Preprost "komplet robotov" za klube, učiteljske ustvarjalne prostore itd .: 18 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ideja je bila zgraditi majhen, a razširljiv komplet za naše člane "Društva robotskih umetnosti Middle TN". Načrtujemo delavnice okoli kompleta, zlasti za tekmovanja, kot sta sledenje vrstici in hitro potovanje.

Vključili smo Arduino Nano zaradi majhnosti, vendar velikega števila V/I. Z dodatkom plošče Breakout so vsi zatiči lahko dostopni in servo prijazni. Odvrgli smo standardne baterije in se odločili za 3350mAh Power Bank, ki vključuje polnilni kabel USB in stanje LED za napajanje. Kabel USB služi tudi kot kabel za programiranje. Dva servomotorja za neprekinjeno vrtenje za pogon, s katerim se gradbeniki hitro in enostavno premikajo. Majhna plošča vam omogoča hitro in enostavno izdelavo prototipa. Obod plošče je 3 mm, kar vam omogoča dodajanje sestavnih delov.

Za člane našega kluba prodamo komplet PO CENI, da ga dobite. Pravzaprav izgubljamo denar, če upoštevate čas, potreben za oblikovanje, izdelavo učnega načrta, izdelavo delov (3D tiskanje, lasersko rezanje itd.) In vse skupaj. Stroške našega kompleta smo znižali na 29,99 USD. To ceno lahko znižate, če naročite dele z daljšim časom pošiljanja. Zavedamo se, da to ni najcenejši komplet, vendar smo dali poudarek pripravi nekaj enostavnega za izdelavo in razširitev, ki ne traja nekaj dni. Pravzaprav bi ta komplet potreboval manj kot eno uro, da se premakne.

Zaloge

Primarni deli:

• Arduino Nano
• Napajalna baterija
• Robotski okvir
• Drsni drsnikiM-F
• Ultrazvočni senzor
• Koli 3 - 3mmx10mm 3m vijaki z maticami
• Količina 3 - 3 mm x 3 mm distančnika
• Količina 2 - Servo SF90R z neprekinjeno rotacijo
• Količina 2 - Kolesa 52 mm mm Kolesa
• Količine zadrge 4 - 6 "(tanke dobite približno 3,5 mm široke) Paket sort iz Harbour Freight deluje dobro.
• Mini deska
• Nano ščit Arduino

Neobvezno:

Obloga kablov

Orodja:

• Spajkalnik za spajkanje glav na Nano
• Pištola za lepilo
• Osnovni izvijač

1. korak: Okvir

Da bi graditelji hitro napredovali, smo na vsaki strani okvirja vgravirali oris z besedilom, ki označuje, kam naj se deli namestijo.

Imeli smo srečo, da smo imeli dostop do laserskega rezalnika. Če tega ne storite, predlagamo, da se obrnete na lokalne izdelovalce, da preverite, ali imajo enega, ki bi ga lahko uporabili, ali bi vam bili pripravljeni izrezati okvir.

Za tiskanje podlage bi lahko uporabili tudi 3D tiskalnik. Vključili smo SVG in STL, ki ju lahko uporabljate z obema.

Za komplete smo uporabili 3 mm akril. Uporabite lahko druge medije, kot so les, karton, penasta plošča itd.

2. korak: Pripravite Arduino

Da bi olajšali spajkanje glav na Arduino, vstavite moške glave v ščit Arduino. Arduino Nano poravnajte z glavo. Upoštevajte oznake na plošči glede na ščit. Spajkajte vse zatiče in končali ste.

Korak: Namestite Arduino ščit

1. 3 rumene distančnike poravnajte z vnaprej izrezanimi ali 3D natisnjenimi luknjami Arduino.
2. Za pritrditev ščita Arduino uporabite vijake in matice M3x10. Tesno, ne tesno. Če ste zaskrbljeni zaradi popuščanja vijakov, na konec matice dodajte le kanček vročega lepila. Ne skrbite za četrto luknjo na ščitu, saj ne bo potrebna in kasneje med gradnjo moti Power Bank.

4. korak: Namestite servomotorje

1. Upoštevajte orientacijo servo obrisa na okvirju. (Ni prikazano v 3D tiskani različici, vendar se sklicujte na slike)
2. Skozi pravokotne reže vtaknite dve vezici z zadrgo z glavo zadrge na zgornji strani okvirja.
3. Vstavite servomotorje in napeljite kabelski snop skozi pravokotne reže nazaj. Tesno privijte zadrge. Če se servo ne počuti varno, lahko dodate malo vročega lepila na straneh, kjer se servomotorji dotikajo okvirja.

5. korak: Nosilec za Power Bank

1. Zaženite kravato z zadrgo med lokacijo Arduino in Breadboard v orientaciji, prikazani z glavo Zip kravate na zgornji strani. Sprostite se.
2. Zip Tie skozi hrbet. Sprostite se.
3. Vstavite Power Bank in trdno privijte zadrge. Upoštevajte orientacijo.

Opomba: Za sprednjo stran uporabljamo 3D drsnik "drsnik", viden na slikah. Vendar smo ugotovili, da povzroča preveč trenja, zato boste morda želeli eksperimentirati z drugimi idejami, kot so pokrovček za steklenice, jadralno platišče za pohištvo itd.

6. korak: Kolesa

Laserski rezalnik smo izrezali iz EVA pene. Uporabite lahko karkoli želite. Pokrovi iz kozarcev, 3D natisnjeni, starih koles za igrače itd. Poskusite najti kolesa s premerom približno 52 mm.

1. Prepričajte se, da ima sredina vašega kolesa odprtino, da bo majhen vijak z glavo Philll namestil krožni servo rog.
2. Servo trubo, ki je priložena servomotorjem, centrirajte navzgor in lepite na kolesa. Pazite, da lepilo ne prodre v osrednjo luknjo in držite kolo enakomerno s servo rogom, da zmanjšate nihanje.
3. Kolesa z majhnim vijakom pritrdite na servomotorje. Tesno, ne tesno.

7. korak: Ogledna plošča

Odstranite podlago z mize. Poravnajte z gravuro na vrhu okvirja in jo pritrdite. Če uporabljate okvir za 3D tiskanje, uporabite pravokoten vdolbinico tiska.

8. korak: Čas je, da se premaknete

Priključite SERVOS, da se premaknete.

1. Pritrdite kabelski snop z levega servomotorja (servo na levi, če gledate od zadaj) na Pin 10 z oranžno žico, ki je najbližja Arduinu.
2. Pritrdite kabelski snop z desnega servomotorja (servo na desni, če gledate od zadaj) na pin 11 z oranžno žico najbližje Arduinu.

9. korak: Dodatek: Omogočite svojemu botu pogled

Zdaj moramo nekaj dodati, da bot ne bi naletel na stvari. Uporabite ultrazvočni senzor. Senzor pritrdite na ploščo, kot je prikazano na sliki.

*Oglejte si shemo ožičenja spodaj v navodilih za povezovanje.

10. korak: Dodaj - Vklop: Zaznavanje meje prek IR senzorja

Da bi vaš bot preprečil padanje z roba mize, arene itd., Dodajmo linijski senzor. Uporabljamo niz senzorjev refleksije QTR-MD-06RC. Šest infrardečih oddajnikov/detektorjev gleda navzdol in izmeri razdaljo od površine nazaj do senzorja.

Če želite dodati senzor, primite 4 majhne 2 -milimetrske vijake, zamik senzorja IR (Smiley Face). Za pravilno orientacijo si oglejte slike.

*Oglejte si shemo ožičenja spodaj v navodilih za povezovanje.

11. korak: Programiranje - nastavitev

Prenesite programsko opremo Arduino.

Sledite standardnim navodilom.

Ko ga namestite, odprite programsko opremo in nastavite Arduino Nano. To se lahko razlikuje med različnimi proizvajalci, če pa imate tistega s seznama delov:

1. Odprite »Orodja«
2. Za vrsto plošče izberite “Arduino Nano”
3. Za vrsto procesorja izberite Atmega328P (Old Bootloader)
4. Priključite Arduino Nano s kablom Micro USB, priloženim polnilniku, na katera koli vrata USB v računalniku. Če se prikaže napaka, kot je »Neznana naprava«, boste morda morali namestiti ustrezne gonilnike. Za pomoč si oglejte del dodatka tega navodila.

Korak: Pregled kode za ultrazvočni senzor

Koda je zelo osnovna in uporablja dve knjižnici - Servo.h in NewPing.h. Servo.h je vgrajena knjižnica, ki jo zagotavlja fundacija Arduino in se uporablja za nadzor signalov PWM (modulirane s širino impulza) do vsakega od servomotorjev. Sklic na to knjižnico najdete tukaj:

Kot je bilo že omenjeno, je NewPing.h knjižnica tretje osebe, ki jo je ustvaril Tim Eckel. Uporablja se za preprost vmesnik v svet časovnih meritev. Sklic na to knjižnico najdete tukaj:

Za to nastavitev smo ustvarili osnovni primer naprej, levo, desno, ponavljanje. Našim članom smo želeli dati izhodišče, ki bi pokazalo, kako uporabljati ultrazvočni senzor in dva strežnika za neprekinjeno vrtenje (enega v obratnem vrstnem redu drugega). V naši zanki robot skenira naprej in če je jasno, se premika naprej. Če pa zazna, da je blizu in objekt (čas pinga je krajši od našega izbranega minimuma), se ustavi, zavije levo, skenira, zavije desno, znova skenira in gre v smer, ki je bolj odprta.

Morda boste opazili, da ima vsak od dveh servomotorjev različne ukaze za naprej - to je zato, ker so servomotorji nameščeni na ohišju, obrnjeni v nasprotnih smereh. Zaradi tega se mora vsak servo gibati v nasprotnih smereh, da se bo bot lahko premikal naprej v nasprotju s krogom. Enako velja, če se želite premakniti vzvratno.

Ta primer kaže zelo osnovno izogibanje oviram, vendar ga je mogoče znatno izboljšati. Primer "domače naloge" za vas je lahko, da ob zagonu naredite celoten 360 -stopinjski pregled območja in izberete najbolj odprto pot. Skenirajte širše od strani do strani in preverite, ali bo bot "vstavljen". Kombinirajte z drugimi senzorji, da rešite labirint.

Korak: Pregled kode za vrstico po uporabi kode SUMO

Prihaja kmalu.

14. korak: Programiranje - knjižnice

Začnite tako, da preverite, ali imate nameščene pravilne knjižnice.

Za servomotorje mora biti knjižnica Servo.h privzeta.

Za ultrazvočni senzor HC-SR04:

1. V programski opremi pojdite na Sketch> Include Library> Manage Libraries.
2. Poiščite "NewPing" Tim Eckel.
3. Izberite najnovejšo različico in namestite.

Za niz senzorjev refleksije QTR-MD-06RC:

1. V programski opremi pojdite na Sketch> Include Library> Manage Libraries.
2. Poiščite "QTRSensors" podjetja Pololu.
3. Izberite najnovejšo različico in namestite.

15. korak: Program

1. Za samo senzor Ping prenesite datoteko MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino.
2. Za linijski senzor s senzorjem pinga, programiranim za SUMO, prenesite datoteko MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino.
3. Arduino priključite prek USB -ja.
4. Izberite vrata COM (glejte sliko). Vrata COM se lahko razlikujejo.
5. Kliknite kljukico in se prepričajte, da ni napak.
6. Če je vse preverjeno, kliknite puščico desno, da prenesete program v Arduino.
7. Ko končate, odklopite kabel USB in ga priključite v Power Bank.

Korak 16: Shema ožičenja

Za povezovanje robota uporabite naslednjo sliko.

• Za ultrazvočni senzor uporabite m-f mostične žice.
• Za linijsko tipalo uporabite m-m mostične žice.
• Za servomotorje lahko 3 -polni konektor priključite neposredno na nožice.

17. korak: Čestitamo !!! Zgradili ste robota

Za ultrazvočno kodo bi se moral robot premikati. Kadarkoli zazna objekt v premeru 35 cm, se bo ustavil, premaknil v levo in naredil hitro meritev, nato pa se pomaknil v desno in naredil enako. Določa, katera stran je imela največjo razdaljo, in se premika v tej smeri.