4WD apsaugos robotas: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Pagrindinis šio projekto tikslas buvo sukurti mobilųjį apsaugos robotą, galintį judėti ir rinkti vaizdo duomenis nelygiomis vietovėmis. Toks robotas galėtų būti naudojamas patruliuoti aplink jūsų namus ar sunkiai pasiekiamose ir pavojingose vietose. Robotas gali būti naudojamas naktiniam patruliavimui ir patikrinimams, nes jame sumontuotas galingas atšvaitas, kuris apšviečia jį supančią teritoriją. Jame yra 2 kameros ir nuotolinio valdymo pultas, veikiantis daugiau nei 400 metrų. Tai suteikia puikių galimybių apsaugoti savo turtą patogiai sėdint namuose.

Roboto parametrai

• Išoriniai matmenys (LxPxH): 266x260x235 mm
• Bendras svoris 3,0 kg
• Atstumas nuo žemės: 40 mm

1 žingsnis: dalių ir medžiagų sąrašas

Aš nusprendžiau naudoti paruoštą važiuoklę, šiek tiek ją modifikuodama, pridėdama papildomų komponentų. Roboto važiuoklė pagaminta tik iš juodai nudažyto plieno.

Roboto komponentai:

• „SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT“arba „4WD Smart RC“robotų automobilio važiuoklė
• 2x metalinis įjungimo/išjungimo mygtukas
• „Lipo“akumuliatorius 7.4V 5000mAh
• „Arduino Mega 2560“
• IR kliūčių vengimo jutiklis x1
• Atmosferos slėgio jutiklio plokštė BMP280 (neprivaloma)
• Lipo akumuliatoriaus įtampos testeris x2
• 2x variklio tvarkyklė BTS7960B
• Lipo baterija 11.1V 5500mAh
• „Xiaomi 1080P Panoramic Smart WIFI“kamera
• „RunCam Split HD“fpv kamera

Kontrolė:

„RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC“siųstuvas arba „FrSky Taranis X9D Plus“

Fotoaparato peržiūra:

Kiekvienas „EV800D“akiniai

2 žingsnis: Roboto važiuoklės surinkimas

Robotų važiuoklės surinkimas yra gana lengvas. Visi veiksmai parodyti aukščiau esančiose nuotraukose. Pagrindinių operacijų tvarka yra tokia:

1. Prisukite nuolatinės srovės variklius prie šoninių plieninių profilių
2. Prisukite šoninius aliuminio profilius su nuolatinės srovės varikliais prie pagrindo
3. Prisukite priekinį ir galinį profilį prie pagrindo
4. Įdiekite reikiamus maitinimo jungiklius ir kitus elektroninius komponentus (žr. Kitame skyriuje)

3 žingsnis: Elektroninių dalių prijungimas

Pagrindinis šios elektroninės sistemos valdiklis yra „Arduino Mega 2560“. Kad galėčiau valdyti keturis variklius, naudojau du „BTS7960B“variklių tvarkykles („H-Bridges“). Du varikliai abiejose pusėse yra prijungti prie vienos variklio tvarkyklės. Kiekvienas variklio vairuotojas gali būti pakrautas iki 43A srovės, o tai suteikia pakankamai galios net ir mobiliam robotui, judančiam nelygiu reljefu. Elektroninėje sistemoje yra du maitinimo šaltiniai. Vienas skirtas nuolatinės srovės varikliams ir servo tiekimui („LiPo“akumuliatorius 11,1 V, 5200 mAh), o kitas - „Arduino“, fpv fotoaparatui, LED atšvaitui ir jutikliams („LiPo“baterija 7,4 V, 5000 mAh). Baterijos buvo įdėtos į viršutinę roboto dalį, kad galėtumėte jas bet kada greitai pakeisti

Elektroninių modulių jungtys yra šios:

BTS7960 -> „Arduino Mega 2560“

• „MotorRight_R_EN“- 22
• „MotorRight_L_EN“- 23
• „MotorLeft_R_EN“- 26
• „MotorLeft_L_EN“- 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz imtuvas -> „Arduino Mega 2560“

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Liftas
• VCC - 5V
• GND - GND

Prieš pradėdami valdyti robotą iš „RadioLink AT10 2.4GHz“siųstuvo, siųstuvą turite susieti su R12DS imtuvu. Įrišimo procedūra išsamiai aprašyta mano vaizdo įraše.

4 žingsnis: „Arduino“mega kodas

Aš paruošiau šiuos „Arduino“programų pavyzdžius:

• RC 2,4 GHz imtuvo testas
• 4WD robotas RadioLinkAT10 (failas pridedamas)

Pirmoji programa „RC 2.4GHz Receiver Test“leis lengvai paleisti ir patikrinti 2,4 GHz imtuvą, prijungtą prie „Arduino“, antroji „RadioLinkAT10“leidžia valdyti roboto judėjimą. Prieš sudarydami ir įkeldami pavyzdinę programą, įsitikinkite, kad pasirinkote „Arduino Mega 2560“kaip tikslinę platformą, kaip parodyta aukščiau („Arduino IDE“-> Įrankiai -> Lenta -> „Arduino Mega“arba „Mega 2560“). „RadioLink AT10 2.4 GHz“siųstuvo komandos siunčiamos į imtuvą. Imtuvo 2 ir 3 kanalai yra prijungti prie atitinkamai 7 ir 8 „Arduino“kaiščių. „Arduino“standartinėje bibliotekoje galime rasti funkciją „pulseIn ()“, kuri grąžina impulso ilgį mikrosekundėmis. Mes jį naudosime skaitydami PWM (impulso pločio moduliacijos) signalą iš imtuvo, kuris yra proporcingas siųstuvo posvyriui valdymo lazda. Funkcijai pulseIn () reikalingi trys argumentai (kaištis, vertė ir skirtasis laikas):

1. smeigtukas (int) - kaiščio, ant kurio norite nuskaityti impulsą, numeris
2. value (int) - impulsas, kurį reikia skaityti: HIGH arba LOW
3. timeout (int) - pasirenkamas mikrosekundžių skaičius, kurio reikia laukti, kol impulsas bus baigtas

Tada nuskaitymo impulso ilgio vertė susiejama su reikšme nuo -255 iki 255, kuri reiškia pirmyn/atgal („moveValue“) arba posūkį į dešinę/kairę („turnValue“). Taigi, pavyzdžiui, jei visiškai stumiame valdymo lazdą į priekį, turėtume gauti „moveValue“= 255, o visiškai paspaudę atgal -„moveValue“= -255. Šio tipo valdymo dėka galime reguliuoti roboto judėjimo greitį visame diapazone.

5 veiksmas: saugos roboto testavimas

Šie vaizdo įrašai rodo mobiliojo roboto testus, pagrįstus ankstesnio skyriaus programa („Arduino Mega Code“). Pirmajame vaizdo įraše rodomi 4WD roboto bandymai ant sniego naktį. Robotas valdomas operatoriaus nuotoliniu būdu iš saugaus atstumo, remiantis „fpv google“vaizdu. Sunkioje vietovėje jis gali judėti gana greitai, ką galite pamatyti antrame vaizdo įraše. Šios instrukcijos pradžioje taip pat galite pamatyti, kaip ji puikiai susidoroja su nelygiu reljefu.