Roboti i kontrolluar Wi-fi FPV Rover (me Arduino, ESP8266 dhe Stepper Motors): 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Ky udhëzues tregon se si të krijoni një rover robotik me dy rrota të kontrolluar nga distanca mbi një rrjet wi-fi, duke përdorur një Arduino Uno të lidhur me një modul Wi-Fi ESP8266 dhe dy motorë stepper. Roboti mund të kontrollohet nga një shfletues i zakonshëm i internetit, duke përdorur një ndërfaqe të krijuar nga HTML. Një smartphone Android përdoret për të transmetuar video dhe audio nga roboti në ndërfaqen e kontrollit të operatorit.

Ka shumë komplete robotike në dispozicion në internet me forma, dimensione dhe çmime të ndryshme. Por, në varësi të aplikacionit tuaj, asnjëra prej tyre nuk do të përshtatet, dhe ju mund të zbuloni se ato janë shumë të shtrenjta për eksperimentet tuaja. Ose mbase thjesht dëshironi të bëni strukturën tuaj mekanike në vend që të blini një të plotë. Ky udhëzues tregon gjithashtu se si të hartoni dhe ndërtoni një kornizë akrilike me kosto të ulët për projektin tuaj robotik, duke përdorur mjete të zakonshme për ata që nuk kanë qasje në ata printera të shtrenjtë 3D ose prestarë lazer. Shtë paraqitur një platformë e thjeshtë robotike.

Ky udhëzues mund të përshtatet për të ndryshuar formën ose ndërfaqen e tij të kontrollit. Wasshtë përshtatur për projektet e mia të tjera robotike ("Robô da Alegria"), të cilat mund t'i kontrolloni në lidhjet më poshtë:

www.instructables.com/id/Joy-Robot-Rob%C3%B4-Da-Alegria-Open-Source-3D-Printed-A/

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-…

github.com/ferauche/RoboAlegria

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

[Paralajmërim: disa nga fotot janë të vjetruara, sepse dizajni u përmirësua më tej. Sidoqoftë, ideja e paraqitur këtu është akoma e vlefshme.]

Hapi 1: Mjetet

Mjetet e mëposhtme janë të nevojshme për ndërtimin e këtij prototipi:

• Sharrë dore (për të kryer prerjet fillestare të fletës akrilike)
• Rrëshqitës (për vendosjen e bulonave dhe arrave)
• Sundimtar (për matjen e dimensioneve)
• Thikë e dobishme (për prerjen e fletës akrilike)
• Makinë shpimi (për të krijuar vrima për bulonat)
• Letër zmerile (për të lëmuar skajet e përafërt)

Hapi 2: Struktura Mekanike dhe Materialet

Për të ndërtuar një robot të personalizuar, së pari do të duhet të hartoni strukturën tuaj mekanike. Mund të jetë e lehtë, në varësi të aplikacionit tuaj, ose plot detaje dhe kufizime. Ju mund të keni nevojë ta dizajnoni atë në një softuer 3D CAD ose thjesht ta vizatoni në 2D, në varësi të kompleksitetit të modelit tuaj.

Ju gjithashtu mund të blini strukturën e plotë në internet nëse nuk doni të ndërtoni strukturën tuaj mekanike. Ka shumë pajisje robotike në dispozicion në internet. Në këtë rast, mund të hidheni në Hapin 6.

Për këtë udhëzues, një kornizë akrilike me kosto të ulët u krijua për lidhjen e motorëve dhe përbërësve të tjerë. Struktura e paraqitur në këtë tutorial është dizajnuar 3D duke përdorur softuerin 123D Design CAD. Secila pjesë më vonë u konvertua në 2D duke përdorur softuerin Draftsight.

U përdorën materialet e mëposhtme:

• Fletë akrilike 2 mm
• Rrota 42x19mm me gomë të gomës për shkelje (x2)
• Rrota e përgjithshme prej çeliku 49x20x32mm (x1)
• M2 x 10mm bulona (x12)
• M2 x 1, arra 5mm (x12)
• Bulona M3 x 10mm (x8)
• M3 x 1, arra 5mm (x8)
• Bulona 5/32 "x 1" (x3)
• Arra 5/32 "(x6)
• Kapëse për shkopinj selfie të dorës
• Kllapa alumini 3 x 3 cm (x4)

Ndërtimi i strukturës së bazës ndahet në hapat e mëposhtëm:

1. Pritini bazën akrilike sipas dimensioneve në vizatimin 2D;
2. Stërvitni vrimat në pozicionet e paraqitura në vizatimin 2D;
3. Montoni përbërësit me bulona dhe arra sipas vizatimit 3D.

Fatkeqësisht diametri i boshtit të motorit stepper është më i madh se gryka në timon. Pra, me siguri do t'ju duhet të përdorni zam për t'i bashkuar ato përbërës. Për këtë tutorial unë improvizova një bashkim druri midis boshtit të motorit dhe timonit.

Hapi 3: Prerja e strukturës

Së pari ju do të duhet të transferoni dimensionet e modelit tuaj në fletën akrilike. Shtypni vizatimin tuaj 2D duke përdorur një printer të zakonshëm në një letër ngjitëse, pastaj prerë letrën në dimensione të përshtatshme dhe aplikojeni atë maskë në sipërfaqen e akrilikut.

Ju mund të përdorni një sharrë dore për të prerë akrilikun sipas dimensioneve tuaja ose të përdorni teknikën e thyerjes të përshkruar më poshtë.

Me një thikë të dobishme dhe me ndihmën e një sundimtari ose një peshore, prerë akrilikun në vija të drejta. Nuk do të keni nevojë të shkurtoni deri në fletë, thjesht shënojeni atë për të krijuar disa këngë ku pjesa do të pritet më vonë.

Vendoseni akrilikun në një sipërfaqe të sheshtë, mbajeni në vend me disa kapëse dhe ushtroni pak presion derisa fleta të ndahet në dysh. Përsëriteni këtë proces derisa të bëhen të gjitha prerjet. Pas kësaj, ju mund të përdorni një letër zmerile për të lëmuar skajet e ashpra.

Hapi 4: Shpimi i Bazës

Stërvitni vrimat në pozicionet e paraqitura në vizatimin 2D (të treguar në maskë) me një makinë shpuese.

Akriliku është relativisht i lehtë për tu shpuar. Pra, nëse nuk hidhni një makinë shpuese, mund t'i shponi vrimat me dorë me një mjet të mprehtë, si një thikë shërbimi. Ju gjithashtu mund ta përdorni atë për të zmadhuar vrimat e vogla për t'iu përshtatur madhësive të bulonave.

Hiqeni maskën dhe baza juaj do të jetë gati.

Hapi 5: Montimi i Strukturës

Montoni përbërësit me bulona dhe arra sipas imazheve, dhe struktura juaj do të jetë gati për të shkuar.

Bulonat M3 përdoren për instalimin e motorëve me hapa, ndërsa ato 5/32 përdoren për instalimin e rrotës së përparme dhe kapësin e smartphone.

Tani bëni një pushim dhe filloni të montoni qarkun në hapin e mëposhtëm…

Hapi 6: Elektronikë

Ju do të keni nevojë për komponentët e mëposhtëm elektronikë:

• Arduino Uno (blini)
• ESP8266 (blini)
• Protoshield (për një version më kompakt) ose një pjatë të zakonshme (blini)
• 1 rezistencë kohm (x2)
• 10 rezistencë kohm (x1)
• Disa tela kërcyes
• Motor stepper me ULN2003drejtues (x2) (blini / blini)
• Një kompjuter (për përpilimin dhe ngarkimin e kodit Arduino)
• Power bank (blej)
• Kabllo USB

Ju nuk do të keni nevojë për mjete specifike për montimin e qarkut. Të gjithë përbërësit mund të gjenden në internet në dyqanin tuaj të preferuar të tregtisë elektronike. Qarku mundësohet nga një bankë energjie e lidhur me portën USB të Arduino.

Lidhni të gjithë përbërësit sipas skemës. Ju do të keni nevojë për disa tela kërcyes për të lidhur modulin ESP-8266 dhe motorët stepper. Ju mund të përdorni një protoshield (për një qark më kompakt), një pjatë të zakonshme, ose dizajn që keni në pronësi mburojën Arduino. Lidheni kabllon USB në bordin Arduino Uno dhe vazhdoni në hapin tjetër.

Hapi 7: Kodi Arduino

Instaloni Arduino IDE më të fundit. Në këtë projekt biblioteka stepper.h u përdor për kontrollin e motorëve stepper. Asnjë bibliotekë shtesë nuk ishte e nevojshme për komunikim me modulin ESP-8266. Ju lutemi kontrolloni baudratin tuaj ESP8266 dhe vendoseni si duhet në kod.

Shkarkoni kodin Arduino (stepperRobot.ino) dhe zëvendësoni XXXXX me ruterin tuaj wifi SSID dhe YYYYY me fjalëkalimin e routerit. Lidhni bordin Arduino me portën USB të kompjuterit tuaj dhe ngarkoni kodin.

Hapi 8: Android IP Cam

Një smartphone Android u përdor për të transmetuar video dhe audio nga roboti në ndërfaqen e kontrollit. Mund ta gjeni aplikacionin në dyqanin Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Instaloni atë dhe kaloni në hapin tjetër.

Hapi 9: Vendosni Qarqet në Robot

Instaloni qarqet në pjesën e sipërme të robotit duke përdorur disa bulona M1, siç tregohet në imazhe.

Pas kësaj, ngjiteni bankën tuaj të energjisë në pjesën e pasme të robotit duke përdorur një kasetë të dyanshme (sepse është e lehtë të hiqet më vonë) dhe vendosni telefonin tuaj inteligjent në kapësen.

Hapi 10: Ndërfaqja e Kontrollit e bazuar në Ueb

Një ndërfaqe html u krijua për kontrollin e robotit.

Shkarkoni interface.rar dhe nxirrni të gjithë skedarët në një dosje të caktuar. Pastaj hapeni atë në Firefox.

Një formë kuti teksti përdoret në atë ndërfaqe për të futur adresat IP të modulit ESP dhe të serverit video/audio (nga aplikacioni Android Webcam IP).

Ekziston një test por, i cili do ta bëjë robotin të rrotullohet derisa të merret komanda anoter. Shigjetat e tastierës përdoren për të lëvizur robotin përpara ose prapa, dhe për të rrotulluar majtas ose djathtas.

Hapi 11: Përdorimi

Kur të riniset Arduino, do të përpiqet të lidhë rrjetin tuaj wi-fi automatikisht. Përdorni Monitorin Serial për të kontrolluar nëse lidhja ishte e suksesshme dhe për të marrë se cila IP ishte caktuar për ESP-8266 tuaj nga ruteri juaj. Hapni skedarin html në një shfletues interneti (Firefox) dhe informoni këtë adresë IP në kutinë e tekstit.

Ju gjithashtu mund të përdorni mjete të tjera për të gjetur se cilën adresë IP e keni caktuar ruterin në pajisjen tuaj.

Shkëputeni Arduino Uno nga kompjuteri juaj dhe lidheni atë me bankën e energjisë. Prisni që ajo të lidhet përsëri.

Nisni aplikacionin IP Webcam në smartphone të bashkangjitur me robotin. Shkruani IP -në video/audio në ndërfaqen tuaj të kontrollit dhe lidheni me serverin dhe do të jeni gati për të shkuar. Ju mund të keni nevojë të zvogëloni rezolucionin e videos në aplikacion për të zvogëluar vonesën midis transmetimit.

Klikoni dhe mbani butonat e shigjetave të tastierës tuaj për të rrotulluar robotin ose për ta lëvizur atë përpara/prapa dhe argëtohuni duke eksploruar mjedisin tuaj.