙控器第一個部分有三個按鈕,第一個按鈕是「循跡與紀錄軌跡」的功能,點選之後就會啟動循跡功能,只要地上有黑色的線 ( 寬度需大於四公分 ),就會跟隨著黑線移動,同時也會開始記錄移動的軌跡;第二個按鈕是「停止」,除了會停止自走車的動作,同時也停止軌跡的紀錄;最後一個按鈕是「播放」,點選之後自走車就會開始運行上一次紀錄的路徑。

循跡設定

遙控器的第二個部分為「軌跡控制板」,當我們在上面繪製線條圖案,自走車就會跑出我們所繪製的形狀。

繪製循跡路徑

由於每輛自走車的馬達轉速不見得相同 ( 相同型號的馬達轉速也都會有誤差 ),電池的電量也都會有差異,所以在遙控器最後一個部分提供了「設定」功能,拉霸 Around 在修正左右偏移量,如果自走車在跑的時候一直向左偏,就往右調整一些,拉霸 speed 表示速度,速度 100% 表示全速行進,拉霸 Raidal 是微調校正速度,假設在 100% 的速度下 150ms 會跑 50px,但實際上卻只跑了 40px,就必須透過 Radial 修正,拉霸 Degree 則是微調修正轉的角度,原理和 Raidal 相同。

馬達轉速

Webduino Blockly 操作

如果不想要用遙控器操作,亦可使用 Webduino Blockly 編輯工具 ( https://blockly.webduino.io ) 實現循跡功能,打開下方的範例網頁,會帶出對應的循跡自走車程式,填入 Device ID,點選右上方的執行按鈕,就會看到自走車沿著黑色路線行進了。

範例程式:https://goo.gl/8XYAam

循跡自走車積木

以上就是 2017 Webduino 循跡自走車的組裝與基本操控。