Rop avtomatiziranega robota: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ta pouk je nastal v skladu z zahtevami projekta Makecourse na Univerzi v Južni Floridi (www.makecourse.com).

V tej vadnici se boste naučili, kako narediti popolnoma avtomatiziranega robota po imenu Rob, ki je opremljen s senzorji, ki mu omogočajo odkrivanje ovir. Rob se premika, dokler ne pride v stik z oviro, nato pa se ustavi, preveri svojo okolico in nadaljuje po poti, ki je brez ovir.

Za ustvarjanje tega robota znanje Arduina in C ++ ni potrebno, vendar pomaga!

Začnimo!

Korak: Kaj boste potrebovali

Za ta projekt boste potrebovali:

Materiali:

• Arduino UNO x1
• Motorni ščit x1
• Krožnik x1
• DC motorji x4
• Kolesa x4
• HC-SR04 Ultrazvočni senzor x1
• Držala za 9-V baterijo x2
• Mikro servo motor x1
• 9V baterije x2
• Električni trak
• Žice
• Črna škatla x1
• Senzor na dotik x1

Orodja:

• Pištola za vroče lepilo
• Spajkalnik
• 3-D tiskalnik
• Izvijač
• Rezalniki žice

2. korak: Pripravite kolesa

Vzemite dve mostični žici in po eno postavite skozi vsako od bakrenih jezičkov na strani enosmernega motorja. S spajkalnikom previdno spajkajte mostične žice na enosmerni motor. Ponovite za vse motorje.

Vzemite kolo in ga namestite na beli zatič na nasprotni strani bakrenih jezičkov na enosmernem motorju. Kolo naj ostane tesno vklopljeno in se prosto vrti skupaj z enosmernim motorjem.

Če želite preveriti, ali kolesa delujejo pravilno, postavite vsako žico, ki je bila spajkana na vsak enosmerni motor, na pozitivne in negativne sponke 9-V baterije. Kolo se mora vrteti.

3. korak: Priprava 3D natisnjenih komponent

S 3D-tiskalnikom natisnite naslednje datoteke.stl. Datoteke delov so vključene tudi v primeru, da je treba spremeniti zasnovo.

4. korak: Nastavite ščit motorja

Z izvijačem bomo vsako žico enosmernega motorja povezali na vrata M1 M2 M3 in M4 na ščitniku motorja.

Motorje, ki bodo upravljali leva kolesa, priključite na vrata M1 in M2, motorje desnega kolesa pa na vrata M3 in M4.

Če motor teče nazaj, preprosto preklopite žice na vratih zaščite motorja za to kolo. (V bistvu preklapljanje pozitivnih in negativnih povezav).

Spajate dolge žice na +5V, ozemljitev, A0, A1 in pin 3 na ščitniku motorja. Ti bodo v kasnejših korakih uporabljeni za povezavo ploščice, ultrazvočnega senzorja in senzorja na dotik.

Z izvijačem priključite nosilec baterije na vrata EXT_PWR na ščitniku motorja. To bo zagotovilo zaščito motornega ščita in koles.

Postavite ščit motorja na Arduino in se prepričajte, da so vrata pravilno poravnana.

5. korak: Povežite se s ploščico

Zaradi enostavnosti je večina priključkov spajkanih na ščit motorja. Ohišje se večinoma uporablja za zagotavljanje +5V in ozemljitvenih povezav.

Z žicami, ki so v zadnjem koraku spajane na ščit motorja, priključite žico +5V na rdeči napajalni trak plošče za kruh in ozemljitveno žico priključite na modri razdelilnik na plošči.

6. korak: Nastavite ultrazvočni senzor HC-SR04

Za ta del boste potrebovali svoje 3D-tiskane dele iz tretjega koraka!

Ultrazvočni senzor namestite v nosilec 3-D natisnjenega ultrazvočnega senzorja. Priključite 4 moške žice na moške na ozemljitvena, sprožilna, odmevna in VCC vrata na zadnji strani ultrazvočnega senzorja. Mostične žice speljite skozi notranjost dela za namestitev servomotorja in z vročim lepilom priključite del za montažo servo na del nosilca ultrazvočnega senzorja.

Žice, ki so bile spajane na ščit motorja v koraku 4, povežite s koncem ultrazvočnega senzorja ženska v žensko povezavo. TRIG se mora povezati z A0, ECHO pa z A1. Vzpostavite povezavo od rdečega napajalnega pasu na plošči do vrat VCC na ultrazvočnem senzorju in drugo povezavo od modrega razdelilnika do priključka GROUND.

Zavarujte povezave z električnim trakom, da se ne zrahljajo.

7. korak: Namestite servo motor

Za ta korak boste potrebovali osnovni 3-D tiskani del.

Servo motor namestite na sredinsko odprtino (srednjo odprtino 3 pravokotnih odprtin) osnovnega 3-D tiskanega dela. Servo žice speljite skozi odprtino in priključite servo motor na vrata SER1 na vogalu motornega ščita.

Ultrazvočni kos iz prejšnjega koraka vroče lepite na vrh servo motorja.

8. korak: Nastavite senzor na dotik

Priključite 3 moške žice na ženski mostiček na vrata G, V in S na zadnji strani senzorja na dotik.

Priključite žico, spajkano na nožici 3 oklopa motorja, s priključkom S na senzorju na dotik. Vzpostavite povezavo od rdečega napajalnega pasu na plošči do vrat VCC na ultrazvočnem senzorju in drugo povezavo od modrega razdelilnika do priključka GROUND.

9. korak: Sestavite Roba

Segrejte pištolo za vroče lepilo, ki se bo v tem koraku veliko uporabljala. Medtem ko čakate, da se pištola za vroče lepilo segreje, z akrilno barvo pobarvajte črno škatlo, ki ste jo dobili na tečaju izdelave. Počakajte, da se posuši.

Ko je lepilo vroče, lepite osnovni/ultrazvočni senzorski del na vrh škatle. Položite žice na notranjo stran škatle. V škatlo postavite ščit motorja, Arduino in ploščo.

Vroče prilepite štiri enosmerne motorje na dno škatle, tako da so kolesa, povezana z M1 in M2, na levi strani, kolesa, povezana z M3 in M4, pa na desni strani. Na tej točki mora biti Rob popoln minus koda.

10. korak: Koda

Če želite zagnati priloženo kodo, morate najprej prenesti datoteke AFmotor in NewPing v svoje knjižnice arduino.r

Prenesite datoteko FinalCode_4connect in jo naložite v svoj arduino.

Koda nastavi funkcije, ki pomagajo spremeniti pot robota, če je na njegovi poti ovira. Ko zazna oviro, se Rob ustavi, preveri v levo in desno in glede na lokacijo ovire pokliče funkcije naprej, naprej, obračanje, levo in desno, tako da se lahko premika v pravo smer. Ko pritisnete senzor na dotik, servo začne pregledovati okolico in Rob se premika naprej, dokler ne zazna ovire. Ko zazna oviro, se Rob ustavi in sproži funkcijo changePath.

Vaš robot mora zdaj teči in se izogibati oviram!