Ard-e: Robot z Arduinom kot možgani: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Kako ustvariti odprtokodnega robota z nadzorom Arduina za manj kot 100 USD.

Upajmo, da boste po branju tega navodila lahko naredili prvi korak v robotiki. Ard-e stane približno 90 do 130 dolarjev, odvisno od tega, koliko rezervne elektronike imate naokoli. Glavni stroški so: Arduino Diecimella- 35 USD https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Buldožer komplet- 31 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 USD Dobil sem svojega v lokalni trgovini s hobiji Črnilni motor- 12 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Druga različna elektronika- senzorji radioshack ali digikey.com okoli 10 USD - kjer koli od 0 dolarjev do 28 dolarjev, odvisno od tega, koliko želite in kako obsežen je vaš kup neželene elektronike. Torej, ko porabite okoli 100 dolarjev, dobite robota za daljinsko upravljanje s sistemom za premikanje in nagibanje, ki bi ga lahko uporabili za usmerjanje kamere, airsoft pištolo (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) ali pa nanjo pritrdite laser, ker je to tisto, kar imate naokoli. Če želite biti res kruti, lahko nanj pritrdite dvd laser in zažgete kar želite (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Poleg izdelave sistema za premikanje in nagibanje, ki je daljinsko voden lahko kupite tudi čipe v vrednosti približno treh dolarjev, senzorje pritrdite na Ard-e in ga naredite popolnoma avtonomnega. Za okoli sto dolarjev lahko zgradite lasten sistem robotike, ki ima večino funkcij roombe ali robota lego-mindstorms: zazna, ko se zaleti v nekaj, se programira, da se izogne temu, na kar naleti, lahko sledi najsvetlejšim svetlobo, vonj onesnaževal, slišite zvoke, natančno veste, kako daleč je prišel, in jih upravljajte s starim recikliranim daljinskim upravljalnikom. Vse to za približno polovico cene poslovnih enot. To je moj vstop v natečaj za robote RobotGames, zato, če vam je všeč, glasujte zanj! Opomba- sprva sem nameraval vstopiti v daljinsko vodeno različico le kot svoj vstop na natečaj, a ker je bil rok premaknjen, vam bom pokazal, kako naj Ard-e teče sam. Torej, kako zgraditi Ard-e

1. korak: Zgradite svoj buldožer

Ko ga prejmete po pošti ali v lokalni trgovini s hobiji, ga morate sestaviti. Ti kompleti iz Tamiye so ponavadi nekoliko dražji, vendar so vredni. Našel sem polžni menjalnik, ki ga uporabljam za premikanje laserja v škatli s starimi projekti, ki je bila prekrita s prahom, dotaknil se ga nisem morda tri leta. Potem ko je odpihnil prah in ga povezal, je tekel v redu.

Žepni nož ali usnjar bi moral biti vse orodje, ki ga potrebujete za postavitev buldožerja. Navodila so korak za korakom in jih je enostavno slediti, tudi če je angleščina nekoliko tresoča. Ker nisem nameraval uporabljati Ard-e kot res šibkega buldožerja, pluga nisem pritrdil. DC motorje, ki poganjajo buldožer, krmilijo stikala z dvojnim polom z dvojnim metom (DPDT), ki sestavljajo krmilnik. Dodal sem diagram o tem, kako priključiti svoje stikalo DPDT za krmiljenje motorja, ker sem pozneje na koncu upravljal motor za premikanje z drugim stikalom DPDT. Upajmo, da bo diagram jasno pokazal, da stikalo, ko ga vržemo v eno smer, povzroči, da se motor obrne v eno smer, pri vrženju v drugo pa v drugo smer.

2. korak: Sestavite sistem za premikanje in nagibanje

Tako imate zdaj osnovo za Ard-e, ki je dobro zasnovana in izdelana (upam, da vas Angleži v navodilih niso preveč zavrgli). Zdaj morate zgraditi nekaj, s čimer se bo ta baza lahko vozila in delala kul stvari. Odločil sem se, da bom vanj postavil še en enosmerni motor in servo kot sistem za premikanje in nagibanje, s katerim lahko ciljate, kar želite. Servo krmili Arduino, pomični motor pa stikalo DPDT, ki sem ga kupil v radijski hiši za približno dva dolarja. Za krmiljenje servomotorja sem v programsko okolje Arduino napisal kodo, ki bere padec napetosti potenciometra in jo pretvori v kot, v katerega naj se servo pomakne. Če želite to izvesti na Arduinu, priključite servo podatkovno žico na enega od digitalnih izhodnih zatičev na Arduinu in plus napetostno žico na 5 V in ozemljitveno žico na ozemljitev. Za potenciometer morate zunanja dva kabla priključiti na +5V, drugega pa na ozemljitev. Srednji kabel potenciometra je treba nato priključiti na analogni vhod. Potenciometer nato deluje kot delilnik napetosti z možnimi vrednostmi od 0V do +5. Ko Arduino prebere analogni vhod, ga prebere od 0 do 1023. Da bi dobili kot za zagon servo, sem vrednost, ki jo je bral Arduino, razdelil na 5,68, da dobim lestvico približno 0-180. Tu je koda, ki sem jo uporabil za nadzor nagibnega servomotorja s potenciometra: #include int potPin = 2; // izbere vhodni pin za potenciometerServo servo1; int val = 0; // spremenljivka za shranjevanje vrednosti, ki prihaja iz potenciometervoid setup () {servo1.attach (8); // izbere pin za servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // odčitamo vrednost s potenciometra val = val / 5.68; // pretvorimo vrednost v stopnje servo1.write (val); // naj gre servo do te stopnje Servo:: refresh (); // ukaz, potreben za zagon servo} Če potrebujete pomoč pri delu z Arduinom, tako kot jaz, vam toplo priporočam, da obiščete www.arduino.cc To je odlično odprtokodno spletno mesto, ki je resnično v pomoč. Zato sem po preizkusu krmiljenja servomotorja in stikala potreboval mesto, kjer sem jih postavil. Na koncu sem uporabil kos odpadnega lesa, narezan na približno enako dolžino kot Ard-e, in ga privil v zadnjo ploščo s kosom aluminija, upognjenim pod kotom 90 stopinj. Nato sem v krmilnik namestil stikalo DPDT in potenciometer. To je bilo tesno stiskanje in na vrhu sem moral izvrtati še eno luknjo, da sem izvlekel žice, vendar se je na splošno zelo dobro izšlo. Za napajanje polžnega menjalnika sem prav tako spajkal žice na obstoječe vezje krmilnika. Res bi verjetno moral uporabiti še en servo za pomikanje, toda trgovina s hobiji, v katero sem šel, je imela samo eno od desetih dolarjev in motor se lahko obrne za 360 stopinj za razliko od servo. Motor je sicer nekoliko prepočasen. Zdaj pa k testiranju.

Korak: Preizkusite in naredite oddaljeno nadzorovano različico programa Ard-e

Preden začnemo voziti Ard-e, moramo Arduino narediti mobilno. Vse, kar potrebujete, da Decimilla postane mobilna, je 9 -voltna baterija, priključena na vtič, ki se prilega zunanjemu napajalniku. Na koncu sem odrezal napajalni kabel iz starega transformatorja in dobil devet -voltno zaponko za testo, tako da sem razstavil staro devet -voltno napetost. Tudi skakalec je treba premakniti iz napajalnika USB na zunanji vir napajanja. Če je baterija pravilno priključena, naj zasveti lučka za napajanje na Arduinu. Če ne, ste verjetno dobili napačno polariteto in bi morali zamenjati žice. Sprva sem to storil in čipu ni škodoval, vendar tega ne priporočam dolgo.

Zdaj morate preizkusiti, ali vse deluje tako, kot ste pričakovali. Na sistem za premikanje in nagibanje pritrdite nekaj, na primer fotoaparat ali LED. Za servo sem uporabil lasersko zadrgo, ki se je lepo prilegala in eno sem imel naokoli. Vozite Ard-e naokoli in ne poskušajte laserja zasijati v oči. Ko sem prvič sestavil Ard-e, sem Arduino postavil za krmilnik in ga pritrdil na mesto. S to nastavitvijo je vsakič, ko sem zagnal pogonske motorje ali motor za pomikanje, šel servo v položaj 0 stopinj. Očitno bi delovanje motorjev vplivalo na krmilni impulz krmiljenja in bi servo mislilo, da naj bi bilo pri 0 stopinjah. Mislil sem, da je to verjetno posledica tega, kako dolga je bila krmilna žica na servomotorju Ard-e. Moral je ves čas teči od Ard-e do Ardunia za krmilnikom, medtem ko je bil v neposredni bližini žic, ki prenašajo tok do motorjev. Te žice so povzročile veliko hrupa v krmilni žici in dosegle 0. Da bi odpravili to težavo, sem Arduino premaknil izza krmilnika na Ard-e. Upoštevajte zelo profesionalno namestitev lepilnega traku na servo in Arduino. To je odpravilo žice motorja, ki povzročajo hrup, in odpravilo težavo. Dolge žice so nato samo nosile napajanje in vhodni signal iz potenciometra namesto napajalnega in krmilnega signala za servo. Hrup iz žic motorja zdaj vpliva na odčitek potenciometra, kar pa skoraj nima vpliva na stopnjo, do katere je servo pogon. Tako imate zdaj daljinsko vodeno različico Ard-e. V bistvu ste pravkar naredili res kul doma narejen avtomobil, s katerim se lahko vozite in pokažete na stvari. Arduino se milo rečeno premalo uporablja. Ard-e trenutno uporablja 1/6 svoje sposobnosti zaznavanja analognega sveta in 1/14 svojih digitalnih V/I zmogljivosti. Lahko bi prihranili nekaj denarja in samo vzeli servo in Arduino, če je vse, kar želite, doma narejen avto … Če pa želite resnično zobiti zobe v robotiko, preberite, kako naj Ard-e vozi sam.

4. korak: Ard-e pri samodejnem: uporaba Ardunia za pogon enosmernih motorjev

Druga nagrada na tekmovanju robotov Instructables in RoboGames