Automjet Robotik Fillestar Vetë-Drejtues Me Shmangie Përplasje: 7 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Përshëndetje! Mirësevini në Udhëzuesin tim fillestar, si të krijoni automjetin tuaj robotik vetë-drejtues me shmangien e përplasjeve dhe navigimin GPS. Më sipër është një video në YouTube që demonstron robotin. Shtë një model për të demonstruar se si funksionon një automjet autonome i vërtetë. Ju lutemi vini re se roboti im ka shumë të ngjarë të duket ndryshe nga produkti juaj përfundimtar.

Për këtë ndërtim do t'ju duhet:

- Kompleti Funksional Robotik OSEPP (përfshin bulona, kaçavida, kabllo, etj.) (98,98 dollarë)

- Arduino Mega 2560 Rev3 (40,30 dollarë)

- Kompas dixhital HMC5883L ($ 6.99)

- Sensor tejzanor HC-SR04 ($ 3.95)

- GPS dhe Antena NEO-6M (12.99 dollarë)

- Moduli Bluetooth HC-05 (7.99 dollarë)

- Kabllo USB Mini B (Ju mund ta keni këtë të shtrirë) ($ 5.02)

- Një smartphone Android

- Gjashtë bateri AA, 1.5 Volt secila

-Çdo material jo-magnetik si shufra (si alumini) që dëshironi të ricikloni

- Shirit i dyanshëm

- Një stërvitje me dorë

Hapi 1: Montimi i Shasisë dhe Lëvizshmërisë së Robotit

Shpjegim: Nuk është automjet nëse nuk lëkundet! Automjeti më themelor robotik kërkon rrota, motorë dhe një shasi (ose "trupin" e robotit). Në vend që të blini secilën nga këto pjesë veç e veç, unë sugjeroj që të blini një çantë për një automjet robotik fillestar. Për projektin tim, unë përdorja OSEPP Robotic Functional Kit sepse erdhi me një bollëk pjesësh dhe mjetesh të disponueshme, dhe ndjeva se një konfigurim i rezervuarit ishte më i miri për stabilitetin e robotit, si dhe thjeshtimin e programimit tonë duke kërkuar vetëm dy motorë.

Procedura: Nuk do të ishte e dobishme për ju nëse thjesht përsëris manualin e montimit, të cilin mund ta gjeni këtu (gjithashtu keni mundësinë e konfigurimit të rezervuarit trekëndësh). Unë thjesht do të këshilloja që të mbani të gjithë kabllot sa më afër robotit të jetë e mundur dhe larg tokës ose rrotave, veçanërisht për kabllot nga motorët.

Nëse dëshironi një opsion buxhetor mbi blerjen e një kompleti të shtrenjtë, ju gjithashtu mund të ricikloni një makinë RC të vjetër, që punon dhe të përdorni motorët, rrotat dhe shasinë nga ajo, por nuk jam i sigurt se sa i pajtueshëm është Arduino dhe kodi i tij me ato pjesë të veçanta. Betshtë një bast më i mirë për të zgjedhur kompletin nga OSEPP.

Hapi 2: Përfshirja e Arduino

Shpjegim: Për shkak se ky është një udhëzues fillestar, do të doja të shpjegoja shpejt se çfarë është Arduino për çdo lexues që mund të jetë i panjohur me përdorimin e tij në elektronikë. Një Arduino është një lloj mikrokontrolluesi, që do të thotë se bën pikërisht atë - duke kontrolluar robotin. Ju mund të shkruani udhëzime në kod në kompjuterin tuaj që do të përkthehen në një gjuhë që Arduino mund ta kuptojë, pastaj mund t'i ngarkoni ato udhëzime në Arduino dhe Arduino menjëherë do të fillojë të përpiqet t'i ekzekutojë ato udhëzime kur të jetë i ndezur. Arduino më i zakonshëm është Arduino Uno, i cili përfshihet në kompletin OSEPP, por ju do të keni nevojë për Arduino Mega për këtë projekt sepse ky është një projekt në shkallë më të madhe sesa ai që Arduino Uno është i aftë. Mund të përdorni Arduino Uno të kompletit për projekte të tjera argëtuese.

Procedura: Arduino mund të ngjitet në robot duke përdorur zinxhirë ose duke vidhosur ndarës në bazën e robotit.

Ne do të donim që Arduino të kontrollonte motorët e robotit tonë, por motorët nuk mund të lidhen drejtpërdrejt me Arduino. Prandaj, ne duhet të bashkojmë mburojën tonë motorike (e cila erdhi nga kompleti ynë) në krye të Arduino për të qenë në gjendje të krijojmë një lidhje me kabllot motorikë dhe Arduino. Kunjat që vijnë nga fundi i mburojës së motorit duhet të përshtaten menjëherë në "vrimat" e Arduino Mega. Kabllot që shtrihen nga motorët përshtaten në çarë në mburojën e motorit si imazhi më sipër. Këto lojëra elektronike hapen dhe mbyllen duke rrotulluar një kaçavidë në një pjerrësi në formë + në pjesën e sipërme të slotit.

Tjetra, Arduino ka nevojë për tension në mënyrë që të funksionojë. Kompleti Funksional Robotik OSEPP duhet të ketë ardhur me një mbajtës baterie të përshtatshëm për gjashtë bateri. Pasi të keni futur gjashtë bateri në mbajtës, futni telat që shtrihen nga mbajtësi i baterisë në vrimat në mburojën e motorit të destinuara për tension.

Hapi 3: Shtimi i Kontrollit Bluetooth

Procedura: Pasi të jetë kuptuar Arduino, shtimi i modulit Bluetooth është aq i lehtë për të futur katër prizat e modulit Bluetooth në folenë me katër vrima në mburojën e motorit, siç tregohet më sipër.

Tepër e thjeshtë! Por nuk kemi mbaruar. Moduli Bluetooth është vetëm gjysma e kontrollit aktual Bluetooth. Gjysma tjetër është ngritja e aplikacionit në distancë në pajisjen tonë Android. Ne do të përdorim aplikacionin e zhvilluar nga OSEPP që është menduar për robotin e mbledhur nga Kompleti Funksional Robotik. Ju mund të përdorni një aplikacion të ndryshëm në distancë në pajisjen tuaj, ose madje mund ta bëni tuajin, por për qëllimet tona, ne nuk duam të rizbulojmë timonin. OSEPP gjithashtu ka udhëzime se si të instaloni aplikacionin e tyre, i cili nuk mund të instalohet nga dyqani Google Play. Ju mund t'i gjeni ato udhëzime këtu. Paraqitja e telekomandës që instaloni mund të duket ndryshe nga mësimi, dhe kjo është mirë.

Hapi 4: Shtimi i shmangies nga përplasja

Shpjegim: Tani që roboti është i lëvizshëm, tani është i aftë të futet në mure dhe objekte të mëdha, të cilat potencialisht mund të dëmtojnë pajisjet tona. Prandaj, ne po inkorporojmë sensorin tonë tejzanor në pjesën e përparme të robotit, ashtu siç shihni në imazhin e mësipërm.

Procedura: Kompleti Funksional Robotik OSEPP përfshin të gjitha pjesët që shihni atje, përveç sensorit tejzanor. Kur e keni montuar shasinë duke ndjekur manualin e udhëzimeve që kisha lidhur, duhet ta kishit ndërtuar tashmë këtë mbajtëse për sensorin tejzanor. Sensori thjesht mund të futet në dy vrimat e mbajtësit, por ju duhet ta mbani sensorin në vend me një brez gome për të parandaluar që ai të bjerë nga mbajtësi. Vendosni një kabllo që i përshtatet të katër prizave në sensor dhe lidhni skajin tjetër të kabllit me kolonën 2 të kunjave në mburojën e motorit.

Ju mund të përfshini sensorë të shumtë tejzanor, me kusht që të keni pajisjen për t'i mbajtur ato në vend.

Hapi 5: Shtimi i një GPS dhe një busull

Shpjegim: Ne pothuajse e kemi përfunduar robotin tonë! Kjo është pjesa më e vështirë e montimit të robotit tonë. Së pari do të doja të shpjegoja GPS dhe busullën dixhitale. Arduino i referohet GPS për të mbledhur të dhëna satelitore të vendndodhjes aktuale të robotit, në aspektin e gjerësisë dhe gjatësisë. Kjo gjerësi dhe gjatësi gjeografike vihet në përdorim kur shoqërohet me lexime nga busulla dixhitale, dhe këta numra futen në një sërë formulash matematikore në Arduino për të llogaritur se çfarë lëvizjeje duhet të bëjë roboti për të arritur në destinacionin e tij. Sidoqoftë, busulla hidhet në prani të materialeve me ngjyra, ose materialeve që përmbajnë hekur dhe prandaj janë magnetike.

Procedura: Për të zbutur çdo ndërhyrje të mundshme nga përbërësit me ngjyra të robotit tonë, ne do të marrim aluminin tonë si shufra dhe do ta përkulim në një formë të gjatë V, si në imazhin e mësipërm. Kjo është për të krijuar një distancë nga materialet me ngjyra në robot.

Alumini mund të përkulet me dorë ose duke përdorur një mjet bazë të dorës. Gjatësia e aluminit tuaj nuk ka rëndësi, por sigurohuni që alumini që rezulton në formë V të mos jetë tepër i rëndë.

Përdorni shiritin e dyanshëm për të ngjitur modulin GPS, antenën GPS dhe busullën dixhitale në pajisjen e aluminit. SHUM E RNDSISHME: busulla dixhitale dhe antena GPS duhet të vendosen në pikën e pajisjes së aluminit, siç tregohet në imazhin e mësipërm. Gjithashtu, busulla dixhitale duhet të ketë dy shigjeta në formë L. Sigurohuni që shigjeta x të tregojë pjesën e përparme të robotit.

Stërvitni vrima në të dy skajet e aluminit në mënyrë që një arrë të vidhet përmes aluminit dhe një vrimë në shasinë e robotit.

Lidheni kabllon dixhitale të busullës në Arduino Mega, në "prizën" e vogël menjëherë nën folenë e tensionit në mburojën e motorit. Lidhni një kabllo nga vendi në GPS të etiketuar "RX" për të lidhur TX314 në Arduino Mega (jo në mburojën e motorit), një kabllo tjetër nga vendi i etiketuar "TX" në pin RX315, një kabllo tjetër nga "VIN" në GPS në pinin 3V3 në mburojën e motorit, dhe një kabllo përfundimtare nga "GND" në GPS në pinin GND në mburojën e motorit.

Hapi 6: Sillni të gjitha së bashku me kodin

Procedura: timeshtë koha për t'i dhënë Arduino Mega kodin që kam përgatitur tashmë për ju. Ju mund ta shkarkoni aplikacionin Arduino falas këtu. Tjetra, shkarkoni secilin nga skedarët që kam më poshtë (e di që duket shumë, por shumica prej tyre janë skedarë shumë të vegjël). Tani, hapni MyCode.ino, aplikacioni Arduino duhet të hapet, pastaj në krye klikoni Tools, pastaj Board, dhe në fund Arduino Mega ose Mega 2560. Pas kësaj, në krye, klikoni Sketch, pastaj Show Sketch Folder. Kjo do të hapë vendndodhjen e skedarit të MyCode.ino në kompjuterin tuaj. Klikoni dhe tërhiqni të gjithë skedarët e tjerë që keni shkarkuar nga kjo Instructable në skedarin MyCode.ino. Kthehuni te aplikacioni Arduino dhe klikoni në shenjën në krye djathtas në mënyrë që programi të përkthejë kodin në gjuhën e makinerisë që Arduino mund ta kuptojë.

Tani që keni gati të gjithë kodin, lidhni kompjuterin tuaj me Arduino Mega duke përdorur kabllon tuaj USB Mini B. Kthehuni te Aplikacioni Arduino me MyCode.ino të hapur dhe klikoni në butonin e shigjetës djathtas në krye të djathtë të ekranit për të ngarkuar kodin në Arduino. Prisni derisa aplikacioni t'ju tregojë se ngarkimi është i plotë. Në këtë pikë, roboti juaj ka mbaruar! Tani duhet ta testojmë.

Ndizni Arduino duke përdorur çelësin në mburojën e motorit dhe hapni aplikacionin e largët OSEPP në pajisjen tuaj Android. Sigurohuni që moduli Bluetooth në robot të ndizet një dritë blu dhe zgjidhni lidhjen Bluetooth kur hapni aplikacionin. Prisni që aplikacioni të thotë se është lidhur me robotin tuaj. Në telekomandë, duhet të keni kontrollet standarde majtas-djathtas-lart-poshtë në të majtë, dhe butonat A-B-X-Y në të djathtë. Me kodin tim, butonat X dhe Y nuk bëjnë asgjë, por butoni A është për të ruajtur gjerësinë dhe gjatësinë aktuale të robotit, dhe butoni B është që roboti të fillojë të lëvizë në atë vend të ruajtur. Sigurohuni që GPS të ketë një dritë e kuqe që pulson kur përdorni butonat A dhe B. Kjo do të thotë që GPS është lidhur me satelitët dhe po mbledh të dhëna, por nëse drita nuk ndizet, thjesht nxirrni robotin jashtë me pamje të drejtpërdrejtë të qiellit dhe prisni me durim. Rrathët në fund janë menduar të jenë levë, por nuk përdoren në këtë projekt. Në mes të ekranit do të regjistrohen informacione për lëvizjet e robotit, të cilat ishin të dobishme gjatë testimit tim.

Faleminderit shumë OSEPP, si dhe lombarobot id dhe EZTech në YouTube që më siguruan bazën për të shkruar kodin për këtë projekt. Ju lutemi mbështesni këto parti:

OSEPP

Kanali EZTech

kanali i identitetit lombarobot

Hapi 7: Zgjerimi opsional: Zbulimi i objektit

Në fillim të këtij udhëzuesi, unë përmenda se imazhi i automjetit tim robotik që keni parë në fillim do të duket ndryshe nga produkti juaj i përfunduar. Në veçanti, unë po i referohem Raspberry Pi dhe kamerës që shihni më lart.

Këta dy përbërës punojnë së bashku për të zbuluar shenjat e ndalimit ose dritat e kuqe të ndalimit në rrugën e robotit dhe ndalojnë përkohësisht, të cilat e bëjnë robotin një model më të afërt me një automjet autonome të vërtetë. Ka disa aplikacione të ndryshme të Raspberry Pi që mund të zbatohen për automjetin tuaj. Nëse dëshironi të punoni më tej në automjetin tuaj robotik duke përfshirë Raspberry Pi, ju rekomandoj të blini kursin e Rajandeep Singh për ndërtimin e një automjeti vetë-drejtues, zbulues të objekteve. Ju mund të gjeni kursin e tij të plotë për Udemy këtu. Rajandeep nuk më kërkoi të thërrisja rrugën e tij; Unë thjesht ndjej se ai është një instruktor i mrekullueshëm që do t'ju angazhojë në automjete autonome.