ARDUINO SPIDER ROBOT (E KATRUAR): 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Ckemi djema! Këtu është një mësim i ri për t'ju udhëhequr hap pas hapi duke bërë këtë lloj projektesh elektronike super të mahnitshme, i cili është "roboti zvarritës" i njohur gjithashtu si "Robot merimangë" ose një "robot me katër këmbë".

Meqenëse çdo trup vuri re evolucionin me shpejtësi të lartë të teknologjisë robotike, ne vendosëm t'ju çojmë në një nivel më të lartë në robotikë dhe prodhimin e robotëve. ne filluam pak kohë më parë duke bërë disa projekte bazë elektronike dhe robot bazë si PICTO92 robot ndjekës i linjës në mënyrë që t'ju njohë pak me gjërat elektronike dhe të gjeni veten në gjendje të shpikni projektet tuaja.

Duke kaluar në një nivel tjetër, ne kemi filluar me këtë robot i cili është themelor në koncept, por do të bëhet pak i ndërlikuar nëse futeni më thellë në programin e tij. Dhe meqenëse këto vegla janë aq të shtrenjta në dyqanin e uebit, ne ju ofrojmë këtë udhëzim hap pas hapi për t'ju udhëzuar që të bëni Spiderbot -in tuaj.

Ky projekt është aq i dobishëm për tu bërë posaçërisht pas marrjes së PCB të personalizuar që kemi porositur nga JLCPCB për të përmirësuar pamjen e robotit tonë dhe gjithashtu ka mjaft dokumente dhe kode në këtë udhëzues për t'ju lejuar të krijoni lehtë zvarritësin tuaj.

Ne e kemi bërë këtë projekt vetëm në 7 ditë, vetëm dy ditë për të përfunduar prodhimin e harduerit dhe montimin, pastaj pesë ditë për të përgatitur kodin dhe aplikacionin android. në mënyrë që të kontrolloni robotin përmes tij. Para fillimit, le të shohim së pari

Çfarë do të mësoni nga ky tutorial:

1. Zgjedhja e përbërësve të duhur në varësi të funksionaliteteve të projektit tuaj
2. Bërja e qarkut për të lidhur të gjithë përbërësit e zgjedhur
3. Mblidhni të gjitha pjesët e projektit
4. Shkallëzimi i bilancit të robotëve
5. Duke përdorur aplikacionin Android. të lidheni përmes Bluetooth dhe të filloni të manipuloni sistemin

Hapi 1: Çfarë është një "robot merimangë"

Siç e përcakton emri i tij, roboti ynë është një përfaqësim themelor i lëvizjeve të pluhurit, por nuk do të kryejë saktësisht të njëjtat lëvizje të trupit pasi ne po përdorim vetëm katër këmbë në vend të tetë këmbëve.

I quajtur gjithashtu një Quadrupedrobot pasi ka katër këmbë dhe bën lëvizjet e tij duke përdorur këto këmbë, lëvizja e secilës këmbë lidhet me këmbët e tjera në mënyrë që të identifikojë pozicionin e trupit robotik dhe gjithashtu të kontrollojë ekuilibrin e trupit të robotit.

Robotët me këmbë trajtojnë terrenin më mirë sesa homologët e tyre me rrota dhe lëvizin në mënyra të ndryshme dhe shtazarake. Sidoqoftë, kjo i bën robotët me këmbë më të komplikuar dhe më pak të arritshëm për shumë krijues. dhe gjithashtu koston e krijimit dhe masat e larta që një prodhues duhet të shpenzojë për të krijuar një trup të katërfishtë, pasi bazohet në servo motorë ose motorë stepper dhe të dy janë më të shtrenjtë se motorët DC që mund të përdoren në robotët me rrota.

Përparësitë

Ju do të gjeni katërkëmbësh të bollshme në natyrë, sepse katër këmbët lejojnë stabilitet pasiv, ose aftësinë për të qëndruar në këmbë pa rregulluar në mënyrë aktive pozicionin. E njëjta gjë vlen edhe për robotët. Një robot me katër këmbë është më i lirë dhe më i thjeshtë se një robot me më shumë këmbë, megjithatë mund të arrijë stabilitet.

Hapi 2: Servo Motors janë aktivizuesit kryesorë

Një servomotor siç përcaktohet në wikipedia, është një aktivizues rrotullues ose aktivizues linear që lejon kontroll të saktë të pozicionit, shpejtësisë dhe nxitimit këndor ose linear. [1] Ai përbëhet nga një motor i përshtatshëm i lidhur me një sensor për reagimet e pozicionit. Gjithashtu kërkon një kontrollues relativisht të sofistikuar, shpesh një modul të dedikuar i krijuar posaçërisht për përdorim me servomotorët.

Servomotorët nuk janë një klasë specifike e motorëve megjithëse termi servomotor shpesh përdoret për t'iu referuar një motori të përshtatshëm për t'u përdorur në një sistem kontrolli me qark të mbyllur.

Në përgjithësi sinjali i kontrollit është një tren pulsi me valë katrore. Frekuencat e zakonshme për sinjalet e kontrollit janë 44Hz, 50Hz dhe 400Hz. Gjerësia pozitive e impulsit është ajo që përcakton pozicionin servo. Një gjerësi impulsi pozitiv prej rreth 0.5ms do të bëjë që briri i servo të devijojë sa më shumë në të majtë (përgjithësisht rreth 45 deri në 90 gradë në varësi të servo në fjalë). Një gjerësi pozitive e pulsit prej rreth 2.5ms në 3.0ms do të bëjë që servo të devijojë në të djathtë aq sa mundet. Një gjerësi pulsi prej rreth 1.5ms do të bëjë që servo të mbajë pozicionin neutral në 0 gradë. Tensioni i lartë i daljes është përgjithësisht diçka midis 2.5 volt dhe 10 volt (me 3V tipike). Tensioni i ulët i daljes varion nga -40mV në 0V.

Hapi 3: Prodhimi i PCB (prodhuar nga JLCPCB)

Rreth JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), është ndërmarrja më e madhe e prototipit të PCB në Kinë dhe një prodhues i teknologjisë së lartë i specializuar në prototipin e shpejtë të PCB dhe prodhimin e PCB të serive të vogla.

Me mbi 10 vjet përvojë në prodhimin e PCB -ve, JLCPCB ka më shumë se 200, 000 klientë brenda dhe jashtë vendit, me mbi 8, 000 porosi online të prototipimit të PCB -ve dhe sasi të vogël të prodhimit të PCB -së në ditë. Kapaciteti vjetor i prodhimit është 200, 000 sq.m. për PCB të ndryshme me 1 shtresë, 2 shtresa ose shumë shtresa. JLC është një prodhues profesional i PCB -ve të paraqitur në shkallë të gjerë, pajisje të mirë, menaxhim të rreptë dhe cilësi superiore.

Kthehu tek projekti ynë

Për të prodhuar PCB, kam krahasuar çmimin nga shumë prodhues të PCB dhe zgjodha JLCPCB furnizuesit më të mirë të PCB dhe ofruesit më të lirë të PCB për të porositur këtë qark. E tëra çfarë duhet të bëj është disa klikime të thjeshta për të ngarkuar skedarin gerber dhe për të vendosur disa parametra si ngjyra dhe sasia e trashësisë së PCB -së, atëherë kam paguar vetëm 2 dollarë për të marrë PCB -në time vetëm pas pesë ditësh.

Siç tregon figurën e skemës së lidhur, unë kam përdorur një Arduino Nano për të kontrolluar të gjithë sistemin, gjithashtu kam dizajnuar formën e merimangës robot për ta bërë këtë projekt shumë më të mirë.

Ju mund të merrni skedarin Qarku (PDF) nga këtu. Siç mund ta shihni në fotot e mësipërme, PCB është shumë mirë e prodhuar dhe unë kam të njëjtën formë merimange PCB që kemi projektuar dhe të gjitha etiketat dhe logot janë atje për të më udhëzuar gjatë hapave të bashkimit.

Ju gjithashtu mund të shkarkoni skedarin Gerber për këtë qark nga këtu në rastin kur dëshironi të bëni një porosi për të njëjtin model qarku.

Hapi 4: Përbërësit

Tani le të rishikojmë përbërësit e nevojshëm që na duhen për këtë projekt, kështu që siç thashë, unë jam duke përdorur një Arduino Nano për të drejtuar të gjithë 12 servo motorët e robotit me katër këmbë. Projekti gjithashtu përfshin një ekran OLED për të shfaqur fytyrat Cozmo dhe një modul bluetooth për të kontrolluar robotin përmes një aplikacioni android.

Për të krijuar projekte të këtij lloji do të na duhen:

• - PCB që e kemi porositur nga JLCPCB
• - 12 motorë servo siç mbani mend 3 servos për secilën këmbë:
• - Një Arduino Nano:
• - Moduli Bluetooth HC-06:
• - Një ekran OLED Display:
• - LED 5mm RGB:
• - Disa lidhje me titujt:
• - Dhe trupi i robotit qetëson që ju nevojiten për t'i printuar duke përdorur një printer 3D

Hapi 5: Mbledhja e Robotëve

Tani ne kemi PCB gati dhe të gjithë përbërësit janë ngjitur shumë mirë, pas kësaj ne duhet të montojmë trupin e robotit, procedura është aq e lehtë, kështu që vetëm ndiqni hapat që unë tregoj, ne së pari duhet të përgatisim secilën këmbë anash dhe të bëjmë një led na duhen dy servo motorë për nyje dhe pjesët e printuara Coxa, Femur dhe Tibia me këtë pjesë të vogël bashkëngjitëse.

Rreth pjesëve të Trupit të robotit mund të shkarkoni skedarët e tij STL nga këtu.

Duke filluar me servo -n e parë, vendoseni në prizën e tij dhe mbajeni me vidhat e tij, pastaj kthejeni sëpatën e servos në 180 ° pa vendosur vidën për lidhëset dhe kaloni në pjesën tjetër që është Femur për ta lidhur atë me tibia duke përdorur sëpatën e parë servo të përbashkët dhe copën e bashkangjitur. Hapi i fundit për të përfunduar këmbën është vendosja e nyjës së dytë do të thotë servo e dytë për të mbajtur pjesën e tretë të këmbës që është pjesa Coxa.

Tani përsëritni të njëjtën gjë për të gjitha këmbët për të bërë gati katër këmbët. Pas kësaj merrni shasinë e sipërme dhe vendosni pjesën tjetër të servos në prizat e tyre dhe më pas lidhni secilën këmbë me servo -n e duhur. Ekziston vetëm një pjesë e fundit e shtypur e cila është shasia e robotit të poshtëm në vendin ku do të vendosim tabelën tonë të qarkut

Hapi 6: Aplikacioni Android

Duke folur për android lart ju lejon të

lidheni me robotin tuaj përmes Bluetooth dhe bëni lëvizje përpara dhe prapa dhe kthesa majtas djathtas, kjo ju lejon gjithashtu të kontrolloni ngjyrën e dritës së robotit në kohë reale duke zgjedhur ngjyrën e dëshiruar nga kjo rrotë ngjyrash.

Ju mund ta shkarkoni aplikacionin android falas nga kjo lidhje: këtu

Hapi 7: Kodi Arduino dhe Validimi i Testit

Tani e kemi robotin gati gati për të vrapuar, por së pari duhet të vendosim këndet e kyçeve, kështu që ngarkoni kodin e konfigurimit i cili ju lejon të vendosni çdo servo në pozicionin e duhur duke i bashkuar servot në 90 gradë mos harroni të lidhni 7V Bateri DC për të drejtuar robotin.

Tjetra ne duhet të ngarkojmë programin kryesor për të kontrolluar robotin duke përdorur aplikacionin android. Të dy programet mund t'i shkarkoni nga lidhjet e mëposhtme:

- Shkallëzimi i servo kodit: lidhja e shkarkimit- Programi kryesor i robotit merimangë: lidhja e shkarkimit

Pas ngarkimit të kodit unë kam lidhur ekranin OLED në mënyrë që të shfaq buzëqeshjet e robotëve Cozmo që kam bërë në kodin kryesor.

Siç mund ta shihni djemtë në fotot e mësipërme, roboti ndjek të gjitha udhëzimet e dërguara nga smartphone -i im dhe akoma disa përmirësime të tjera për të kryer në mënyrë që ta bëjë atë më shumë gjalpë.