„Ard-e“: robotas su „Arduino“kaip smegenys: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Kaip sukurti atviro kodo „Arduino“valdomą robotą už mažiau nei 100 USD.

Tikimės, kad perskaitę šią instrukciją galėsite žengti pirmąjį žingsnį robotikos srityje. „Ard-e“kainuoja apie 90–130 USD, priklausomai nuo to, kiek atsarginės elektronikos turite. Pagrindinės išlaidos yra šios: „Arduino Diecimella“- 35 USD https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Buldozerio rinkinys- 31 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 USD Aš nusipirkau vietinėje pomėgių parduotuvėje „Worm gear Motor“- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Įvairi kita elektronika- maždaug 10 USD radioshack arba digikey.com jutikliai - nuo 0 USD iki 28 USD, priklausomai nuo to, kiek norite ir kokia didelė jūsų šiukšlių elektronikos krūva „airsoft“pistoletą (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) arba galite prie jo pritvirtinti lazerį, nes būtent tai ir turite. Jei norite būti tikrai žiaurus, prie jo galite prijungti DVD lazerį ir įrašyti viską, ko norite (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Be to, kad sukuriate nuotoliniu būdu valdomą kepimo ir pakreipimo sistemą taip pat galite nusipirkti maždaug trijų dolerių vertės lustų, prijungti jutiklius prie „Ard-e“ir padaryti jį visiškai autonomišką. Už maždaug šimtą dolerių galite sukurti savo robotikos sistemą, turinčią daugumą „roomba“ar „lego-mindstorms“roboto funkcijų: ji gali pajusti, kai atsitrenkdama į kažką suprogramuoja, kad išvengtų to, į ką atsitrenkia, ji gali sekti ryškiausią šviesa, užuosti teršalus, girdėti garsus, tiksliai žinoti, kiek tai nuėjo, ir būti valdomi senu perdirbtu nuotolinio valdymo pultu. Visa tai už maždaug pusę komercinių vienetų kainos. Tai mano dalyvavimas „RobotGames“robotų konkurse, tad jei jums patinka, būtinai balsuokite už jį! Pastaba- iš pradžių ketinau įeiti į nuotolinio valdymo versiją tik kaip įėjimas į konkursą, bet kadangi terminas buvo nukeltas, aš jums parodysiu, kaip priversti Ard-e paleisti save. Taigi, kaip sukurti „Ard-e“

1 žingsnis: sukurkite buldozerį

Taigi, kai gausite naują buldozerio komplektą paštu arba vietinėje pomėgių parduotuvėje, turite jį sudėti. Šie „Tamiya“rinkiniai yra šiek tiek brangesni, tačiau jie to verti. Radau sliekinę pavarų dėžę, kurią naudoju lazeriui įtaisyti, senų projektų dėžutėje, padengtoje dulkėmis, ji nebuvo paliesta gal trejus metus. Nupūtus dulkes ir jas užsikabinus, jos veikė gerai.

Kišeninis peilis arba odininkas turėtų būti visi įrankiai, kurių jums prireiks buldozeriui nustatyti. Instrukcijos yra žingsnis po žingsnio ir lengvai vykdomos, net jei anglų kalba šiek tiek dreba. Kadangi neplanavau naudoti „Ard-e“kaip tikrai silpno buldozerio, plūgo neprikabinau. Buldozeriu varomi nuolatinės srovės varikliai valdomi dvigubo poliaus dvigubo metimo (DPDT) jungikliais, sudarančiais valdiklį. Pridėjau diagramą apie tai, kaip prijungti savo DPDT jungiklį, kad valdytumėte variklį, nes vėliau galiausiai valdysiu sukimo variklį kitu DPDT jungikliu. Tikimės, kad diagrama aiškiai parodys, kad jungiklis, kai jis mestas į vieną pusę, variklį pasuka į vieną pusę, o į kitą - į kitą.

2 žingsnis: Surinkite „Pan and Tilt“sistemą

Taigi dabar turite „Ard-e“bazę, kuri yra gerai suprojektuota ir sukonstruota (tikiuosi, kad instrukcijose pateikta anglų kalba jūsų pernelyg nenuvylė). Dabar jums reikia sukurti tai, kuo ši bazė galėtų važiuoti ir daryti įdomių dalykų. Aš nusprendžiau įdėti į jį kitą nuolatinės srovės variklį ir servo sistemą kaip keptuvę ir pakreipimo sistemą, kuria būtų galima nukreipti viską, ko norite. Servo valdo „Arduino“, o pasukimo variklį valdo DPDT jungiklis, kurį nusipirkau radijo stotyje už maždaug du dolerius. Norėdami valdyti servo, „Arduino“programinės įrangos aplinkoje parašiau tam tikrą kodą, kuris nuskaito potenciometro įtampos kritimą ir paverčia jį kampu, į kurį reikia perkelti servo. Norėdami tai įgyvendinti „Arduino“, prijunkite servo duomenų laidą prie vieno iš „Arduino“skaitmeninių išvesties kaiščių, o pliusinės įtampos laidą - prie 5 V, o įžeminimo laidą - prie žemės. Potenciometrui išorinius du laidus reikia prijungti prie +5 V, o kitą prie žemės. Tada vidurinis potenciometro laidas turėtų būti prijungtas prie analoginio įėjimo. Tada potenciometras veikia kaip įtampos daliklis, kurio galimos vertės yra nuo 0V iki +5. Kai „Arduino“skaito analoginį įėjimą, jis skaito jį nuo 0 iki 1023. Norėdami gauti kampą, kuriuo paleidžiama servo sistema, aš padalijau vertę, kurią „Arduino“skaitė, iš 5,68, kad gautumėte maždaug 0–180 skalę. Štai kodas, kurį naudoju valdydamas pakreipimo servą iš potenciometro: #include int potPin = 2; // parenka potenciometro įvesties kaištįServo servo1; int val = 0; // kintamasis, norint išsaugoti reikšmę, gaunamą iš potenciometervoido sąrankos () {servo1.attach (8); // parenka servo kaištį} void loop () {val = analogRead (potPin); // skaityti reikšmę iš potenciometro val = val / 5.68; // konvertuoti reikšmę į laipsnius servo1.write (val); // priversti servo eiti į tą laipsnį Servo:: refresh (); // komanda reikalinga servo paleidimui} Jei jums reikia pagalbos dirbant su „Arduino“, kaip aš, tada labai siūlau apsilankyti www.arduino.cc Tai fantastiška atviro kodo svetainė, kuri yra tikrai naudinga. Taigi, išbandžius servo ir jungiklio valdymą, man reikėjo vietos juos įdėti. Galų gale aš panaudojau maždaug tokio pat ilgio kaip „Ard-e“pjaustytą medžio laužą ir įsukau jį į galinę plokštę su aliuminio gabalu, sulenktu 90 laipsnių kampu. Tada į valdiklį įdėjau DPDT jungiklį ir potenciometrą. Tai buvo stiprus suspaudimas, ir aš turėjau išgręžti dar vieną skylę jo viršuje, kad ištraukčiau laidus, bet apskritai tai pasirodė gana gražiai. Aš taip pat baigiau lituoti laidus ant esamos valdiklio grandinės, kad galėčiau maitinti sliekinę pavarų dėžę. Tikriausiai turėčiau naudoti kitą servo sistemą, kad suktųsi, bet hobis parduotuvė, į kurią nuėjau, turėjo tik vieną iš dešimties dolerių, o variklis gali pasukti 360 laipsnių, skirtingai nei servo. Nors variklis yra šiek tiek per lėtas. Dabar prie bandymų.

3 veiksmas: nuotoliniu būdu valdomos „Ard-e“versijos testavimas ir sukūrimas

Taigi, prieš pradėdami vairuoti „Ard-e“, turime padaryti „Arduino“mobilųjį. Viskas, ko jums reikia, kad „Decimilla“taptų mobili, yra 9 voltų baterija, prijungta prie kištuko, kuris telpa į išorinį maitinimo šaltinį. Aš galų gale nutraukiau maitinimo laidą iš seno transformatoriaus ir gavau devynių voltų tešlos spaustuką, išardydamas seną devynių voltų. Džemperį taip pat reikia perkelti iš USB maitinimo į papildomą maitinimą. Jei akumuliatorius tinkamai prijungtas, „Arduino“maitinimo lemputė turėtų užsidegti. Jei ne, tikriausiai neteisingai sukėlėte poliškumą ir turėtumėte pakeisti laidus. Aš tai padariau iš pradžių ir tai nepažeidė lusto, bet aš nerekomenduočiau to daryti ilgai.

Dabar turėtumėte išbandyti, ar viskas veikia taip, kaip tikėjotės. Pritvirtinkite kažką prie keptuvės ir pakreipimo sistemos, pavyzdžiui, fotoaparato ar šviesos diodo. Aš naudoju lazerinį užtrauktuką, pririštą prie servo, nes jis puikiai priglunda, o aš jį uždėjau. Važiuokite aplink Ard-e ir stenkitės nešviesti lazerio į akis. Kai pirmą kartą sujungiau „Ard-e“, padėjau „Arduino“už valdiklio ir užklijavau juostele. Kai tai bus nustatyta kiekvieną kartą, kai aš paleisdavau varomuosius variklius arba sukimo variklį, servo sistema pereis į 0 laipsnių padėtį. Matyt, variklių veikimas trukdytų laiko valdymo impulsui ir privers servą manyti, kad jis turėtų būti 0 laipsnių. Aš supratau, kad tai tikriausiai buvo dėl to, kiek ilgas buvo „Ard-e“servo valdymo laidas. Jis turėjo bėgti iš „Ard-e“į „Ardunio“, esantį už valdiklio, tuo pačiu metu būdamas netoli laidų, kuriais srovė teka į variklius. Šie laidai sukėlė daug triukšmo į valdymo laidą ir nulėmė 0. Norėdami išspręsti šią problemą, perkėliau „Arduino“iš valdiklio į „Ard-e“. Atkreipkite dėmesį į labai profesionaliai atrodančią tiek servo, tiek „Arduino“lipnią juostą. Tai pašalino variklio laidus, sukeliančius triukšmą, ir išsprendė problemą. Tada ilgi laidai tiesiog pernešė galią ir įvesties signalą iš potenciometro, o ne į servo maitinimo ir valdymo signalą. Variklio laidų keliamas triukšmas dabar turi įtakos potenciometro rodmenims, o tai beveik neturi įtakos servo veikimo laipsniui. Taigi dabar turite nuotoliniu būdu valdomą „Ard-e“versiją. Iš esmės jūs ką tik sukūrėte tikrai šaunų namuose pastatytą automobilį, kuriuo galite važinėti ir rodyti daiktus. „Arduino“yra mažiausiai naudojamas. Šiuo metu „Ard-e“naudoja 1/6 savo sugebėjimo jausti analoginį pasaulį ir 1/14 skaitmeninių įvesties/išvesties galimybių. Galite sutaupyti šiek tiek pinigų ir tiesiog išimti servo ir „Arduino“, jei namuose pastatytas automobilis yra viskas, ko norite…. Bet jei norite tikrai įdėti dantis į robotiką, skaitykite apie tai, kaip priversti „Ard-e“vairuoti pats.

4 žingsnis: „Ard-e“į automatinį: „Ardunio“naudojimas nuolatinės srovės varikliams vairuoti

Antrasis prizas „Instructables“ir „RoboGames“robotų konkurse