이 프로젝트는 아듀이노 보드를 사용하여 OMOROBOT의 R-1 로봇 플랫폼과 관련 센서 모듈을 통해 다양한 이동로봇 응용 프로그램을 제작하는데 도움이 되기 위해 작성된 라이브러리입니다.
이 라이브러리를 확용하면 OMO-R1 플랫폼에 라인센서와 초음파 센서를 추가하여 바닥에 붙여진 반사테이프를 읽으면서 스스로 이동하는 AGV를 만들 수 있습니다.
Go 버튼을 누르면 라인의 중심을 유지하면서 속도와 회전속도를 제어하며 따라갑니다. (주행 라인이 1번 위치에 있는 경우 왼쪽으로, 2번에 있는경우 우측으로 회전하는 원리입니다.)
Stop 버튼을 누르면 정지합니다.
장애물을 감지하면 로봇은 멈추고 장애물이 사라지면 다시 출발합니다.
예제 프로그램을 실행시키기 위해 다음과 같은 장치가 필요합니다.
- OMOROBOT R1 플랫폼 OMO-R1
- OMOROBOT 라인센서: 라인 센서 구매는 sales@omorobot.com 으로 문의 바랍니다.
- 아듀이노 우노 또는 호환 보드
- 아듀이노용 MCP2515 CAN 통신 확장 모듈 MCP2515 tutorial
- HC-SR04 초음파센서 모듈 및 버튼
전체 연결 방법은 아래 그림을 참조하십시오.
이 프로젝트는 다음 라이브러리를 참조합니다.
- arduino-mcp2515 라이브러리 에서 zip 파일을 다운로드합니다.
- Arduino IDE를 열고 스케치 > Include Library > Add .ZIP Library 를 선택하여 다운로드한 파일을 선택
사용 방법을 익히는 가장 쉬운 방법은 example 폴더의 코드를 복사하여 실행하는 것입니다.
Arduino IDE에서 새로운 프로젝트를 생성한 다음
.ino 파일이 있는 폴더에 /src 폴더를 만들고 이 프로젝트를 git clone 하면 됩니다.
또는 프로젝트 루트 폴더에 /src 폴더를 만들고 git repository를 zip파일로 다운로드 한 다음 압축을 해제합니다.
먼저 r1_driver.h 헤더를 include하고 클래스를 선언합니다.
#include "src/omoduino/r1_driver.h"
OMOROBOT_R1 r1;OMOROBOT_R1과 라인센서가 CAN으로 연결되어 정상적으로 통신이 이루어진 경우 ODO, 라인 위치, 라인 아웃에 관한 메세지를 받았을때 이를 콜백함수로 불러올 수 있습니다.
다음 코드를 먼저 추가합니다.
void newR1_message_event(R1_MessageType msgType) {
switch (msgType) {
case R1MSG_ODO:
break;
case R1MSG_LINEPOS:
break;
case R1MSG_LINEOUT:
break;
default:
break;
}
}먼저 시리얼 포트를 연 다음 r1을 라인트레이서 모드로 설정하기 위해 set_driveMode에 R1DRV_LineTracer 타입을 전달합니다.
2초 이상 lineout이 발생하는 경우 로봇을 정지하기 위해 set_lineoutTime에 2000ms 을 설정합니다.
이제 모든 설정이 완료되었으므로 begin을 호출하여 동작을 시작합니다.
앞서 작성한 콜백함수를 등록하기 위해 onNewData에 newR1_message_event 함수 이름을 전달합니다.
void setup() {
Serial.begin(115200);
r1.set_driveMode(R1DRV_LineTracer);
r1.set_lineoutTime(2000);
r1.onNewData(newR1_message_event);
r1.begin();OMOROBOT_R1 클래스를 동작시키기 위해 loop() 안에 spin()함수를 추가합니다.
r1.spin();이제 R1을 라인트레이서로 구동하기 위한 모든 준비가 끝났습니다.
로봇을 출발시키기 위해서는 go() 함수에 목표 속도를 전달하면 됩니다.
예를 들어 200mm/s 속도로 로봇을 이동시키려면 다음과 같이 호출합니다.
r1.go(200)로봇을 정지시키기 위해서는 stop()을 호출합니다.
r1.stop();잠시 멈추기 위해 속도를 0으로 변경하기 위해서는 pause()를 호출합니다.
r1.pause();잠시 멈춤 상태에서 다시 출발하기 위해서는 go() 함수를 호출합니다.
마지막으로 설정한 속도로 복귀합니다.
r1.go();예제에서는 2개의 초음파 센서를 로봇의 좌/우측에 장착하여
물체가 range 안에 인식되는 경우 로봇을 멈추게 할 수 있습니다.
먼저 sonar.h 헤더를 include하고 클래스를 선언합니다.
#include "src/omoduino/sonar.h"- 초음파 센서를 사용하기 위해서는 Trigger 출력 핀과 Echo 입력 핀이 선언되어 있어야합니다.
- 좌측의 센서에 각각 2, 3번이 할당되고 우측 센서에 4, 5번 핀이 할당된 경우, 다음과 같이 설정합니다.
- 초음파 센서를 짧은 간격으로 계속해서 읽는 경우 echo에 의한 오류가 있을 수 있으므로 간격을 두고 읽기 위해 sonar_update_millis_last 라는 타이머 변수를 추가합니다.
- 초음파 센서 값을 저장하기 위해 double형 변수를 선언합니다.
- 초음파 센서를 번갈아가며 읽기 위해 sonar_read_state 변수를 추가합니다.
const int PIN_TRIGGER1 = 2;
const int PIN_ECHO1 = 3;
const int PIN_TRIGGER2 = 4;
const int PIN_ECHO2 = 5;
SONAR sonar_L = SONAR(PIN_TRIGGER1, PIN_ECHO1);
SONAR sonar_R = SONAR(PIN_TRIGGER2, PIN_ECHO2);
uint64_t sonar_update_millis_last = millis();
double sonar_distance_L = 0.0;
double sonar_distance_R = 0.0;
int sonar_read_state = 0;이제 초음파센서 값을 주기적으로 읽기 위한 함수를 추가합니다.
이 함수를 loop에서 주기적으로 호출하면 각 sonar_distance 값이 변경됩니다.
void loop_update_sonar()
{
// Read left and right sonar measurement
if(sonar_read_state++%2) {
sonar_distance_L = sonar_L.measure_cm();
} else {
sonar_distance_R = sonar_R.measure_cm();
}
}Setup 함수 안에서 각 센서에 대하여 다음과 같이 감지 거리를 설정합니다.
void setup() {
...
// Set detection range for sonar
sonar_L.set_range(60.0);
sonar_R.set_range(60.0);이제 loop함수 안에 초음파센서를 읽고 처리하는 루틴을 추가합니다.
여기에서 loop_update_sonar() 함수를 호출한 다음 좌/우 센서에 감지된 물체가 있는지 확인하여 로봇을 정지시킬지, 다시 출발할 것인지를 결정합니다.
void loop() {
...
if(millis() - sonar_update_millis_last > 19) { //For every 20ms
loop_update_sonar();
//Check if anything detected in the sensor
if(sonar_L.detected() || sonar_R.detected()) {
r1.pause();
} else {
//Robot is cleared
if(r1.is_going()) {
r1.go();
}
}
sonar_update_millis_last = millis();
}
이 소프트웨어는 (주)오모로봇 R1 플랫폼을 위하여 유규형 (kyuhyong@omorobot.com)에 의해 작성되었으며 별다른 명시를 하지 않는 한 GNU General Public License (GPLv2)를 따릅니다.
누구나 자유롭게 이 소프트웨어를 활용하여 R1 응용 프로그램을 작성하기 위하여 포크하거나, 코드를 개선, 또는 변경하기 위해여 풀링 요청을 할 수 있습니다.
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