4WD biztonsági robot: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A projekt fő célja egy biztonsági mobil robot építése volt, amely képes mozogni és videoadatokat gyűjteni durva terepen. Egy ilyen robottal járőrözhet a háza környékén, vagy nehezen elérhető és veszélyes helyeken. A robot éjszakai járőrözésre és ellenőrzésekre használható, mivel erős reflektorral van felszerelve, amely megvilágítja a környezetét. 2 kamerával és 400 méteres hatótávolságú távirányítóval van felszerelve. Nagyszerű lehetőségeket kínál a vagyon védelmére, miközben otthon kényelmesen ül.

Robotparaméterek

• Külső méretek (H x Sz x M): 266x260x235 mm
• Teljes súly 3,0 kg
• Magasság: 40 mm

1. lépés: Az alkatrészek és anyagok listája

Úgy döntöttem, hogy kész alvázat fogok használni, és azt kissé módosítom további alkatrészek hozzáadásával. A robot alváza teljes egészében feketére festett acélból készült.

A robot összetevői:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT vagy 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x fém be/ki gomb
• Lipo akkumulátor 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR akadálykerülő érzékelő x1
• Légköri nyomásérzékelő panel BMP280 (opcionális)
• Lipo akkumulátor feszültségmérő x2
• 2x motor meghajtó BTS7960B
• Lipo akkumulátor 11,1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P panoráma intelligens WIFI kamera
• RunCam Split HD fpv kamera

Ellenőrzés:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC adó vagy FrSky Taranis X9D Plus

Kamera előnézet:

Everyine EV800D szemüveg

2. lépés: A robotváz összeszerelése

A robotváz összeszerelése meglehetősen egyszerű. Minden lépést a fenti fényképek mutatnak. A fő műveletek sorrendje a következő:

1. Csavarja az egyenáramú motorokat az oldalsó acélprofilokra
2. Csavarja az oldalsó alumínium profilokat egyenáramú motorokkal az alapra
3. Csavarja az elülső és hátsó profilt az alapra
4. Szerelje be a szükséges főkapcsolókat és egyéb elektronikus alkatrészeket (lásd a következő részben)

3. lépés: Elektronikus alkatrészek csatlakoztatása

Ennek az elektronikus rendszernek a fő vezérlője az Arduino Mega 2560. Négy motor vezérléséhez két BTS7960B motorvezérlőt (H-Bridges) használtam. Mindkét oldalon két motor van csatlakoztatva egy motorhajtóhoz. A motorvezérlők mindegyike 43A -ig terhelhető, ami elegendő teljesítményt biztosít még a mobil robotok számára is, amelyek durva terepen mozognak. Az elektronikus rendszer két áramforrással van felszerelve. Az egyik a DC motorok és szervók (LiPo akkumulátor 11,1 V, 5200 mAh), a másik pedig az Arduino, fpv kamera, led reflektor és érzékelők (LiPo akkumulátor 7,4 V, 5000 mAh). Az elemeket a robot felső részébe helyezték, így bármikor gyorsan cserélhetők

Az elektronikus modulok csatlakozásai a következők:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_HU - 22
• MotorRight_L_HU - 23
• MotorLeft_R_HU - 26
• MotorLeft_L_HU - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz -es vevő -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Lift
• VCC - 5V
• GND - GND

Mielőtt elindítja a robot vezérlését a RadioLink AT10 2,4 GHz -es adóról, előtte kösse össze az adót az R12DS vevővel. A kötési eljárást részletesen ismertetem a videómban.

4. lépés: Arduino Mega Code

A következő minta Arduino programokat készítettem el:

• RC 2.4GHz vevő teszt
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (fájl a mellékletben)

Az első "RC 2.4GHz Receiver Test" program lehetővé teszi az Arduino -hoz csatlakoztatott 2,4 GHz -es vevőegység egyszerű indítását és ellenőrzését, a második "RadioLinkAT10" lehetővé teszi a robot mozgásának vezérlését. A mintaprogram összeállítása és feltöltése előtt győződjön meg arról, hogy az "Arduino Mega 2560" -t választotta célplatformnak a fentiek szerint (Arduino IDE -> Eszközök -> Tábla -> Arduino Mega vagy Mega 2560). A RadioLink AT10 2,4 GHz -es adó utasításait a vevő továbbítja. A vevő 2. és 3. csatornája az Arduino 7 -es és 8 -as digitális csatlakozójához van csatlakoztatva. Az Arduino szabványos könyvtárában megtaláljuk a "pulseIn ()" függvényt, amely mikroszekundumban adja vissza az impulzus hosszát. Ezt használjuk a vevő PWM (Pulse Width Modulation) jelének kiolvasására, amely arányos az adó dőlésével kormányoszlop. A pulseIn () függvény három argumentumot tartalmaz (pin, érték és timeout):

1. pin (int) - annak a tűnek a száma, amelyen le szeretné olvasni az impulzust
2. value (int) - az olvasandó impulzus típusa: HIGH vagy LOW
3. timeout (int) - opcionális számú mikroszekundum, amíg meg kell várni az impulzus befejezését

Az olvasási impulzushossz értékét ezután -255 és 255 közötti értékre képezi le, amely előre/hátra ("moveValue") vagy jobbra/balra ("turnValue") fordul. Így például, ha teljesen előre toljuk a vezérlőpálcát, akkor a "moveValue" = 255 értéket kell kapnunk, és teljesen hátratolva a "moveValue" = -255 értéket. Az ilyen típusú vezérlésnek köszönhetően teljes tartományban szabályozhatjuk a robot mozgásának sebességét.

5. lépés: A biztonsági robot tesztelése

Ezek a videók a mobil robot tesztjeit mutatják az előző rész programja alapján (Arduino Mega Code). Az első videó a 4WD robot éjszakai havon végzett tesztjeit mutatja. A robotot a kezelő távolról, biztonságos távolságból irányítja az fpv google nézete alapján. Elég gyorsan tud haladni nehéz terepen, amit a második videóban láthat. Ezen utasítás elején láthatja azt is, hogy mennyire képes megbirkózni durva terepen.