In questa lezione trasformerai il tuo OSOYOO V3 Robot Car in un robot autonomo segui-linea.
Grazie a un array di 5 sensori a infrarossi per il tracciamento della linea, il robot può rilevare la posizione di una linea nera su una superficie chiara e correggere continuamente la direzione per restare sul percorso.
Il line following è una delle tecnologie più fondamentali nella robotica mobile e nei veicoli a guida automatica (AGV). È un’ottima introduzione alla navigazione basata su sensori e al processo decisionale in tempo reale.
Ogni sensore di linea contiene due componenti: un LED a infrarossi (emettitore) e un fototransistor a infrarossi (ricevitore).
Il LED a infrarossi emette continuamente luce infrarossa invisibile verso il suolo.
La quantità di luce infrarossa riflessa dipende dal colore della superficie: Superficie bianca e Superficie nera. Le superfici bianche riflettono la maggior parte della luce infrarossa. Di conseguenza:
Segnale di riflessione forte
Il sensore rileva una riflessione ALTA
Lo stato di uscita del ricevitore cambia
Le superfici nere assorbono la maggior parte della luce infrarossa. Di conseguenza:
Segnale di riflessione debole
Il sensore rileva una riflessione BASSA
Lo stato di uscita del ricevitore cambia
Questa differenza consente al robot di distinguere la linea nera dallo sfondo bianco circostante.
4Installazione hardware
Passo 1: Parti dal robot assemblato nella Lezione 1. Se hai già completato la Lezione 2 e la Lezione 3, lascia il robot com’è.
Passo 2: Rimuovi la vite esagonale M3 dal telaio superiore. Fissa il modulo sensore di linea a 5 canali nella parte anteriore del telaio inferiore usando viti, distanziali e dadi plastici M3.
Note importanti
Le teste dei sensori devono essere rivolte verso il basso.
I sensori devono essere posizionati sotto il telaio inferiore.
Il potenziometro blu sul sensore deve essere posizionato nell’apertura quadrata nella parte anteriore del telaio inferiore.
Mantieni una distanza costante tra i sensori e il suolo.
Passo 3: Collega il pin GND–VCC del modulo sensore di linea al GND–5V dello shield OSOLINK WIFI/BLE I/O; collega i pin IR1, IR2, IR3, IR4, IR5 ad A0, A1, A2, A3, D13 con un cavo femmina-femmina 7 pin 25 cm come mostrato nella foto sottostante (Importante: NON rimuovere i cavi già installati nella Lezione 1):
Passo 4: Reinstalla il telaio superiore e stringi tutte le viti di fissaggio.
2. Download del codice: Scarica il codice di esempio per la Lezione 4 da qui. Estrai il contenuto e troverai il file v3car-lesson4.ino nella cartella v3car-lesson4. Apri lo sketch v3car-lesson4.ino nell’Arduino IDE.
3. Selezione della scheda e della porta: Collega il OSOYOO Basic Board (compatibile con Arduino UNO) al computer tramite cavo USB (Importante: assicurati che l’interruttore del robot car sia su OFF e che la batteria sia disconnessa prima di collegare la scheda al PC). Avvia l’Arduino IDE. Vai su Strumenti > Scheda e seleziona Arduino Uno. Poi vai su Strumenti > Porta e seleziona la porta seriale appropriata. In caso di dubbi, controlla il gestore dispositivi del tuo sistema operativo.
4. Caricamento del codice: Fai clic sul pulsante “Carica” (icona freccia destra) per compilare e trasferire lo sketch sul OSOYOO Basic Board.
6Calibrazione del sensore
Una calibrazione corretta è essenziale per un tracciamento affidabile della linea.
Procedura di calibrazione
Accendi il robot e tieni il robot car in mano.
Posiziona il sensore sopra una linea nera su una superficie bianca.
Regola il potenziometro integrato usando un piccolo cacciavite.
Osserva il LED indicatore.
Superficie
LED indicatore
Sfondo bianco
SPENTO
Linea nera
ACCESO
7Test del robot
Crea una linea nera su una superficie bianca e posiziona il sensore centrale sopra la linea nera. Accendi il robot e osserva il comportamento di tracciamento.
Specifiche del percorso consigliate
Larghezza del percorso: 20–30 mm
Alto contrasto tra la linea e lo sfondo
Superficie liscia
Comportamento atteso
Il robot segue la linea automaticamente.
Il robot corregge la direzione quando devia a sinistra o a destra.
Il robot mantiene l’allineamento con il percorso.
8Risoluzione dei problemi
1. Il robot non rileva la linea
Controlla:
Cablaggio dei sensori
Altezza dei sensori
Calibrazione dei sensori
Tensione della batteria
2. Il robot perde frequentemente la linea
Possibili cause:
Il percorso è troppo stretto
Le curve sono troppo strette
La sensibilità dei sensori è troppo bassa
3. Il robot gira eccessivamente
Possibili cause:
Calibrazione dei sensori non uniforme
Modulo sensore montato in modo inclinato
Riflessi della superficie che influenzano il rilevamento
4. Interferenze luminose ambientali
La luce solare intensa può influenzare i sensori a infrarossi.
Per prestazioni ottimali:
Eseguire i test in ambienti chiusi
Evitare la luce solare diretta
Evitare superfici molto riflettenti
I sensori a infrarossi per il tracciamento della linea sono più affidabili in condizioni di illuminazione controllate.
