Instrukcinis robotas su daugybe funkcijų: 8 žingsniai (su paveikslėliais)

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

Sveiki draugai, šioje pamokoje aš pristatysiu fantastišką robotą, kuris gali atlikti šias užduotis:

1- Jis gali judėti, o jo judesius kontroliuoja „Bluetooth“

2- Tai gali valyti kaip dulkių siurblys

3- Jis gali atkurti dainas „Bluetooth“ryšiu

4- Arduino gali pakeisti akių ir burnos būseną

5- Jame mirksi šviesos diodas

6- Jo antakiai ir sijono kraštas yra pagaminti iš juostelės LED

Taigi ši unikali instrukcija yra labai gera klasė tiems, kurie nori paprasto, bet daugiafunkcinio roboto.

Turiu pridurti, kad daugelis šio roboto funkcijų yra paimtos iš „Instructables“svetainės straipsnių, ir aš tai pripažįstu cituodamas straipsnį kiekviename atitinkamame skyriuje.

1 žingsnis: matmenys ir savybės

1- Bendrieji roboto matmenys:

-Pagrindo matmenys: 50 * 50 cm, aukštis nuo žemės 20 cm, įskaitant ratus

- Ratų matmenys: priekinių ratų skersmuo: 5 cm, galinių ratų - 12 cm

- Dulkių siurblio bako matmenys: 20 * 20 * 15 cm

- Vamzdžių skersmuo: 35 mm

- Baterijos skyriaus matmenys: 20 * 20 * 15 cm

- „Istructables“roboto matmenys: 45 * 65 * 20 cm

Funkcijos:

- judėjimas dviem varikliais, besisukančiais užpakalinius ratus ir dviem priekiniais ratais be energijos, variklių sukimąsi valdo įrenginys, valdomas „Bluetooth“, ir programinė įranga, kurią galima įdiegti išmaniajame telefone.

- Dulkių valymo funkcija su jungikliu

- Mirksi raudonos ir mėlynos spalvos LED juostelės

- Akių ir burnos būklės keitimas kas 10 sekundžių

- Roboto raudono šviesos diodo su nuolatine šviesa antakiai ir sijono paraštė gali būti įjungti ir išjungti

-„Bluetooth“garsiakalbiai įjungiami ir išjungiami ant roboto korpuso ir gali būti valdomi išmaniuoju „Android“telefonu per „Bluetooth“.

2 žingsnis: medžiagų, modulių ir komponentų sąrašas

Šiame robote naudojamos šios medžiagos, moduliai ir komponentai:

1- dvi variklio pavarų dėžės ZGA28 (1 pav.):

Modelis - ZGA28RO (RPM) 50, Gamintojas: ZHENG, Veleno skersmuo: 4 mm, Įtampa: 12 V, veleno ilgis 11,80 mm, be apkrovos: 0,45 A, pavarų dėžės skersmuo: 27,90 mm, maks. sukimo momentas: 1,7 kg.cm, pavarų dėžės aukštis: 62,5 mm, pastovus sukimo momentas: 1,7 kg.cm, ilgis: 83 mm, greičio santykis: 174, skersmuo: 27,67 mm

2- Viena „Bluetooth“tvarkyklė robotų varikliams (2 pav.):

„BlueCar v1.00“su „HC-O5“„Bluetooth“moduliu (3 pav.)

„Android“programinę įrangą „BlueCar v1.00“galima įdiegti išmaniuosiuose „Android“telefonuose ir tiesiog valdyti variklių judesius.

„Android“programinė įranga parodyta paveikslėliuose (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) ir ją galima atsisiųsti

3-viena 12 V 4,5 A švino rūgšties baterija (5 pav.)

4- Du variklio laikikliai 28 * 23 * 32 mm (6 pav., 7 pav.)

5- dvi variklio movos 10*10*(4-6) mm (8 pav.)

6- Du variklio velenai 6 mm skersmens * 100 mm ilgio

7- Du varomi galiniai ratai, kurių skersmuo 12 cm (9 pav.)

8- Du priekiniai ratai, kurių kiekvienas yra 5 cm skersmens (10 pav.)

9- A 50 cm * 50 cm, kvadratinis 6 mm storio PC (polikarbonato) lakšto gabalas

10- Elektros kanalas, pagamintas iš PVC, naudojamas pagrindui sutvirtinti ir įrėminti, jo matmenys yra 3*3 cm

11- PVC vamzdis, kurio skersmuo 35 mm, skirtas dulkių siurblio vamzdžiams (įskaitant alkūnę)

12- Dulkių siurblio bakas arba talpykla yra plastikinė talpykla, kurią turėjau 20* 20* 15 cm išmatose

13 - Dulkių siurblio variklio ventiliatorius, 12 V variklis su išcentriniu ventiliatoriumi, tiesiogiai prijungtu prie jo

14- Šeši svirtiniai jungikliai

15- Vienas „Arduino Uno“modulis

16- Vienas stiprintuvo modulis žalias PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- Du garsiakalbiai, kiekvienas 8 omų, 3 W

18- Penki 8*8 taškų matricos moduliai su „Max7219“mikroschema ir SPI jungtimi (12 pav.)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Du galios tranzistoriai 7805

20- du diodai 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Du kondensatoriai 3.3 uF

22- Du kondensatoriai 100 uF

23- Du tranzistoriai BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Du rezistoriai 100 omų

25- Du rezistoriai 100 kOhm

26- Du kondensatoriai 10 uF

27- Trys projektinės lentos 6*4 cm

28- Pakanka duonos plokštės laidų ir vieno gyslo 1 mm laidų

29- Viena moteriškoji USB jungtis (aš panaudojau sudegintą USB šakotuvą ir ištraukiu vieną iš jo USB USB!)

30- Vienas „Bluetooth“imtuvas BT163

31- Elektros kanalas iš PVC 1*1 cm

32- Varžtai

33- Aštuoni laive esantys terminalai

3 žingsnis: reikalingi įrankiai

1- pjaustytuvas

2- Rankinis pjūklas

3- Lituoklis

4- Replės

5- vielos pjoviklis

6 - mažas grąžtas su skirtingomis galvutėmis (grąžtai - šlifuokliai, pjaustytuvai)

7- valdovas

8- Lituoklis

9- super klijai

10 mažų ir vidutinių varžtų atsuktuvų

4 žingsnis: varomųjų variklių dydžio nustatymas

Norėdami nustatyti varomųjų variklių dydį, naudoju pavaros dydžio nustatymo įrankį šioje svetainėje:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Pagrindai yra tokie:

Pavaros variklio dydžio nustatymo įrankis skirtas suprasti, kokio tipo pavaros variklis reikalingas jūsų konkrečiam robotui, atsižvelgiant į žinomas vertes ir apskaičiuojant vertes, kurių reikia ieškant variklio. Nuolatinės srovės varikliai paprastai naudojami nepertraukiamo sukimosi pavaros sistemoms, tačiau gali būti naudojami ir daliniam (kampo ir kampo) sukimui. Jie yra beveik begalinio greičio ir sukimo momento įvairovės, kad atitiktų bet kokius poreikius. Be pavaros, nuolatinės srovės varikliai sukasi labai greitai (tūkstančiai apsisukimų per minutę (aps./min.)), Tačiau turi mažą sukimo momentą. Norėdami gauti grįžtamąjį ryšį apie variklio kampą ar greitį, apsvarstykite variklį su kodavimo įrenginiu. Pavarų varikliai iš esmės yra nuolatinės srovės varikliai su papildoma apsauga. Pridedant pavarų dėžę, sumažėja greitis ir padidėja sukimo momentas. Pavyzdžiui, neapkrautas nuolatinės srovės variklis gali suktis esant 12000 aps./min. Ir užtikrinti 0,1 kg-cm sukimo momentą. Priedas 225: 1, skirtas proporcingai sumažinti greitį ir padidinti sukimo momentą: 12000 aps / min / 225 = 53,3 aps / min ir 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Dabar variklis galės perkelti žymiai daugiau svorio protingesniu greičiu. Jei nesate tikri, kokią vertę įvesti, pabandykite gerai „išmokti“atspėti. Spustelėkite kiekvieną nuorodą, jei norite gauti daugiau paaiškinimų apie kiekvienos įvesties vertės poveikį. Taip pat raginama pažvelgti į „Drive Motor Dating Tutorial“, kuriame rasite visas šiame įrankyje naudojamas lygtis ir paaiškinimus.

Todėl mano įvestis į įrankius parodyta 1 pav

Išėjimai parodyti 2 pav

Mano pasirinkimo priežastys buvo, pirma, prieinamumas ir, antra, kaina, todėl turėjau pritaikyti savo dizainą prie to, kas buvo prieinama, ir todėl turėjau padaryti daug kompromisų, įskaitant nuolydžio kampą, greitį ir apsisukimų per minutę skaičių, taigi, nepaisant 80 aps./min. pasiūlytas įrankis, pasirinkau variklį su 50 aps./min.

Internete galite rasti daug svetainių, skirtų variklių parinkimui, šioje svetainėje yra labai geras vadovas pdf formatu, kuriame pateikiami neįkainojami patarimai, kaip pasirinkti mobiliuosius robotų variklius:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

5 žingsnis: kaip pagaminti mechanines dalis

Mechaninės dalys gali būti pagamintos taip:

1- Pagrindo paruošimas: 50*50 cm pločio lakšto, pagaminto iš PC (polikarbonato), 6 mm storio, panaudojimas 3*3 elektros ortakiais, siekiant jį sustiprinti ir kaip stačiakampį, ir du skersinius sutvirtinimus, kad būtų užtikrintas geresnis tvirtumas.

2- pritvirtinkite dvi vertikalias dalis nuo elektros kanalų prie pagrindo ir padarykite jas pakankamai tvirtas varantiesiems ratams, padarykite skyrių varikliams varyti ir pritvirtinkite prie pagrindo varžtais, kad būtų sukurta standi apkrovos ir ratų atramos konstrukcija.

3- pakankamai ilgas laidų prijungimas prie variklių ir jų litavimas bei variklių prijungimas laikikliais prie variklio skyriaus.

4- ratų sujungimas su velenais varžtais ir klijavimas, kad šie mazgai būtų pakankamai tvirti, kad atlaikytų apkrovą ir greitį, ir įdėję velenus į skyles, esančias vertikalioje dalyje (žr. 2 punktą), ir įdėję dvi plastikines poveržles iš abiejų pusių, kad guolį, skirtą velenui suktis, prijunkite velenus prie variklio movų ir tvirtai pritvirtinkite varžtais, nes kitaip velenai gali atsijungti nuo variklių ir apsunkinti jūsų gyvenimą. Variklių suderinimas yra svarbus ir reikalauja kruopščios ir tikslios užduoties bei pakankamai kantrybės, kad pavara būtų tvirta ir laisvai judanti.

5- Priekinius ratus (mano atveju tam tikrus volelius, naudojamus judančiose kėdėse) prijungti prie mažo pagrindo ir prisukti jų pagrindą prie vertikalių 35 mm PVC vamzdžių, kad jie galėtų laisvai suktis be jokių kliūčių ir sugriebimo. naudoti šiek tiek silikoninės alyvos visiems ratams, turintiems skyles ir riedantiems ratams, kad jie galėtų laisvai važiuoti greičiu.

6- Prijunkite akumuliatoriaus skyrių, pagamintą iš polikarbonato lakštų, prisukite skyrių prie pagrindo ir įdėkite akumuliatorių į skyrių, paruoštą vėlesniam prijungimui.

7- Prijungdamas dulkių siurblio baką prie pagrindo klijais ir varžtais ir pritvirtindamas vamzdžius prie jo, aš panaudojau alkūnę ir padariau trišakį vamzdžiais, kurie buvo tinkamai supjaustyti, kad būtų naudojami kaip siurbimo įleidimo anga. Taip pat prijungti variklio ventiliatoriaus agregatą dulkių siurbimui (variklio gnybtai turi būti prijungti prie laidų, kurie yra pakankamai ilgi vėlesniems darbams, taip pat laidai turėtų būti ne mažesni kaip 0,5 mm^2, kad dulkių siurblio variklio srovė būtų didelė) bakas.

8- Šiame žingsnyje instrukcinis robotas būtų išpjautas iš polikarbonato lakšto (6 mm storio) ir prijungtas prie pagrindo taip, kad dulkių siurblio bakas atsidurtų jo viduje ir roboto galvutė, kuriai skiriamas 20*20*20 kubas į elektronikos komponentus ir modulius. roboto priekiniame korpuse turi būti padarytos trys skylės svirtiniams jungikliams.

6 žingsnis: Kaip pagaminti elektronines dalis:

Norėdami pagaminti elektronines dalis, atlikite šiuos veiksmus:

1- mirksi šviesos diodas

Šios dalies grandinė ir komponentai paimti tiksliai iš mano ankstesnio nurodymo, kaip nurodyta toliau:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- Matricos taško šviesos diodas, skirtas akių ir burnos būklei:

Visa tai, ką aš padariau atlikdamas šį veiksmą, buvo paimta iš šių nurodymų:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

išskyrus tai, kad pakeičiau jo programinę įrangą ir užuot ją valdęs per serijinį monitorių, pridėjau keletą kodų, kad pakeistų akių ir burnos būseną kas 10 sekundžių. Programinės įrangos skyriuje paaiškinsiu daugiau apie tai ir įtraukiu programinę įrangą atsisiųsti. Aš įtraukiau nedidelę grandinę, skirtą 12 V akumuliatoriaus įtampai konvertuoti į 5 voltus „Arduino UNO“įvesties jungčiai, tokios grandinės detalės yra mano ankstesniame nurodyme:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- „Bluetooth“varomųjų variklių gamyba

Variklių prijungimas prie „Bluetooth“variklio variklio modulio (3 pav.) Yra paprastas ir atitinka aukščiau pateiktą paveikslėlį, ty dešiniai variklio gnybtai prie dešinių vairuotojo gnybtų ir kairieji variklio gnybtai prie kairiojo vairuotojo gnybtų, o maitinimas iš akumuliatoriaus į maitinimo ir įžeminimo gnybtus vairuotojo, kuriame akumuliatoriaus skyriuje sumontuotas svirtinis jungiklis įjungimui ir išjungimui. Šios dalies programinė įranga bus paaiškinta programinės įrangos dalyje.

4- „Bluetooth“garsiakalbių kūrimas

Ši dalis yra paprasta ir paimta tiksliai iš šios instrukcijos:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Išskyrus dvi išimtis, pirma, aš neplėšiau „Bluetooth“imtuvo ir naudoju moterišką USB jungtį, kad prijungčiau jį prie maitinimo šaltinio (tas pats, kas 2 punkte, ty 12 V/ 5 V grandinė), ir moterišką lizdą, kad jį prijungčiau prie mano stiprintuvo modulio. Antra, aš naudoju stiprintuvo modulį, žalią PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (11 pav.), Vietoj to instrukcijoje naudojamo stiprintuvo, ir prijungiau mano kairįjį garsiakalbį prie kairiųjų PAM8403 gnybtų, o dešinįjį-su dešiniuoju PAM8403 gnybtu (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), atsižvelgdamas į poliškumą, naudojau 5 V įvestį iš to paties maitinimo šaltinio aukščiau, ir aš prijungiau tris PAM8403 gnybtus prie „Bluetooth“imtuvo išvesties lizdo pagal paveikslėlį.

7 žingsnis: programinė įranga

Šioje instrukcijoje yra dvi programinės įrangos: 1- „Bluetooth“variklio tvarkyklė ir 2) taškinės matricos akims ir burnai

- Čia galima atsisiųsti variklio tvarkyklės programinę įrangą, kurią galite įdiegti savo išmaniajame telefone ir valdyti robotą programine įranga per „Bluetooth“.

-„Arduino“programinė įranga yra tokia pati, kaip ir aukščiau paminėtoje programinėje įrangoje esanti programinė įranga, skirta pakeisti akių ir burnos būklę naudojant „Dot-Matrix“šviesos diodus, tačiau aš pakeičiau kai kuriuos kodus, kad „Arduino“pakeistų būsenas kas 10 sekundžių, o šią programinę įrangą taip pat galima atsisiųsti čia.

8 žingsnis: Išvada:

Galiausiai, bet ne mažiau svarbu, tikiuosi, kad galėsite susikurti savo robotą ir mėgautis juo kaip aš, kai kasdien matau savo instruktuojamą robotą, atliekantį fantastiškus darbus, ir tai man primena, kad esu kūrybinės bendruomenės, vadinamos INSTRUCTABLES, dalis.