Paprastas „robotų rinkinys“klubams, mokytojų ir kitų erdvių ir tt: 18 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Idėja buvo sukurti nedidelį, tačiau išplečiamą rinkinį mūsų „Vidurio TN robotų meno draugijos“nariams. Mes planuojame seminarus aplink rinkinį, ypač varžyboms, tokioms kaip linijos sekimas ir greita kelionė.

Mes įtraukėme „Arduino Nano“dėl mažo dydžio, tačiau didelio I/O skaičiaus. Pridėjus „Breakout“plokštę, visi kaiščiai yra lengvai prieinami ir patogūs naudoti. Mes atsisakėme standartinių baterijų ir pasirinkome 3350 mAh maitinimo banką, kuriame yra USB įkrovimo kabelis ir maitinimo šviesos diodo būsena. USB kabelis yra ir programavimo kabelis. Dvi nuolatinio sukimosi servos, skirtos vairuoti, kad statybininkai greitai ir lengvai riedėtų. Maža duonos lentelė leidžia greitai ir lengvai sukurti prototipą. 3 mm skylės išklotos plokštės perimetru, kad galėtumėte pridėti komponentų.

Klubo nariams mes parduodame rinkinį už KAINĄ, ir jūs turite dalyvauti, kad jį įsigytumėte. Tiesą sakant, mes prarandame pinigus, jei atsižvelgsite į projektavimo, mokymo programos kūrimo, dalių (3D spausdinimo, pjovimo lazeriu ir kt.) Ir viso to komplektavimo laiką. Mūsų rinkinys kainavo iki 29,99 USD. Šią kainą galite gauti mažesnę, jei užsakysite detales, kurių pristatymo laikas ilgesnis. Suprantame, kad tai nėra pats pigiausias rinkinys, tačiau akcentuojame tai, kad sugalvosime ką nors lengvai pagaminamo ir išplečiamo, o tai užtruks ne kelias dienas. Tiesą sakant, šis rinkinys turėtų užtrukti mažiau nei valandą.

Prekės

Pagrindinės dalys:

• Arduino Nano
• Akumuliatoriaus energijos bankas
• Roboto rėmas
• „SliderM-F“džemperiai
• Ultragarsinis jutiklis
• Kiekis 3 - 3mmx10mm 3m varžtai su veržlėmis
• Kiekis 3 - 3mmx3mm tarpinė
• 2 vnt. - Nuolatinis sukimasis SF90R servo
• Kiekis 2 - Ratai 52 mm mm Ratai
• 4–6 colių užtrauktukai (įsigykite plonus maždaug 3,5 mm pločio) „Harbor Freight“įvairovė puikiai tinka.
• Mini duonos lenta
• „Arduino Nano Shield“

Neprivaloma:

Kabelio apvyniojimas

Įrankiai:

• Lituoklis, skirtas lituoti „Nano“antraštes
• Klijų pistoletas
• Pagrindinis atsuktuvas

1 žingsnis: rėmas

Norėdami padėti statybininkams greitai judėti, išgraviravome kontūrą su tekstu kiekvienoje rėmo pusėje, nurodydami, kur dalys turėtų būti dedamos.

Mums pasisekė, kad turėjome prieigą prie lazerinio pjaustytuvo. Jei to nepadarysite, siūlome kreiptis į vietines gamintojų erdves ir išsiaiškinti, ar jie turi tokią, kurią galėtumėte naudoti, ar jie norėtų jums iškirpti rėmelį.

Taip pat galima spausdinti pagrindą naudojant 3D spausdintuvą. Mes įtraukėme SVG ir STL, kad galėtumėte naudoti bet kurį iš jų.

Savo rinkiniams naudojome 3 mm akrilą. Galite naudoti kitas laikmenas, tokias kaip mediena, kartonas, putplasčio plokštė ir kt.

2 žingsnis: Paruoškite „Arduino“

Kad būtų lengviau lituoti antraštes prie „Arduino“, įkiškite antraštes į „Arduino“skydą. Sudėkite „Arduino Nano“su antraštėmis. Atkreipkite dėmesį į ženklus ant lentos ir skydo. Lituokite visus kaiščius ir baigsite.

3 žingsnis: Sumontuokite „Arduino“skydą

1. Sulygiuokite 3 geltonus tarpiklius su iš anksto išpjautomis arba 3D spausdintomis „Arduino“skylėmis.
2. Norėdami pritvirtinti „Arduino“skydą, naudokite M3x10 varžtus ir veržles. Patogus, ne tvirtas. Jei nerimaujate dėl to, kad varžtai atsilaisvins, tiesiog įveržkite veržlės galą. Nesijaudinkite dėl 4 skylės skydelyje, nes ji nebus reikalinga ir trukdys „Power Bank“vėliau statant.

4 žingsnis: sumontuokite servo

1. Atkreipkite dėmesį į servo kontūro orientaciją ant rėmo. (Nerodomas 3D spausdintoje versijoje, bet nurodo nuotraukas)
2. Sukite du užtrauktukus per stačiakampius plyšius su užtrauktuko galvute viršutinėje rėmo pusėje.
3. Įdėkite servoservis ir perjunkite laidus per stačiakampius plyšius į galą. Tvirtai priveržkite užtrauktukus. Jei servo sistema nesijaučia saugi, galite įpilti šiek tiek karštų klijų šonuose, kur servos liečia rėmą.

5 žingsnis: „Power Bank“laikiklis

1. Vykdykite „Zip Tie“tarp „Arduino“ir „Breadboard“vietų tokia kryptimi, kokia parodyta „Zip Tie“galvutės viršuje. Laikykite laisvai.
2. Praleiskite užtrauktuką per nugarą. Laikykite laisvai.
3. Įstumkite „Power Bank“ir tvirtai priveržkite užtrauktukus. Atkreipkite dėmesį į orientaciją.

Pastaba: priekyje naudojame 3D spausdintą „slankiklį“, matomą paveikslėliuose. Tačiau mes nustatėme, kad tai sukelia per daug trinties, todėl galbūt norėsite eksperimentuoti su kitomis idėjomis, tokiomis kaip butelio dangtelis, plastikinis baldų sklandytuvas ir kt.

6 žingsnis: ratai

Mes panaudojome lazerinį pjaustytuvą, kad iš EVA putų iškirptume ratus. Galite naudoti viską, kas jums patinka. Stiklainių dangteliai, 3D spausdinti, seni žaisliniai ratukai ir tt Pabandykite rasti maždaug 52 mm skersmens ratus.

1. Įsitikinkite, kad jūsų rato centre yra anga, leidžianti mažam sriegio galvutės varžtui pritvirtinti apskritą servo ragą.
2. Centruokite servo ragą, pridėtą prie jūsų servo, ir priklijuokite prie ratų. Būkite atsargūs, kad nepatektų klijų į centrinę skylę ir laikykite ratą net su servo ragu, kad sumažėtų svyravimas.
3. Naudodami mažą „Phillips“varžtą, pritvirtinkite ratus prie servo. Prigludęs ne tvirtai.

7 žingsnis: „Breadboard“

Nulupkite pagrindą nuo duonos lentos. Sulygiuokite su graviravimu rėmo viršuje ir pritvirtinkite. Jei naudojate 3D spausdintą rėmelį, naudokite stačiakampę įdubą.

8 žingsnis: laikas judėti

Prijunkite SERVOS, kad galėtumėte judėti.

1. Pritvirtinkite laidus iš kairės servo (servo į kairę, jei žiūrite iš galo) prie 10 kaiščio oranžine viela, arčiausiai „Arduino“.
2. Pritvirtinkite laidus iš dešiniojo servo („Servo“į dešinę, jei žiūrite iš galo) prie 11 kaiščio oranžine viela, arčiausiai „Arduino“.

9 veiksmas: priedas: matykite savo robotą

Dabar turime kažką pridėti, kad robotas nepatektų į dalykus. Naudokite ultragarso jutiklį. Pritvirtinkite jutiklį prie duonos lentos, kaip parodyta paveikslėlyje.

*Instrukcijoje, kaip prijungti laidus, žiūrėkite prijungimo schemą.

10 veiksmas: pridėjimas - įjungimas: sienų aptikimas per IR jutiklį

Kad jūsų robotas nenukristų nuo stalo krašto, arenos ir pan., Pridėkime linijos jutiklį. Mes naudojame QTR-MD-06RC atspindžio jutiklio masyvą. Šeši infraraudonųjų spindulių spinduoliai/detektoriai nukreipti žemyn ir išmatuoti atstumą nuo paviršiaus iki jutiklio.

Norėdami pridėti jutiklį, patraukite 4 mažus 2 mm varžtus, IR jutiklio išjungimą (šypsenėlę). Nurodykite teisingą orientaciją į paveikslėlius.

*Instrukcijoje, kaip prijungti laidus, žiūrėkite prijungimo schemą.

11 veiksmas: programavimas - sąranka

Atsisiųskite „Arduino“programinę įrangą.

Vykdykite standartines instrukcijas.

Įdiegę atidarykite „Arduino Nano“programinę įrangą ir nustatykite. Skirtingiems gamintojams tai gali skirtis, bet jei turite vieną iš dalių sąrašo:

1. Atidarykite „Įrankiai“
2. Lentos tipu pasirinkite „Arduino Nano“
3. Pasirinkite Atmega328P (senas įkrovos įkroviklis) kaip procesoriaus tipą
4. Prijunkite „Arduino Nano“naudodami prie įkroviklio pridedamą „Micro USB“kabelį prie bet kurio kompiuterio USB prievado. Jei gaunate klaidą, pvz., „Nežinomas įrenginys“, gali tekti įdiegti tinkamas tvarkykles. Jei reikia pagalbos, žiūrėkite šios instrukcijos priedo dalį.

12 veiksmas: ultragarso jutiklio kodo apžvalga

Kodas yra labai paprastas ir naudoja dvi bibliotekas - „Servo.h“ir „NewPing.h“. „Servo.h“yra įmontuota biblioteka, kurią teikia „Arduino“fondas, ir naudojama valdyti PWM (impulsų pločio moduliuotus) signalus kiekvienam servui. Nuorodą į šią biblioteką rasite čia:

„NewPing.h“, kaip minėta anksčiau, yra Tim Eckel trečiosios šalies biblioteka. Jis naudojamas norint suteikti mums paprastą sąsają su laiko matavimo pasauliu. Nuorodą į šią biblioteką rasite čia:

Šiai sąrankai sukūrėme pagrindinį pirmyn, į kairę, į dešinę, pakartojimo pavyzdį. Norėjome savo nariams suteikti atspirties tašką, kuris pademonstruotų, kaip naudoti ir ultragarsinį jutiklį, ir du nuolatinio sukimosi serverius (vieną atvirkščiai). Mūsų cikle robotas nuskaito į priekį ir, jei aišku, toliau juda į priekį. Tačiau, jei jis jaučia, kad jis yra šalia ir objektas (ping laikas yra trumpesnis nei mūsų pasirinktas minimumas), jis sustoja, pasuka į kairę, nuskaito, pasuka į dešinę, vėl nuskaito ir eina atviresne kryptimi.

Galite pastebėti, kad kiekvienam iš dviejų servų yra skirtingos komandos į priekį - taip yra todėl, kad servos yra sumontuotos ant važiuoklės nukreiptos priešingomis kryptimis. Dėl šios priežasties kiekvienas servo turi judėti priešingomis kryptimis, kad robotas judėtų į priekį, o ne ratu. Tas pats pasakytina, jei norite judėti atvirkščiai.

Šis pavyzdys parodo labai paprastą kliūčių vengimą, tačiau jį galima gerokai patobulinti. „Namų darbų“pavyzdys gali būti tai, kad paleidžiant visą plotą reikia nuvalyti 360 laipsnių kampu ir pasirinkti atviriausią kelią. Nuskaitykite plačiau iš vienos pusės į kitą ir pažiūrėkite, ar robotas tampa „įpakuotas“. Derinkite su kitais jutikliais, kad išspręstumėte labirintą.

13 veiksmas: eilučių kodo apžvalga naudojant SUMO kodą

Netrukus.

14 žingsnis: programavimas - bibliotekos

Pradėkite įsitikindami, kad įdiegėte tinkamas bibliotekas.

„Servos“biblioteka „Servo.h“turėtų būti numatytoji.

Ultragarso jutiklis HC-SR04:

1. Programinėje įrangoje eikite į Eskizas> Įtraukti biblioteką> Tvarkyti bibliotekas.
2. Ieškokite Tim Eckel „NewPing“.
3. Pasirinkite naujausią versiją ir įdiekite.

„QTR-MD-06RC Reflectance Sensor Array“:

1. Programinėje įrangoje eikite į Eskizas> Įtraukti biblioteką> Tvarkyti bibliotekas.
2. Ieškokite „Pololu“„QTRSensors“.
3. Pasirinkite naujausią versiją ir įdiekite.

15 žingsnis: programa

1. Norėdami gauti tik „Ping Sensor“, atsisiųskite failą MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino.
2. Linijiniam jutikliui su PING jutikliu, užprogramuotu SUMO, atsisiųskite failą MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino.
3. Prijunkite „Arduino“per USB.
4. Pasirinkite COM prievadą (žr. Paveikslėlį). Jūsų COM prievadas gali skirtis.
5. Spustelėkite varnelę, kad įsitikintumėte, jog nėra klaidų.
6. Jei viskas patikrinta, spustelėkite dešinę rodyklę, kad atsisiųstumėte programą į „Arduino“.
7. Baigę atjunkite USB kabelį ir prijunkite jį prie „Power Bank“.

16 žingsnis: laidų schema

Norėdami prijungti robotą, naudokite šį paveikslėlį.

• Ultragarso jutikliui naudokite m-f trumpiklius.
• Linijos jutikliui naudokite m-m jungiamuosius laidus.
• „Servos“galite prijungti 3 kontaktų jungtį tiesiai prie kaiščių.

17 žingsnis: Sveikiname !!! Jūs sukūrėte robotą

Dėl ultragarso kodo robotas turėtų pradėti judėti. Pajutęs 35 cm atstumu esantį objektą, jis sustos, pasisuks į kairę ir greitai išmatuos, tada pasuks į dešinę ir atliks tą patį. Jis nustato, kuri pusė turėjo didžiausią atstumą, ir juda ta kryptimi.