Varnostni robot 4WD: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Glavni cilj tega projekta je bil izdelati varnostnega mobilnega robota, ki bi se lahko premikal in zbiral video podatke na neravnem terenu. S takšnim robotom bi lahko patruljirali po okolici okoli vaše hiše ali na težko dostopnih in nevarnih mestih. Robot se lahko uporablja za nočne patrulje in preglede, ker je opremljen z močnim reflektorjem, ki osvetljuje območje okoli njega. Opremljen je z 2 kamerama in daljinskim upravljalnikom z dosegom več kot 400 metrov. Ponuja vam velike možnosti za zaščito vašega premoženja, medtem ko udobno sedite doma.

Parametri robota

• Zunanje mere (DxŠxV): 266x260x235 mm
• Skupna teža 3,0 kg
• Odmik od tal: 40 mm

1. korak: Seznam delov in materialov

Odločil sem se, da bom uporabil že pripravljeno podvozje, ki ga bom nekoliko spremenil z dodatkom dodatnih komponent. Podvozje robota je v celoti izdelano iz črno pobarvanega jekla.

Sestavine robota:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT ali 4WD Smart RC Robotsko avtomobilsko podvozje
• 2x kovinski gumb za vklop/izklop
• Lipo baterija 7,4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR senzor za preprečevanje ovir x1
• Plošča senzorja atmosferskega tlaka BMP280 (neobvezno)
• Lipo napetost akumulatorja x2
• 2x gonilnik motorja BTS7960B
• Lipo baterija 11.1V 5500mAh
• Panoramska pametna WIFI kamera Xiaomi 1080P
• RunCam Split HD fpv kamera

Nadzor:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC oddajnik ali FrSky Taranis X9D Plus

Predogled kamere:

Vsaka očala EV800D

2. korak: Sestavljanje ohišja robota

Sestavljanje robotskega podvozja je precej preprosto. Vsi koraki so prikazani na zgornjih fotografijah. Vrstni red glavnih operacij je naslednji:

1. DC motorje privijte na stranske jeklene profile
2. Stranske aluminijaste profile z enosmernimi motorji privijte na dno
3. Privijte sprednji in zadnji profil na podlago
4. Namestite potrebna stikala za vklop in drugo elektronsko komponento (glejte v naslednjem razdelku)

3. korak: Priključitev elektronskih delov

Glavni krmilnik v tem elektronskem sistemu je Arduino Mega 2560. Za krmiljenje štirih motorjev sem uporabil dva motorna gonilnika BTS7960B (H-mostovi). Dva motorja na vsaki strani sta povezana z enim gonilnikom motorja. Vsakega motornega gonilnika je mogoče obremeniti s tokom do 43A, kar daje zadostno rezervo moči tudi za mobilnega robota, ki se premika po grobem terenu. Elektronski sistem je opremljen z dvema viroma energije. Eden za napajanje enosmernih motorjev in servomotorjev (LiPo baterija 11,1 V, 5200 mAh), drugi pa za napajanje Arduina, fpv kamere, LED reflektorja in senzorjev (LiPo baterija 7,4 V, 5000 mAh). Baterije so nameščene v zgornjem delu robota, tako da jih lahko kadar koli hitro zamenjate

Priključki elektronskih modulov so naslednji:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_SL - 23
• MotorLeft_R_SL - 26
• MotorLeft_L_SL - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz sprejemnik -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Eleron
• ch3 - 8 // Dvigalo
• VCC - 5V
• GND - GND

Preden začnete robotsko krmiljenje z oddajnikom RadioLink AT10 2,4 GHz, morate oddajnik predhodno povezati s sprejemnikom R12DS. Postopek vezave je podrobno opisan v mojem videu.

4. korak: Arduino Mega koda

Pripravil sem naslednje vzorčne programe Arduino:

• RC 2.4GHz sprejemnik
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (datoteka v priponki)

Prvi program "RC 2.4GHz Receiver Test" vam bo omogočil enostaven zagon in preverjanje 2,4 GHz sprejemnika, priključenega na Arduino, drugi "RadioLinkAT10" pa omogoča nadzor gibanja robota. Preden sestavite in naložite vzorčni program, se prepričajte, da ste za ciljno platformo izbrali "Arduino Mega 2560", kot je prikazano zgoraj (Arduino IDE -> Orodja -> Plošča -> Arduino Mega ali Mega 2560). Ukazi oddajnika RadioLink AT10 2,4 GHz se pošljejo sprejemniku. Kanala 2 in 3 sprejemnika sta povezana z digitalnimi zatiči Arduino 7 in 8. V standardni knjižnici Arduino lahko najdemo funkcijo "pulseIn ()", ki vrne dolžino impulza v mikrosekundah. Uporabili jo bomo za branje signala PWM (Pulse Width Modulation) iz sprejemnika, ki je sorazmeren z nagibom oddajnika. kontrolna palica. Funkcija pulseIn () sprejme tri argumente (pin, value in timeout):

1. pin (int) - številka zatiča, na katerem želite prebrati utrip
2. value (int) - vrsta impulza za branje: bodisi VISOKO ali NIZKO
3. timeout (int) - neobvezno število mikrosekund za čakanje na dokončanje impulza

Vrednost dolžine branega impulza se nato preslika v vrednost med -255 in 255, ki predstavlja hitrost naprej/nazaj ("moveValue") ali zavijanje desno/levo ("turnValue"). Torej, če na primer potisnemo krmilno palico do konca naprej, bi morali dobiti "moveValue" = 255, s pritiskom do konca pa get "moveValue" = -255. Zahvaljujoč tej vrsti nadzora lahko v celotnem območju uravnavamo hitrost gibanja robota.

5. korak: Preizkus varnostnega robota

Ti videoposnetki prikazujejo teste mobilnega robota na podlagi programa iz prejšnjega razdelka (Arduino Mega Code). Prvi video prikazuje teste robota s štirikolesnim pogonom na snegu ponoči. Robota upravlja operater na daljavo z varne razdalje na podlagi pogleda s fpv google. Na težkem terenu se lahko premika precej hitro, kar lahko vidite v drugem videu. Na začetku tega navodila lahko vidite tudi, kako dobro se obnese na grobem terenu.