Džiaugsmo robotas (Robô Da Alegria) - atviro kodo 3D spausdintas, „Arduino“varomas robotas!: 18 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Sekite daugiau autoriaus:

Apie: Gamintojas, inžinierius, pamišęs mokslininkas ir išradėjas Daugiau apie „IgorF2“»

Pirmasis prizas „Instructables Wheels“konkurse, antrasis „Instructables Arduino“konkurso prizas ir „Design for Kids Challenge“konkurso antroji vieta. Ačiū visiems balsavusiems už mus !!!

Robotai sklinda visur. Nuo pramoninių pritaikymų iki povandeninių ir kosmoso tyrimų. Bet mano mėgstamiausi yra tie, kurie naudojami linksmybėms ir pramogoms! Šiame projekte „pasidaryk pats“robotas buvo sukurtas pramogai vaikų ligoninėse, kad vaikams būtų smagu. Projektas yra skirtas dalintis žiniomis ir skatinti technologines naujoves, siekiant padėti NVO, atliekančioms labdaringą darbą vaikų ligoninėse.

Ši instrukcija parodo, kaip sukurti nuotoliniu būdu valdomą humanoidinį robotą, valdomą per „Wi-Fi“tinklą, naudojant „Arduino Uno“, prijungtą prie ESP8266 „Wi-Fi“modulio. Jame naudojami kai kurie servovarikliai, kurie sudaro galvos ir rankų judesius, kai kurie nuolatinės srovės varikliai, skirti judėti nedideliais atstumais, ir veidas, pagamintas iš LED matricų. Robotą galima valdyti naudojant įprastą interneto naršyklę, naudojant HTML sukurtą sąsają. „Android“išmanusis telefonas naudojamas vaizdo ir garso transliavimui iš roboto į operatoriaus valdymo sąsają.

Pamoka parodo, kaip buvo atspausdinta ir surinkta roboto struktūra. Elektroninė grandinė yra paaiškinta, o „Arduino“kodas yra išsamus, kad kiekvienas galėtų pakartoti robotą.

Kai kurios šiam robotui naudojamos technologijos jau buvo paskelbtos „Instructables“. Prašome pažvelgti į šias pamokas:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Ypatingai dėkoju kitiems komandos nariams, dalyvaujantiems aukščiau minėtame projekte, atsakingiems už pirmąją šioje pamokoje pateikto kodo versiją:

• Thiago Farauche
• Diego Augustas
• Yhanas Kristianas
• Helam Moreira
• Paulo de Azevedo jaunesnysis
• Guilherme Pupo
• Ricardo Caspirro
• ASEBS

Daugiau apie projektą rasite:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Kaip galite padėti?

Šį projektą finansuoja komandos nariai ir nedidelės kai kurių įmonių aukos. Jei jums tai patiko, galite mums padėti keliais būdais:

• Aukojimas: galite atsiųsti mums patarimų, jei norite paremti roboto konstrukciją ir būsimus jo patobulinimus. Patarimai bus naudojami perkant reikmenis (elektroniką, 3D spausdinimą, gijas ir kt.) Ir padedant skatinti mūsų intervenciją vaikų ligoninėse. Jūsų vardas bus pridėtas prie projekto kreditų! Patarimus iš mūsų dizaino galite siųsti „Thingiverse“platformoje:
• Patinka: parodykite mums, kaip vertinate mūsų projektą. Suteikite mums „patinka“platformose, kuriose dokumentuojame savo projektą („Facebook“, „Hackster“, „Hackaday“, „Maker Share“, „Thingiverse“…).
• Bendrinkite: bendrinkite projektą savo mėgstamoje socialinės žiniasklaidos svetainėje, kad galėtume pasiekti daugiau žmonių ir įkvėpti daugiau kūrėjų visame pasaulyje.

Ar žinojote, kad galite įsigyti „Anet A8“tik už 169,99 USD? Spustelėkite čia ir įsigykite savo

1 žingsnis: truputis istorijos …

Projektas „Robô da Alegria“(„Džiaugsmo robotas“) gimė 2016 m. Baixada Santista regione (Brazilija), kurio tikslas - plėtoti technologijas ir pritraukti bendruomenę į kūrėjų judėjimą. Įkvėptas savanoriškų projektų, kuriuos nevyriausybinės organizacijos vykdo vaikų ligoninėse, šiuo projektu siekiama sukurti robotą, naudojant atviros aparatūros ir apen programinės įrangos įrankius, galinčius suteikti šiek tiek linksmybių vaikų ligoninės aplinkai ir prisidėti prie kitų organizacijų darbo.

Projekto sėkla buvo pasėta 2015 m. Pabaigoje. Po pokalbio apie technologijų kūrimą ir plėtrą, kurią skatino „Baixadas Santista“(ASEBS) pradedančiųjų įmonių asociacija. Tai buvo idealizuotas projektas be piniginių prizų, tačiau jis pristatė temą, į kurią žmonės įsitraukė altruistiškai, siekdami padėti kitiems žmonėms.

Robotas nuo pat pradinės koncepcijos iki dabartinės būsenos patyrė įvairias transformacijas. Nuo vienos galvos su mechaninėmis akimis ir antakiais iki dabartinės humanoidinės formos buvo atliktos kelios iteracijos, išbandant skirtingas konstruktyvias medžiagas ir elektroninius prietaisus. Iš akrilo prototipo ir lazeriu pjaustyto MDF perėjome prie 3D spausdinto korpuso. Nuo paprastos sąsajos su dviem servovarikliais, valdomais „Bluetooth“, iki korpuso, kurį sudaro 6 servovarikliai ir 2 variklių nuolatinės srovės valdymas žiniatinklio sąsaja naudojant „Wi-Fi“tinklą.

Roboto struktūra buvo visiškai pagaminta naudojant 3D spausdinimą naudojant „Fusion 360“. Kad būtų galima gaminti robotų kopijas kūrėjų erdvėse ar fabrikų laboratorijose, kur itin svarbus maksimalus spausdintuvų naudojimo laikas, roboto dizainas buvo padalintas į dalis mažiau nei trys valandos spausdinimo. Detalių rinkinys yra klijuotas arba varžtais pritvirtintas prie kūno.

Veidas, sudarytas iš LED matricų, suteikia robotui galimybę išreikšti emocijas. Servomotoriumi varomos rankos ir kaklas suteikia mažam automatui reikiamą mobilumą sąveikai su vartotojais. Roboto valdymo centre „Arduino Uno“sąveikauja su visais išoriniais įrenginiais, įskaitant ryšį su ESP8266 moduliu, kuris suteikia vartotojui galimybę valdyti išraiškas ir judesius per bet kurį įrenginį, prijungtą prie to paties „Wi-Fi“tinklo.

Roboto krūtinėje taip pat yra sumontuotas išmanusis telefonas, naudojamas garso ir vaizdo perdavimui tarp roboto operatoriaus ir vaikų. Prietaiso ekranas vis dar gali būti naudojamas sąveikai su žaidimais ir kitomis programomis, skirtomis sąveikauti su roboto kūnu.

2 žingsnis: įrankiai ir medžiagos

Šiam projektui buvo naudojami šie įrankiai ir medžiagos:

Įrankiai:

• 3D spausdintuvas - visas roboto kūnas yra atspausdintas 3D. Norint sukurti visą struktūrą, prireikė kelių valandų 3D spausdinimo;
• PLA gija - balti ir juodi PLA siūlai, naudojami korpusui spausdinti;
• Atsuktuvas - Dauguma dalių yra sujungtos varžtais;
• Super klijai - kai kurios dalys buvo pritvirtintos naudojant super klijus;
• Replės ir pjaustytuvai
• Lituoklis ir viela

Elektronika

• „Arduino Uno“(nuoroda / nuoroda) - Jis naudojamas kaip pagrindinis roboto valdiklis. Jis siunčia signalus varikliams ir bendrauja su „WiFi“moduliu;
• ESP8266-01 (nuoroda / nuoroda)- Jis naudojamas kaip „WiFi modemas“. Jis gauna signalus iš valdymo sąsajos, kurią turi atlikti „Arduino Uno“;
• SG90 servomotoriai (x6) (nuoroda / nuoroda) - keturios servos buvo naudojamos rankoms, o dvi - galvos judesiams;
• Nuolatinės srovės varikliai su redukciniais ir guminiais ratais (x2) (nuoroda / nuoroda) - jie leidžia robotui nuvažiuoti nedidelius atstumus;
• L298N dviejų kanalų H tiltas (x1) (nuoroda / nuoroda) - paverčia „Arduino“skaitmeninius išėjimus į variklių maitinimo įtampą;
• 16 kanalų servo valdiklis (nuoroda / nuoroda) - naudojant šią plokštę galima valdyti kelis servomotorius naudojant tik du „Arduino“išėjimus;
• MAX7219 8x8 LED ekranas (x4) (nuoroda / nuoroda) - jie naudojami kaip roboto veidas;
• Mikro USB kabelis - naudojamas įkelti kodą;
• Moteriški-moteriški trumpikliai (kai kurie);
• Vyriškos ir moteriškos megztinės laidai (kai kurie);
• Išmanusis telefonas - buvo naudojamas „Motorola“4,3 colio „Moto E“išmanusis telefonas. Gali veikti ir kiti panašaus dydžio prietaisai;
• 18650 baterija (x2) (nuoroda) - jie buvo naudojami „Arduino“ir kitų išorinių įrenginių maitinimui;
• 18650 akumuliatoriaus laikiklis (x1) (nuoroda / nuoroda) - juose laikomos baterijos;
• 1N4001 diodai (x2)
• 10 Kohm rezistorių (x3)
• 20 mm įjungimo/išjungimo jungiklis (x1)
• Protoshield (nuoroda) - Tai padeda prijungti grandinę.

Mechanika:

• Rutuliniai ratai (x2)
• M2x6 mm varžtai (+-70)
• M2x10 mm varžtai (+-20)
• M2x1.5mm veržlės (x10)
• M3x40 mm varžtai (x4)
• M3x1,5 mm veržlės (x4)

Aukščiau pateiktos nuorodos yra pasiūlymas, kur galite rasti šioje pamokoje naudojamus elementus ir paremti šio projekto plėtrą. Nesivaržykite jų ieškoti kitur ir nusipirkti mėgstamoje vietinėje ar internetinėje parduotuvėje.

Ar žinojote, kad „Gearbest“galite įsigyti „Anet A8“tik už 169,99 USD? Gaukite savo:

3 žingsnis: 3D spausdinimas

Roboto konstrukcija buvo visiškai pagaminta naudojant 3D spausdinimą naudojant „Autodesk Fusion 360“. Kad būtų galima gaminti robotų kopijas kūrėjų erdvėse ar fabrikų laboratorijose, kur maksimalus spausdintuvų naudojimo laikas yra labai svarbus, roboto dizainas buvo padalintas į dalis mažiau nei trys valandos spausdinimo. Detalių rinkinys yra klijuotas arba varžtais pritvirtintas prie kūno.

Modelis susideda iš 36 skirtingų dalių. Dauguma jų buvo atspausdintos be atramų, 10% užpildo.

• Galvos viršus (dešinė/kairė)
• Galvos apačia (dešinė/kairė)
• Galvos šoniniai dangteliai (dešinė/kairė)
• Užpakalinė veido plokštė
• Priekinė veido plokštė
• Kaklo ašis 1
• Kaklo ašis 2
• Kaklo ašis 3
• Kaklo centras
• Rankena (dešinė/kairė)
• Pečiai (dešinėn/kairėn)
• Pečių puodelis (dešinė/kairė)
• Pečių dangtelis (dešinė/kairė)
• Rankos ašis (dešinė/kairė)
• Biustas (dešinysis/kairysis)
• Krūtinė (dešinė/kairė/priekinė)
• Ratai (dešinėn/kairėn)
• Bazė
• Telefono laikiklis
• Atgal (dešinėn/kairėn)
• Rankenėlės (dešinė/kairė)
• Spintelė (dešinė/kairė)

Roboto burna yra aprašyta tolesniuose žingsniuose.

Visus stl failus galite atsisiųsti šiose svetainėse:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Tai eksperimentinis prototipas. Kai kurias dalis reikia patobulinti (vėlesniems projekto atnaujinimams). Yra keletas žinomų problemų:

• Trikdžiai tarp kai kurių servo laidų ir peties;
• Trintis tarp galvos ir krūtinės;
• Trintis tarp ratų ir konstrukcijos;
• Kai kurių varžtų skylė yra per ankšta, todėl ją reikia padidinti gręžtuvu arba mėgėjų peiliu.

Jei neturite 3D spausdintuvo, atlikite kelis veiksmus:

• Paprašykite draugo atspausdinti už jus;
• Netoliese raskite įsilaužėlių/kūrėjų erdvę. Modelis buvo padalintas į kelias dalis, todėl kiekviena dalis atspausdinama atskirai mažiau nei keturias valandas. Kai kurios įsilaužėlių/kūrėjų vietos ims mokestį tik už naudojamas medžiagas;
• Įsigykite savo 3D spausdintuvą. „Gearbest“galite rasti „Anet A8“tik už 169,99 USD. Gaukite savo:
• Norite įsigyti „pasidaryk pats“rinkinį? Jei susidomės pakankamai žmonių, galbūt siūlau „pasidaryk pats“rinkinius „Tindie.com“. Jei norite, parašykite man žinutę.

4 žingsnis: grandinių apžvalga

Robotas yra valdomas naudojant „Arduino Uno“. „Arduino“jungia ESP8266-01 modulį, kuris naudojamas nuotoliniu būdu valdyti robotą per „Wi-Fi“tinklą.

16 kanalų servo valdiklis prijungtas prie „Arduino“naudojant „I2C“ryšį ir valdo 6 servomotorius (du kaklui ir du kiekvienai rankai). „Arduino“maitina ir valdo penkių 8x8 LED matricų masyvą. Keturi „Arduino“skaitmeniniai išėjimai naudojami dviejų nuolatinės srovės variklių valdymui, naudojant h tiltą.

Grandinės maitinamos naudojant du USB maitinimo blokus: vieną varikliams ir kitą „Arduino“. Aš bandžiau maitinti visą robotą naudodamas „Signle Power Pack“. Tačiau ESP8266 prarado ryšį dėl šuolių, kai nuolatinės srovės varikliai buvo įjungti/išjungti.

Roboto krūtinėje yra išmanusis telefonas. Jis naudojamas vaizdo ir garso transliavimui į/iš valdymo sąsajos, priglobta paprastame kompiuteryje. Jis taip pat gali siųsti komandas į ESP6288, taip valdydamas paties roboto kūną.

Galima pastebėti, kad čia naudojami komponentai gali būti neoptimizuoti pagal paskirtį. Pavyzdžiui, vietoj „Arduino + ESP8266“derinio gali būti naudojamas „NodeMCU“. „Rapsberry Pi“su fotoaparatu pakeistų išmanųjį telefoną ir valdytų variklius. Netgi galima naudoti „Android“išmanųjį telefoną kaip savo roboto „smegenis“. Tai tiesa … „Arduino Uno“buvo pasirinktas, nes jis yra labai prieinamas ir lengvai naudojamas visiems. Kai pradėjome šį projektą, ESP ir „Raspberry Pi“plokštės dar buvo gana brangios toje vietoje, kur mes gyvename … kai norėjome sukurti nebrangų robotą, „Arduino“plokštes, kuriose tuo metu buvo geriausias pasirinkimas.

5 žingsnis: veido surinkimas

Ant roboto veido buvo panaudotos keturios 8x8 LED matricos.

Struktūra buvo padalyta į dvi dalis (priekinė ir priekinė priekinė plokštė) 3D spausdinta naudojant juodą PLA. Man prireikė maždaug 2,5 valandos, kol juos atspausdinau 3D formatu, 10% užpildymo ir jokių atramų.

Dėl erdvės apribojimų LED matricų jungtys turėjo būti išlydytos ir pakeista jų padėtis, kaip aprašyta žemiau:

1. Pašalinkite LED matricą;
2. Dessolder įvesties ir išvesties jungtys;
3. Perlituokite iš kitos plokštės pusės, o kaiščiai nukreipti į plokštės centrą.

Galutinį rezultatą galite pamatyti nuotraukose.

Tada keturios LED matricos buvo pritvirtintos prie galinės plokštės, naudojant 16 M2x6 mm varžtus. Smeigtukai buvo sujungti pagal schemas.

Pirmoji matrica buvo prijungta naudojant 5 laidų vyrišką ir moterišką megztinį. Vyriškas galas vėliau buvo prijungtas prie „Arduino“kaiščių. Moteriškas galas yra prijungtas prie matricos įvesties kaiščių. Kiekvienos matricos išėjimas yra prijungtas prie kitos įvesties naudojant moterišką-moterišką trumpiklį.

Prijungus matricas, priekinė plokštė montuojama naudojant keturis M2 varžtus. Apvyniokite džemperius aplink galinę ir priekinę plokštes, kad nebūtų laisvų laidų.

Veido modulis vėliau yra sumontuotas roboto galvos viduje, kaip bus paaiškinta tolesniuose veiksmuose.

6 žingsnis: galvos montavimas

Roboto galva buvo padalyta į aštuntąsias 3D spausdintas dalis, visos atspausdintos baltu PLA su 0,2 mm skiriamąja geba, 10% užpildu ir be atramų:

• Galvos viršuje (dešinėje ir kairėje)
• Galvos apačia (dešinė ir kairė)
• Galvos dangtelis (dešinėje ir kairėje)
• Kaklo ašis 1
• Kaklo ašis 2

Man prireikė beveik 18 valandų, kol atspausdinau 130 mm skersmens struktūrą.

Viršutinė ir apatinė galvos dalys yra padalintos į dvi dalis. Jie suklijuoti naudojant super klijus. Užtepkite klijus ir palikite keletą valandų.

Tada šoniniai dangteliai montuojami varžtais, pritvirtintais prie galvos viršaus ir apačios. Tokiu būdu galvutę galima išmontuoti remontui, nuėmus varžtus, pritvirtintus prie galvos viršutinių dalių. Prieš uždarydami galvą, surinkite roboto veidą (aprašytą ankstesniame žingsnyje) ir biustą (aprašytą tolesniuose žingsniuose).

Servomotor #5 buvo pritvirtintas prie kaklo ašies 1. Aš pastatiau servo ašies viduryje, tada pritvirtinau ragą ir varžtu užfiksavau jo padėtį. Aš naudoju du M2x6mm varžtus, kad pritvirtinčiau 2 kaklo ašį prie to servo variklio. Servomotor #6 taip pat pritvirtintas prie 2 kaklo ašies.

Vėliau kaklo ašis buvo prijungta prie kaklo centro, kaip parodyta kitame žingsnyje.

Veido modulis sumontuotas galvos viduje.

7 žingsnis: sprogimo ir pečių surinkimas

Bustą ir petį atspausdinau maždaug 12 val.

Šis skyrius sudarytas iš penkių skirtingų dalių:

• Krūtinė (dešinė/kairė)
• Pečiai (dešinė/kairė)
• Kaklo centras
• Kaklo ašis 3

Krūtinės dalys buvo klijuojamos naudojant superklijus. Pečiai buvo pritvirtinti prie šonų naudojant M2x10 mm varžtus, o servovarikliai (Servomotor #2 ir #4) buvo sumontuoti kiekvienoje pusėje. Jie praeina per stačiakampę skylę ant kiekvieno peties (viela iš tikrųjų yra gana sunkiai praleidžiama) ir tvirtinami naudojant M2x10 mm varžtus ir veržles.

Centrinis kaklas turi stačiakampę skylę, į kurią įkišta 3 kaklo ašies dalis. Šios dvi dalys buvo sujungtos keturiais M2x6 mm varžtais. Po to centrinis kaklas buvo pritvirtintas prie pečių. Jame naudojami tie patys varžtai, kurie naudojami peties tvirtinimui prie krūtinės. Jo padėties fiksavimui naudojamos keturios M2x1, 5 mm veržlės.

Servomotor #6 buvo prijungtas prie 3 kaklo ašies dviem varžtais. Tada aš įdėjau kaklo ašį 3 į kaklo centro stačiakampę skylę ir keturis M2x6 mm varžtus užfiksavau jos padėtį.

8 žingsnis: ginklų surinkimas

Kiekvienos rankos atspausdinimas užtruko apie 5 valandas.

Kiekviena ranka sudaryta iš keturių dalių:

• Pečių puodelis
• Pečių dangtelis
• Rankos ašis
• Ranka

Rankenos ašis yra centralizuota ir pritvirtinta prie pačios rankos, naudojant tris M2x6 mm varžtus. Kitame ašies gale pritvirtintas servo ragas.

Servovariklis (Nr. 1 ir Nr. 3) yra sumontuotas pečių kaušelio viduje, naudojant tam tikrus varžtus, ir tada turi būti sumontuotas ragas (tas, kuris pritvirtintas prie rankos ašies). Ant puodelio yra skylė kitoms ragoms montuoti, kuri pritvirtinta prie servo (#2 ir #4), jau sumontuotos ant pečių, kaip parodyta ankstesniame žingsnyje.

Ant puodelio (ir ant peties) yra dar viena skylė servo kabeliams pravesti. Po to uždedamas dangtelis, skirtas uždaryti roboto petį, dviem M2x6 mm varžtais.

9 žingsnis: krūtinės tvirtinimas

Krūtinė yra dalis, jungianti biustą su roboto apačia (ratais ir pagrindu). Jį sudaro tik dvi dalys (dešinė ir kairė dalys. Aš jas atspausdinau per 4 valandas.

Roboto pečiai priglunda prie viršutinės krūtinės dalies. Yra skylė varžtui, kuri padeda išlyginti ir pritvirtinti šias dalis. Nors šias dvi dalis rekomenduojama klijuoti.

Šios dalies apačioje yra šešios skylės, kurios naudojamos sujungimui su ratais, kaip bus parodyta vėliau.

Šiuo metu, norėdamas palengvinti grandinių sujungimą, servovariklius paženklinau lipdukais.

10 žingsnis: ratų surinkimas

Roboto ratuose naudojamos trys 3D spausdintos dalys:

• Ratai (kairė/dešinė)
• Priekyje

Man prireikė maždaug 10 valandų, kad išspausdintų šias dalis.

Ratų surinkimui atlikiau šiuos veiksmus:

• Pirmiausia turėjau lituoti kai kuriuos laidus prie nuolatinės srovės variklių jungčių. Tie laidai vėliau buvo naudojami varikliams maitinti naudojant H tilto grandinę;
• Tada varikliai buvo pritvirtinti prie konstrukcijos, naudojant du M3x40 varžtus ir veržles kiekvienam. Tiesą sakant, gali būti naudojamas trumpesnis varžtas (bet internete neradau);
• Po to priklijavau priekinį skydelį, kuris jungia kitas konstrukcijos dalis;
• Šios dalies viršuje yra keletas skylių. Jie naudojami jo tvirtinimui prie krūtinės, kaip parodyta anksčiau. Abiejų sekcijų sujungimui buvo naudojami šeši M2x6mm varžtai.

11 veiksmas: telefono laikiklis

Telefono laikiklis yra viena 3D spausdinta dalis, o atspausdinti užtrunka apie 1 valandą.

Roboto pilve yra išmanusis telefonas. Jis buvo sukurtas „Motorola Moto E.

Telefono laikiklio dalis naudojama laikyti išmanųjį telefoną norimoje padėtyje. Pirmiausia sumontuotas išmanusis telefonas, tada jis prispaudžiamas prie roboto korpuso, naudojant telefono laikiklį ir keturis M2x6 mm varžtus.

Prieš priveržiant varžtus, svarbu prijungti USB kabelį prie išmaniojo telefono. Priešingu atveju vėliau bus sunku jį prijungti. Deja, vieta yra labai ribota, todėl turėjau nutraukti dalį USB jungties …:/

12 žingsnis: pagrindo montavimas

Pagrindas turi tik vieną 3D spausdintą dalį. Man prireikė maždaug 4 valandų, kad išspausdintų tą dalį.

Jame yra kelios skylės, skirtos montuoti kitus komponentus, pvz., Rutulinius ratus ir, pavyzdžiui, plokštes. Pagrindo surinkimui buvo naudojama ši procedūra:

• Įdiekite 16 kanalų servo valdiklį naudodami keturis M2x6mm varžtus;
• Sumontuokite L298N h tilto grandinę naudodami keturis M2x6mm varžtus;
• Įdiekite „Arduino Uno“naudodami keturis M2x6mm varžtus;
• Įdėkite protoshield ant roboto viršaus;
• Sujunkite grandines (kaip aprašyta pora žingsnių vėliau);
• Sumontuokite rutulinius ratus, naudodami du varžtus kiekvienam. Laidai buvo išdėstyti taip, kad jie būtų įstrigę tarp pagrindo ir varžtų, naudojamų montuojant ratus;
• Pagrindas buvo pritvirtintas prie ratų dalies naudojant kai kuriuos varžtus.

13 žingsnis: Atgal ir maitinimo blokas

Galinis roboto dangtelis buvo sukurtas taip, kad jį būtų galima lengvai atidaryti, kad būtų galima pasiekti grandines, įkrauti baterijas ar įjungti/išjungti išmanųjį telefoną.

Jis pagamintas iš šešių 3D spausdintų dalių:

• Atgal (kairė/dešinė)
• Rankenėlės (x2)
• Spynos (kairė/dešinė)

Dalių spausdinimas užtruko apie 5 valandą 30 minučių. Dešinės ir kairės nugaros dalys buvo klijuojamos naudojant superklijus. Palaukite, kol klijai visiškai išdžius, arba dangtelis lengvai sulaužys.

Maitinimo bloką sudaro dvi 18650 baterijos ir baterijų laikiklis. Turėjau lituoti kai kuriuos laidus (tarp baterijos Nr. 1 neigiamo poliaus ir akumuliatoriaus Nr. 2 teigiamo poliaus). Maitinimo bloko neigiamas polius buvo prijungtas prie „Arduinos GND“(naudojant kai kuriuos laidus ir trumpiklius). Įjungimo/išjungimo jungiklis buvo sumontuotas tarp teigiamo poliaus ir „Arduino“įvesties.

Įjungimo/išjungimo jungiklis buvo pritvirtintas prie galinių 3D spausdintų dalių, naudojant M2x6mm varžtą ir M2x1.5mm veržlę. Baterijos laikiklis buvo pritvirtintas prie nugaros, naudojant keturis M2x6 mm varžtus.

Cilindrinė spynų dalis turėjo būti šlifuota švitriniu popieriumi, kad būtų geriau pritvirtinta. Jie praeina per skyles ant dangtelio. Rankenėlės yra sujungtos ir priklijuotos kitoje pusėje.

Dangtis priglunda prie roboto galo. Rankenėles galima pasukti, kad būtų galima užrakinti dangtelį, apsaugant roboto vidų.

14 žingsnis: grandinių prijungimas

Grandinė buvo prijungta pagal schemas.

Arduino:

• „Arduino“kaištis D2 => L298N kaištis IN4
• „Arduino“kaištis D3 => L298N kaištis IN3
• „Arduino“kaištis D6 => L298N kaištis IN2
• „Arduino“kaištis D7 => L298N kaištis IN1
• „Arduino“kaištis D9 => MAX7219 kaištis DIN
• „Arduino“kaištis D10 => MAX7219 kaištis CS
• „Arduino“kaištis D11 => MAX7219 kaištis CLK
• „Arduino“kaištis D4 => ESP8266 RXD
• „Arduino“kaištis D5 => ESP8266 TXD
• Arduino kaištis A4 => SDA
• „Arduino“kaištis A5 => SCL
• Arduino kaištis Vin => Baterija V+ (prieš diodus)
• „Arduino pin gnd“=> V akumuliatorius

ESP8266-01

• ESP8266 kaištis RXD => „Arduino“kaištis D4
• ESP8266 kaištis TXD => „Arduino“kaištis D5
• ESP8266 kaištis gnd => Arduino kaištis gnd
• ESP8266 kaištis Vcc => Arduino kaištis 3V3
• ESP8266 kaištis CH_PD => „Arduino“kaištis 3V3

L298N h tiltas

• L298N kaištis IN1 => Arduino kaištis D7
• L298N kaištis IN2 => Arduino kaištis D6
• L298N kaištis IN3 => Arduino kaištis D3
• L298N kaištis IN4 => Arduino kaištis D2
• L298N kaištis + 12V => Baterijos V + (po diodų)
• L298N kaištis gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => 1 variklis
• L298N OUT2 => 2 variklis

MAX7219 (pirmoji matrica)

• MAX7219 kaištis DIN => „Arduino“kaištis D9
• MAX7219 kaištis CS => „Arduino“kaištis D10
• MAX7219 kaištis CLK => „Arduino“kaištis D11
• MAX7219 kaištis Vcc => Arduino kaištis 5V
• MAX7219 kaištis gnd => Arduino kaištis gnd

MAX7219 (kitos matricos)

• MAX7219 kaištis DIN => MAX7219 kaištis DOUT (ankstesnė matrica)
• MAX7219 kaištis CS => MAX7219 kaištis CS (ankstesnė matrica)
• MAX7219 PIN CLK => MAX7219 PIN CLK (ankstesnė matrica)
• MAX7219 kaištis Vcc => MAX7219 kaištis VCC (ankstesnė matrica)
• MAX7219 kaiščio gnd =: MAX7219 kaiščio gnd (ankstesnė matrica)

16 kanalų servo valdiklis

• Servo valdiklio kaištis SCL => „Arduino“kaištis A5
• Servo valdiklio kaištis SDA => Arduino kaištis A4
• Servo valdiklio kaištis Vcc => Arduino kaištis 5V
• Servo valdiklio kaištis gnd => Arduino kaištis gnd
• Servo valdiklio kaištis V+ => Akumuliatorius V+ (po diodų)
• Servo valdiklio kaištis gnd => Arduino kaištis gnd

Vieni sako, kad „Sg90“servo galios įtampa yra nuo 3,0 iki 6,0 V, kitų - nuo 4,0 iki 7,2 V. Kad išvengčiau problemų, po baterijų nusprendžiau dėti du diodus. Tokiu būdu servo įtampa yra 2*3.7 - 2*0.7 = 6.0V. Tas pats taikoma ir nuolatinės srovės varikliams.

Atkreipkite dėmesį, kad tai nėra pats efektyviausias būdas, bet man tai pavyko.

15 žingsnis: „Arduino“kodas

Įdiekite naujausią „Arduino IDE“. Bendravimui su ESP-8266 moduliu ar nuolatinės srovės variklių valdymui bibliotekos nereikėjo.

Turiu pridėti šias bibliotekas:

• LedControl.h: biblioteka, naudojama LED matricoms valdyti;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: biblioteka, naudojama servo varikliams valdyti.

„Arduino“kodas yra padalintas į 9 dalis:

• RobodaAlegria.ino: tai yra pagrindinis eskizas, ir jis vadina kitas dalis. Čia importuojamos bibliotekos. Ji taip pat apibrėžia ir inicijuoja pasaulinius kintamuosius;
• _05_Def_Olhos.ino: čia apibrėžiamos kiekvienos akies matricos. Kiekvieną akį vaizduoja 8x8 matrica ir 9 parinktys: neutralios, plačios akys, užmerktos, uždarytos, piktos, nuobodžios, liūdnos, įsimylėjusios ir negyvos akys. Yra skirtinga dešinės ir kairės akių matrica;
• _06_Def_Boca.ino: čia apibrėžiamos burnos matricos. Burną vaizduoja 16x8 matrica ir 9 variantai, kai jie yra apibrėžti: laiminga, liūdna, labai laiminga, labai liūdna, neutrali, liežuvis iškištas, atvira, plačiai atmerkta ir pasišlykštėjusi burna;
• _10_Bracos.ino: šiame faile apibrėžti iš anksto nustatyti rankų ir kaklo judesiai. Buvo sukonfigūruoti devyni judesiai, nuo mov1 () iki mov9 ();
• _12_Rosto.ino: šiame faile yra keletas funkcijų, skirtų atnaujinti roboto veidą, sujungiant matricas, apibrėžtas _05_Def_Olhos.ino ir _06_Def_Boca.ino;
• _13_Motores_DC: jis apibrėžia nuolatinės srovės variklių funkcijas;
• _20_Comunicacao.ino: šiame faile apibrėžta duomenų siuntimo į ESP8266 funkcija;
• _80_Setup.ino: jis veikia įjungus „Arduino“. Jis nustatė pradinį roboto variklių veidą ir padėtį. Jis taip pat siunčia prisijungimo prie tam tikro „Wi-Fi“tinklo komandas;
• _90_Loop: pagrindinė kilpa. Jis ieško gaunamų komandų iš ESP8266 ir iškviečia konkrečias funkcijas, kad valdytų išėjimus.

Atsisiųskite „Arduino“kodą. Pakeiskite „XXXXX“naudodami „Wi -Fi“maršrutizatoriaus SSID ir YYYYY pagal maršrutizatoriaus slaptažodį, esantį „_80_Setup.ino“. Patikrinkite savo ESP8266 duomenų perdavimo spartą ir tinkamai nustatykite kodą ('_80_Setup.ino'). Prijunkite „Arduino“plokštę prie kompiuterio USB prievado ir įkelkite kodą.

16 veiksmas: „Android“programos

Vaizdo įrašui ir garsui iš roboto į valdymo sąsają transliuoti buvo naudojamas „Android“išmanusis telefonas. Naudotą programą galite rasti „Google Play“parduotuvėje (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Išmaniojo telefono ekranas taip pat gali būti perkeltas į valdymo sąsają, kad operatorius galėtų matyti, kas yra ekrane. „Google Play“parduotuvėje taip pat galite rasti programą, kurią naudojau, kad atspindėčiau ekraną (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

„Android“vaizdo žaidimas taip pat buvo sukurtas bendrauti su robotu. Jis dar nėra labai stabilus, todėl jo negalima atsisiųsti.

17 žingsnis: Valdymo sąsaja

"loading =" tingus "prizas 2017 m. ratų konkurse

Antroji vieta dizaino iššūkyje vaikams

Antrasis prizas „Arduino“konkurse 2017 m