Robot De Tracción Diferencial (Makinë Diferenciale): 10 hapa

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

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente. Es una disiplina basada en conjuntos de robots që mund të koordinojnë para realizimit të grupeve. Robotët individualë mund të përcaktojnë kapacitetet e tyre të veprimit në një mjedis të vërtetë. Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Aalborg University (Dinamarca), dhe EPFL (Suiza). El robot consta de actuadores (llantas), el módulo de potencia, un conjunto de sensores (módulo de instrumentación electrónica) dhe un módulo de comunicación inalámbrica.

Një robot është i përshtatshëm për një kosto relative të qytetit, me një çmim prej $ 167, krahasuar me platformat e tjera që mund të kushtojnë më shumë se $ 1000. Sëmundjet janë modulare, të shkallëzueshme, dhe mund të realizohen në Universitetin e Valle de Guatemalës, në fund të vitit 2017.

Hapi 1: Módulos Del Robot Y Listado De Materiales

El robot se divide en tres módulos:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. Instrumentación electrónica (sensores y la programación que los gobierna)
3. Komunikim inalámbrica (WiFi)

Për përpunimin e robotit kërkohet shpërndarja e las siguientes herramientas:

• mbresëlënëse 3D
• cortadora láser
• fresadora de circuitos.

Në rast se nuk mund të përdorni ndonjë shërbim tjetër, ju mund të kërkoni shërbime nga një kompjuter pcbcart për PCB, ose për të parë paraprakisht 3D dhe një kortezi të përdoruesit.

Shihni arkivën e Excel me materialet e nevojshme për fabrikimin e një roboti. Paraprakisht llogarisni $ 167 për robotin që llogarit më shumë materiale të tjera paraprake në 3D, cortadora, dhe fresadora.

Për të gjitha materialet që janë të nevojshme për të blerë një produkt (mouser, adafruit, robotshop), mund të përdorni një produkt të përshtatshëm për prodhimin e një roboti.

Hapi 2: Fabrikimi i Los Circuitos Impresos (PCB)

Një sëmundje robot përfshin tres PCB. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potencia y kontrolli i motorëve, dos capas. Fuqia e fabrikimit të PCB
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de módulos WiFi, Teensy, IMU*, una capa (Gerber PCB modulos final.zip)

* IMU është opcional. Rekomandoni të përdorni një nga 9 gradat e lirisë në acelerómetro, giroscopio y magnetómetro. Se realizaron pruebas con una de 6 DOF y no se obtuvieron resultados satisfactorios.

Si nuk mund të përdorni një fresadora të qarkut, ju mund të përdorni të gjitha produktet e fabrikimit në mjedisin e shërbimit të shërbimit tuaj të mëparshëm.

Si të dëshironi modifikimin e plazheve antes de mandarlas a fabrikuar, ato mund të plotësojnë arkivat për modifikimin e vendndodhjeve.

Rekomandim:

Soldar de primero los componentes SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Përdorni pajisjet e nevojshme për realizimin e shitjes së SMD.

Github del proyecto

Hapi 3: Impresion De Piezas 3D Y Corte Láser

Para robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. ultradonicos bazë 1)
2. kaloni porta y i shkrirë (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia (4)
5. enë topi (1)*

Përdoruesi i Cortadora:

1. MDF porta bateria (2)
2. baza e MDF (1)
3. Tapa de akrílico (1)

*El Ball caster mund të përbëhet nga una pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

Shihni në arkivin e nevojshëm paraprakisht në 3D për të bërë një kthesë dhe për një korte të vogël 2D. Solo deben de ser exportados a stl desde inventor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Se adjunta también el ensamblaje en inventor (Assemblyfinalultimaversion) para poder entender mejor la estructura o por si se desea modificar.

Pije 3D dhe 2D

Hapi 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de componentes de superficie, del más pequeño al más grande. Luego se hace la soldadura de componentes throug-hole.

Rekomandoni përdorimin e makaronave pa fluks. La limpieza del PCB duke përdorur acetona solo remueve la makarona.

Importantshtë e rëndësishme rregullimi i temperaturës së vlerësimit të shitjes së SMD -së, pa komponentët e humbjes së informacionit.

Rekomandime adicionale para cada placa:

1. Vendndodhja e fuqisë: Përdorni kabllot që nuk janë të kalibruar dhe të zgjedhur nga menosë 1.5 amperios të ngarkesave të vazhdueshme për kalimin e polove të reja. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circuito. Konsultohuni me të dhënat e PCB -së ose të diagramave të lidhura me njëra -tjetrën. Për detajet: Fabrikimi i robotit
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom layer, en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, nuk ka asnjë udhëzim të drejtpërdrejtë në PCB. Si të mos vini re, ju rekomandojmë shitjen e kabllove dhe vlerësimeve, heqjen e después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: Përcaktimi i problemeve të PCB -së me titujt e mëtejshëm për opsionet e djalit. Rekomandoni që të përdorni vetëm tituj për të gjithë adoleshentët, për një WiFi dhe për titujt e kokës, të cilat mund të rriten në interkoneksion me PCB për të kontrolluar ultrazërit. (La IMU se deja opcional). Përmbajtja e kokës për titujt e kokës është e mundur për të hyrë në pishat e Teensy, më shumë se një nga diagramat e ellos.

Hapi 5: Armar La Estructura

Video udhëzuese:

Video

Hapi 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, baterias dhe kodues

Një kodifikues i vetëm mund të rishikojë rezistencën R4 y në supozimin e një kolokar që ka nevojë për një alambre, para se të funksionojë me 3.3V.

Në një diagramë të mundshme për shpërndarjen e cómo deben ir las conexiones. Kodifikuesit e dobishëm përdorin redundancia në lidhjen e GND y 3.3V. En placa de potencia solo hay dos pines nga 3.3V dhe dos de GND, për më tepër kodifikues. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programación del mirocontrolador.

También es importante la conexión de motores, po que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario. Për më tepër, një program modifikues për programin e mikrokontrollorit.

Lidhja e ndërrimit të 9 polos y të shkrirë

Për më tepër, ju mund të pajtoheni me një diagram për lidhjen e konvertimit në 9 zgjedhje dhe mundësi për një fuqi të caktuar, në mënyrë konvencionale që mund të shkrihet. Ky është një çelës i rëndësishëm, nëse jeni të gatshëm për një zgjidhje në kolokën paralele dhe një bateri për lejimin e një ngarkese. Në pozicionin e tij të mëparshëm ON, mund të blini një seri dhe ushqime të rregullta në volumin e tensionit të 5V dhe 3.3V, duke shpërndarë energji nga një robot i thjeshtë. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el el pin 9 del switch (ver diagrama) se pajtohemi me fusible de protección de 1A.

Hapi 7: Ensamblar La Parte Superior (Sensores, WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su bazë.
2. Prezantoni los sensores, sosteniendo la base, dhe los headers hembra que se soldaron en la placa gjashtëkëndor.
3. Colocar el Teensy y el WiFi ESP8266 en la placa de módulos. Nëse dëshironi, ju duhet të prezantoni titujt e IMU në los.
4. Prezantoni la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos, duke zgjedhur që të humbisni titujt në hemas de patas largas no se doblen.
5. Futja e pjesës më të lartë në las barras roscadas, verifikimi i detit të orientimit të duhur. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

Hapi 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas është një kalibër i rëndësishëm i koduesve.

Për më tepër ju mund të kuptoni se si të kodoni kodet, në mënyrë që të ndiheni të ndjeshëm. Con un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Forma të tjera të kalibrimit të koduesve, aunque es menos eficiente dhe puede demorar más tiempo, është e mundur të kontrollohet nga mënyra e duhur për të punuar në kompjuter.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de módulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Hapi 9: Cargar El Firmware Del Robot

Për të realizuar pruebas con algoritmos të kontrollit, ju rekomandojmë të përdorni firmware që të shtoni. Shkruani një skedar arduino që ka nevojë për të dhëna për llogaritjen e udhëzimeve të përdorura në të, përmes WiFi (me anë të ESP8266).