Baza e robotit me shumë qëllime DIY dhe mburoja motorike: 21 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Përshëndetje të gjithëve, kohët e fundit fillova të punoj në projekte robotike duke përdorur Arduino. Por unë nuk kisha një bazë të përshtatshme për të punuar, rezultati përfundimtar nuk dukej i shkëlqyeshëm dhe e vetmja gjë që mund të shihja është të gjithë përbërësit e mi të ngatërruar në tela. Problemi me xhirimin e çdo gabimi të përdorur për të marrë si përgjithmonë dhe instalimi i gjërave përsëri dhe përsëri ishte ndonjëherë zhgënjyese. Kështu që vendosa të bëj një robot me shumë qëllime së bashku me një drejtues motorësh në të cilin mund t'i bashkoj komponentët e mi të tjerë pa krijuar ndonjë rrëmujë dhe ta montoj dhe çmontoj me lehtësi për çdo modifikim.

Nëse jeni fillestar dhe dëshironi të filloni me robotikën ose edhe kur planifikoni të prototiponi një projekt më të madh robotik së pari në një shkallë të vogël, një bazë prototipimi vjen gjithmonë në ndihmë.

Ky udhëzues mbulon të gjithë procesin e përgatitjes së bazës tuaj akrilike, duke shtuar motorë, rrota dhe gjithashtu bëni një mburojë motorike DIY duke fabrikuar një PCB të dyanshme në shtëpi. Në fund do të ketë një projekt bazë për të kontrolluar nëse gjithçka është bërë në mënyrë korrekte dhe për të dhënë një ide të përafërt se çfarë mund të bëni me robotin tuaj. Pas ndërtimit, atëherë mund të provoni disa nga robotët shumë themelorë siç janë këto:

1. Robot i thjeshtë me telekomandë (me tela)
2. Roboti pas linjës
3. Roboti që shmang pengesën
4. Roboti i kontrolluar nga Bluetooth
5. Robot me telekomandë pa tela (duke përdorur transmetues dhe marrës RF / telekomandë IR)

Ky është udhëzimi im i parë prandaj më falni për çdo gabim dhe kritikat konstruktive janë të mirëseardhura.

Hapi 1: Mblidhni mjetet dhe materialet tuaja

Meqenëse është një ndërtim dy pjesësh 1. Shasia dhe 2. Mburoja e motorit lista e mjeteve dhe pjesëve ndahet në dy seksione respektivisht.

Për shasinë:

Mjetet:

• Qasja në një prestar lazer (mund të kërkoni një në një hapësirë prodhuese aty pranë ose kërkoni në internet për ofruesit e shërbimeve lokale të prerjes me lazer)
• Vidhosës
• Prerës i telave
• Saldim + tela

Pjesët:

• Fletë akrilike 3 mm (çdo ngjyrë sipas dëshirës tuaj)
• Motorë me ingranazhe (100 deri në 200 rpm) x 2
• Rrota x 2
• Rrota rrotulluese x1
• M3 x 10 mm arra dhe bulona x 20 (ose më shumë nëse humbni disa)
• Mbajtës i baterisë AA me 6 qeliza x 1 (nuk ka nevojë nëse përdorni bateri 12v ose paketë li-po)
• Servo motor x 1 (opsional)
• M2 x 25mm arra dhe bulona x (për fiksimin e motorëve)
• Ndrysho çelësin x 1
• Teli i izoluar (për lidhjet)

Për Mburojën Motorike:

Mjetet:

• Saldim + tela
• Hekur
• Mini stërvitje ose stërvitje me dorë
• Doreza gome dore
• Pastrim metalik
• Një enë e vogël plastike
• Multi-metër (për testim)
• Shënues i përhershëm

Kimikatet e kërkuara:

• Pluhur FeCl3 OSE Tretësirë
• Aceton ose më i hollë (mund të përdorni edhe heqësin e bojës së thonjve)

Pjesët:

• Pllakë e veshur me bakër me dy anë
• Letër me shkëlqim ose letër fotografike
• 16 priza IC prizë x 2
• Fole IC 14 pin 2 x
• L293D Shoferi i motorit IC x 2
• 74HC04 NUK Porta IC x1
• Kondensatorët elektrolitikë: 100uf, 10uf, 47uf (secili X 1)
• Kondensator qeramik 0.1uf x 2
• 7805 rregullatori i tensionit IC x 1
• Shiriti i kokës për femra pin i gjatë X 1
• Shiriti i kokës së femrës me kunja të shkurtër x1
• Shiriti i kokës për meshkuj X 1
• Vidhosja e blloqeve të terminalit (2 pin 3,5 mm distancë) x 6
• LED x 1
• Rezistencë (220ohm në 330ohm çdo gjë do të bëjë) x 1

Hapi 2: Shasia

Për të montuar motorët, rrotat, sensorët etj për robotin tonë ne kemi nevojë për një shasi e cila do të mbajë të gjitha gjërat në vend dhe do të jetë trupi kryesor i robotit. Në vend që të blija një, vendosa ta bëj vetë një në të cilën mund të montoni me lehtësi pjesët e kërkuara dhe t'i modifikoni sa herë që kërkohet. Unë shkova me akrilik për t'i dhënë një pamje profesionale.

Para se të vizatoja shasinë në kompjuter, unë përdorja stilolaps dhe letër dhe vizatova një skicë të përafërt me të gjitha matjet dhe dimensionet. Ishte për herë të parë që po punoja me akrilik kështu që, isha pak i hutuar në lidhje me parametrat dhe modelimin, por pas disa përpjekjeve dhe referimit të Instructable të postuar nga "oomlout", nuk ishte më një detyrë e vështirë.

Dizajni përfundimtar u bë në Inkscape dhe u dërgua për prerje me lazer.

Tani, ajo që duhet të bëni është të shkarkoni skedarët dhe t'i eksportoni ato në formatin e kërkuar nga ofruesi i shërbimit dhe t'i shkurtoni ato me lazer. Skedari ''.svg "është për Inkscape dhe".cdr "për Corel draw.

Lidhja e shkarkimit për InkScape:

Për të shkarkuar skedarë:

Hapi 3: Le të Fillojmë Kuvendin

Mblidhni pjesët tuaja të prera me lazer dhe mjetet dhe materialet e lartpërmendura.

Hapi 4: Së pari përgatitni motorët tuaj

Për ta bërë robotin të lëvizë na duhen një lloj aktivizuesi. Ne do të përdorim motorë të drejtuar DC si aktivizues.

Lidhni tela me dy ngjyra të ndryshme (secila me gjatësi të përafërt prej 5 deri në 6 inç) tek motorët. Për të kontrolluar polaritetin lidhni telat me një bateri dhe kontrolloni rrotullimin. Nëse motorët rrotullohen në drejtime të kundërta, ndërroni telat.

Hapi 5: Koha për 'arrë' dhe 'rrufe në qiell' gjithçka

Filloni duke i fiksuar pllakat anësore në pllakën bazë të poshtme duke i vendosur ato në çarë. Vendosni një arrë në çarë T dhe futni bulonën nga vrima në pllakën e poshtme dhe fiksojeni atë duke përdorur një vidë. Sigurohuni që të mos lidheni shumë fort, përndryshe mund të përfundoni duke thyer akrilikun. Kontrolloni për orientimin e pllakave (ana e motorit poshtë siç tregohet).

Pastaj rregulloni motorët, rrotën rrotulluese, pllakën e përparme, mbajtësen e baterisë dhe në fund pllakën e sipërme

Nëse dëshironi të vendosni një servo motor të madh, mund ta vidhosni drejtpërdrejt në folenë e dhënë ose për montimin e një mikro servo së pari bashkoni pllakën për servo dhe më pas servo motorin

Lidhni rrotat me motorët

Lidheni çelësin me paketën e baterisë siç tregohet dhe vidhoseni në vend

Më në fund vidhosni arduino/ arduino mega OSE Mjedër pi

Dhe keni mbaruar !!

Hapi 6: Mburoja e motorit/ Qarku i shoferit të motorit

Motorët janë aktivizuesit e robotit të cilët kërkojnë më shumë fuqi për të punuar të cilën mikrokontrolluesi ynë nuk mund ta sigurojë, kështu që lidhja direkt me të me siguri do ta skuqë atë. Në mënyrë që të sigurojmë energji për motorët dhe të kontrollojmë drejtimin dhe shpejtësinë e tij, ne kemi nevojë për një U-H. Çfarë është një H-Bridge dhe si funksionon? Unë mendoj se kjo video do t'i përgjigjet pyetjes suaj: Video (Videoja nuk është e imja)

Nëse besoni se bëni gjithçka vetë, atëherë mund të konsideroni edhe bërjen e qarkut të drejtuesit të motorit vetë, në vend që të blini një të gatshëm. Meqenëse, unë jam duke përdorur bordin Arduino, vendosa të bëj një mburojë motorike në vend të një bordi shpërthyes.

Avantazhi i një mburoje mbi bordin e thyerjes është se lidhet lehtësisht në majën e bordit Arduino, i cili kursen pak hapësirë dhe lidhja e gjërave me të bëhet e lehtë dhe krijohet më pak rrëmujë.

Kam bërë një PCB të dyanshme për të bërë mburojën, pasi shtresa e vetme e PCB nuk ishte e mjaftueshme për të bërë të gjitha lidhjet. Kam përdorur metodën "Toner transfer" për të bërë PCB.

Nëse nuk dini si të bëni një PCB, atëherë mos u shqetësoni unë do të mbuloj të gjitha hapat se si ta bëni një të tillë.

Hapi 7: Bërja e dizajnit të bordit të qarkut tuaj

Para se të bëni bordin tuaj personal PCB, duhet të hartoni paraqitjen tuaj të PCB. Ju mund të hartoni paraqitjen duke përdorur një softuer të mirë të projektimit të PCB. Për mua në vijim janë programet më të mira të dizajnimit të PCB.

• Autodesk EAGLE
• I ngrirë

Për të bërë mburojën e motorit ju vetëm duhet të shkarkoni skedarët në hapat e mëposhtëm dhe të ndiqni udhëzimet.

Hapi 8: Shtypja e planit tuaj të PCB

Meqenëse po bëjmë PCB të dyanshme do të na duhen dy shtresa 1. Shtresa e sipërme 2. Shtresa e poshtme.

Shkarkoni skedarët pdf dhe shtypini ato veçmas në çdo letër me shkëlqim (letra e revistës gjithashtu do të bëjë), duke përdorur një Printer Laser.

Printerat Inkjet nuk do të funksionojnë pasi boja e tij është e tretshme në ujë, kështu që nuk do ta transferojë bojën e saj në tabelën e PCB.

Këshilla:

• Vendosni printerin tuaj në një rezolucion të lartë para se të printoni
• Zgjidhni opsionin e madhësisë aktuale para printimit

Pse na duhen letra dhe bojë për të bërë një PCB?

Siç u përmend më herët, metoda e përdorur për ndërtimin quhet transferim i tonerit.

Si punon:

1. Së pari ju merrni printimin e paraqitjes së tabelës tuaj në një letër me shkëlqim duke përdorur një printer lazer.
2. Toneri i përdorur në printer nuk është gjë tjetër veçse plastike, e cila shkrihet dhe ngjitet në letrën tuaj.
3. Tani, ju e transferoni tonerin në tabelën tuaj të veshur me bakër duke përdorur hekur, domethënë ju e shkrini përsëri tonerin dhe ai ngjitet në bakër.
4. Bojë shërben si shtresë mbrojtëse për të mbuluar pjesën e bakrit që nuk duhet të gdhendet.
5. Meqenëse zgjidhja e gdhendjes punon vetëm me metal dhe jo me bojë, ju transferoni bojë në anën e bakrit të PCB -së në mënyrë që një model i caktuar në tabelën tuaj të PCB të gdhendet dhe pjesa e bojës jo.

Hapi 9: Pritini dhe Pastroni Veshjen tuaj të Bakrit

• Merrni qarkun tuaj të shtypur dhe shënoni pikat në tabelë për të vizatuar linja dhe për ta prerë atë. Për prerje mund të përdorni një Dremel ose sharrë hekuri.
• Pas prerjes, pastroni dërrasën duke përdorur pak sapun dhe një pastrues metalik derisa tabela të duket e bukur dhe me shkëlqim.

Pastrimi i pllakës heq shtresën e oksidit, papastërtitë dhe yndyrat mbi të dhe ekspozon një shtresë të freskët bakri mbi të cilën toneri mund të ngjitet fort.

Hapi 10: Transferimi i Tonerit në Bord

1. Merrni çdo shtresë (pasqyrë të poshtme ose të sipërme) të printimit dhe vendoseni në bakër të veshur me anën e printuar nga poshtë.
2. Rreshtoni tabelën dhe printimin. Përdorni një hekur për lavanderi për të hekurosur paraqitjen tuaj të shtypur të PCB në tabelën tuaj.
3. Hekurosja e paraqitjes së shtypur transferon bojën nga letra në tabelën e PCB.

Këshilla:

• Vendoseni hekurin tuaj në temperaturën më të lartë (për letër të trashë) ose në mesatare
• Për të furnizuar nxehtësi konstante vendoseni hekurin në dërrasë dhe ushtroni pak presion mbi të për rreth 1 deri në 2 minuta.
• Lëvizni butësisht hekurin në letër për rreth 2-3 minuta.
• Sigurohuni që nxehtësia e duhur të aplikohet në qoshet dhe anët

I gjithë procesi duhet të zgjasë rreth 5 - 6 minuta (mund të jetë pak a shumë në varësi të trashësisë së letrës dhe temperaturës).

Hapi 11: Heqja e Letrës së Bordit

Pas trajtimit të nxehtësisë thithni tabelën në enë me pak ujë nga rubineti për rreth 5-7 minuta. Sigurohuni që të prisni derisa letra në tabelë të bëhet e njomë, pastaj fërkojeni butësisht në mënyrë që boja të mos hiqet ndërsa fshini letrën nga bordi.

Hapi 12: Shtresa e Dytë

Tani është koha për të bërë shtresën e dytë. Meqenëse është një PCB e dyanshme, shtresa e sipërme dhe ajo e poshtme duhet të rreshtohen në mënyrë perfekte, përndryshe rezultatet do të ishin të padëshirueshme. Për të lidhur dy shtresat vias do të përdoret.

Prodhuesit e PCB -ve kanë makina të cilat mund të përafrojnë saktësisht dy shtresat. Por si ta bëjmë një punë kaq të saktë në shtëpi? Kështu që unë erdha me një truk i cili mund ta zgjidhë këtë problem. Për të lidhur të dy shtresat ndiqni këto hapa:

1. Stërvitni vrima në qoshet e PCB tuaj duke përdorur shtresën e parë si referencë.
2. Merrni printimin e shtresës së dytë dhe bëni vrima në të njëjtin vend siç është bërë për shtresën e mëparshme.
3. Rreshtoni tabelën dhe printimin në mënyrë që drita të kalojë nëpër të gjitha vrimat.
4. Ngjitini anët duke përdorur një shirit maskues dhe bëni të njëjtin trajtim të nxehtësisë. Thithni tabelën në ujë dhe hiqni letrën

Hapi 13: Rregullimi i Gjurmëve

Ndonjëherë toneri nuk transferohet siç duhet në tabelë, gjë që çon në disa lidhje jo të plota.

Për të rregulluar këtë problem, merrni një shënues të përhershëm të theksuar dhe vizatoni gjurmët jo të plota.

Hapi 14: Gdhendja e Bordit

Ekzistojnë shumëllojshmëri të ndryshme të zgjidhjeve të gdhendjes, por më e zakonshme është kloruri i hekurit. Mund ta merrni në formë pluhuri ose si tretësirë.

Për të bërë zgjidhjen:

1. Merrni një enë plastike me pak ujë. (rreth 1.5 filxhan).
2. Shtoni 2-3 lugë tavoline FeCl3 në të dhe përzieni mirë. (gjithmonë shtoni acid në ujë me përzierje të butë)

Ndërsa punoni me kimikate sigurohuni që të vishni doreza dhe të jeni në një zonë të ajrosur mirë.

Vendoseni tabelën në tretësirë për rreth 20 - 30 minuta. Pas rreth 20 - 30 minutash hiqeni atë nga ena, duke e lënë atë për një kohë të gjatë do të gdhend zonën e mbrojtur nga boja, kështu që ju lutemi hiqeni kur të jetë bërë.

Shpëlajeni tabelën me ujë pas gdhendjes.

Hapi 15: Hiqeni Tonerin

Për heqjen e tonerit mund të përdorni aceton ose hollues (heqësja e bojës së thonjve gjithashtu do të bëjë). Merrni një copë pambuku ose leckë të lagur dhe thithini mirë me hollues/aceton. Fshijeni tonerin dhe pastrojeni pllakën me ujë.

Dhe ju keni pijen tuaj shtëpiake "Double Sided PCB".

Hapi 16: Shpimi i vrimave

Stërvitni vrimat duke përdorur një stërvitje mini vertikale ose një stërvitje me dorë.

Përdorni një stërvitje 1 mm për shpimin e vrimave për terminalet e vidave dhe rregullatorin e tensionit dhe bit 0.8 mm për vrimat e tjera

Pastroni pluhurin pas shpimit.

Hapi 17: Timeshtë koha për bashkim

Para bashkimit sigurohuni që të mbani një printim të paraqitjes me vete për referencë dhe të dini vendosjen e pjesëve. Filloni duke bashkuar vias duke kaluar një tel nëpër vrima dhe ngjiteni në të dy anët, prerë tela të tepërt. Para se të bashkoni pjesën tjetër të përbërësve përdorni një metër shumëkatëshe dhe kontrolloni vazhdimësinë e gjurmëve të shtresës së sipërme dhe të poshtme dhe gjithashtu kontrolloni për ndonjë pantallona të shkurtra pas bashkimit."

Saldoni pjesën tjetër të pjesëve. Sigurohuni që të kontrolloni polaritetin dhe vendosjen e përbërësve.

Hapi 18: Kontrolloni qarkun

Para se të vendosni IC në prizat e tyre dhe të aktivizoni qarkun, sigurohuni që të mos ketë pantallona të shkurtra dhe kontrolloni tensionin në kunjat përkatëse. Nëse gjithçka është mirë, vendosni IC -të dhe aktivizoni qarkun.

Hapi 19: Instalimi dhe testimi i drejtuesit të motorit

Mburoja do të vendoset mirë në majë të bordit tuaj Arduino dhe qarku kontrollohet, kështu që fuqizimi i tij nuk do të jetë problem.

Para testimit le të shikojmë strukturën dhe veçoritë e mburojës së motorit.

Struktura dhe veçoritë:

• Përdor dy L293D H-urë IC për të kontrolluar katër motorë.
• Një IC inverter 74HC04 për të zvogëluar numrin e kunjave të përdorur për të kontrolluar urat h.
• Një hekurudhë e veçantë +5V dhe GND.
• Kunjat për montimin e 4 servo motorëve me hekurudhë të veçantë të energjisë
• Kaloni për të rivendosur bordin
• Numri i kunjave dixhital të mbetur edhe pas kontrollit të 4 motorëve: 6 (2 prej tyre si PWM)

Testimi i qarkut:

Lidhni dy motorë në daljen e terminalit të vidave M1 & M2, lidhni bluzën e energjisë dhe fuqizoni qarkun duke përdorur një furnizim DC 9-12V (referojuni diagramit për polaritetin dhe lidhjet). Pasi të keni ngarkuar skicën TEST në tabelën arduino, lidhni mburojën e motorit dhe ndizni furnizimin me energji.

Për testimin e drejtuesit të motorit të dytë lidhni motorët me M3 & M4 dhe zëvendësoni numrat e pin me këto në kod

• MajtasEN = 3
• LeftPin = 2
• E DREJTA = 5
• Kodi i djathtë = 6

Hapi 20: Le ta Lëvizim

Timeshtë koha për të sjellë në jetë robotin tuaj !

Tani ju keni një robot me të gjithë komponentët e nevojshëm të instaluar, le të bëjmë një projekt të thjeshtë duke e përdorur atë për të marrë një ide se sa shpejt mund të prototiponi gjithçka në disa minuta pa asnjë sherr dhe rrëmujë.

Një robot që shmang pengesat do të jetë më i miri për të filluar. Pra, le ta arrijmë.

Pjesët e kërkuara:

1. HC -SR04 Sensor tejzanor
2. Mikro servo motor (nëse nuk është i instaluar)
3. Disa tela

Lidhjet:

• Lidhni pinin Vcc dhe GND të sensorit në +5V dhe GND respektivisht
• Lidhni këmbëzën Trigger me A1 dhe pin Echo me A2 në arduino
• Vendosni kërcyesin J5 në mburojë dhe lidhni servo me kunjin 10 në shiritin servo (referojuni diagramit)
• Montoni sensorin në servo

Ngarko skicën e dhënë më poshtë në tabelën tuaj arduino dhe shikoni robotin tuaj duke shmangur pengesat.

Kështu që ju krijuat një robot të thjeshtë autonom në dy minuta.

Hapi 21: Fundi

Mbarove!!

Kënaquni duke luajtur me robotin tuaj dhe bëni projekte argëtuese me të. Ekzistojnë shumëllojshmëri të sensorëve dhe bordeve të zhvillimit të cilat janë të lehta për t'u përdorur dhe kuptuar, përdorni ato për ta bërë atë të lëvizë në mënyrën që dëshironi.

Dhe nëse jeni i ri në robotikë, unë do t'ju rekomandoj të provoni disa projekte themelore të dhëna në pjesën hyrëse.

Kjo është ajo për këtë Instructable. Shpresoj se ju është dukur interesante.

Nëse keni ndonjë dyshim/pyetje në lidhje me ndërtimin, mos ngurroni të pyesni. Faleminderit per shikimin:)