Отслеживание линии

Движение вдоль линии (line following) - это скорее общий термин,
объединяющий разные методы, зависящие от конструкции робота (и, в частности,
числа датчиков), типа отслеживаемой линии и так далее.

Отслеживание края

Этот метод обычно используется при установке одного датчика.
Алгоритм простой: если датчик дает информацию, что фон темный - дается
команда на поворот в одну сторону, если фон светлый - в другую.
Таким образом, робот все время находится "в состоянии поворота",
либо в одну, либо в другую сторону; если же поворот будет сопровождаться
поступательным двжением, то робот начнет двигаться вдоль края линии.

 

Этот алгоритм реализован, к примеру в
Долгоносике,
построенном на базе LEGO Spybotics, подробный анализ дан на
CCSoh's Ноme page.

Избегание края

При этом алгоритме начальное движение - прямолинейное. Оно продолжается до тех пор,
пока остается неизменным уровень освещенности фона. Как только уровень освещенности
изменяется (например, с темного на светлый), поступает команда на поворот.

 

Такой алгоритм (по сути - разновидность клинокинеза) позволяет роботу не только
двигаться по линии (если она, конечно, достаточно широка по сравнению с
датчиками), но и оставаться в пределах замкнутой области (определяемой
одинаковым фоном) любой формы.

 

Проще всего это алгоритм реализуется при использовании двух датчиков,
один из которых дает команду на поворот в одну сторону, а другой - в
противоположную.

Захват линии

Суть этого метода заключается в том, что линия удерживается
между двумя датчиками. Этот метод более эффективен (что важно,
к примеру, для участия в соревнованиях), по сравнению с отслеживанием
края, особенно если "трасса" содержит повороты с малым радиусом.

 

Пример реализации метода дан на
CCSoh's Ноme page

Пересечение линии

При этом методе положение линии определяется роботом путем ее пересечения.
Метод может быть использован даже с одним датчиком, как, например, в
LEGO Spybotics. Он не
дает высокой скорости движения вдоль линии, но может быть достаточно
функциональным при использовании подходящего алгоритма.