Egy oktatható robot sok funkcióval: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Sziasztok barátaim, ebben az utasításban egy fantasztikus robotot mutatok be, amely a következő feladatokat tudja elvégezni:

1- Mozogni tud, és a mozgását Bluetooth-on keresztül lehet irányítani

2- Porszívóként tisztíthat

3- Bluetooth segítségével zenéket játszhat le

4- Arduino megváltoztathatja szeme és szája állapotát

5- Villogó LED-del rendelkezik

6- A szemöldöke és a szoknya szegélye LED szalagból készült

Tehát ez az egyedülálló oktatható nagyon jó óra azok számára, akik egyszerű, de többfunkciós robotot szeretnének.

Hozzá kell tennem, ennek a robotnak számos funkciója az Instructables webhely cikkeiből származik, és ezt tudomásul veszem, idézve a cikket minden releváns részben.

1. lépés: Méretek és jellemzők

1- A robot általános méretei:

-Az alap méretei: 50 * 50 cm, magassága a talajtól 20 cm a kerekekkel együtt

- A kerekek mérete: Első kerekek átmérője: 5 cm, hátsó kerekek 12 cm

- A porszívó tartály méretei: 20 * 20 * 15 cm

- A csövek átmérője: 35 mm

- Az elemtartó rekesz méretei: 20 * 20 * 15 cm

- Az Istructables robot méretei: 45 * 65 * 20 cm

Jellemzők:

- a hátsó kerekeket és két első kereket áram nélkül mozgató két motor mozgása, a motorok forgását egy Bluetooth által vezérelt egység és egy okostelefonba telepíthető szoftver vezérli.

- Porszívózás funkció kapcsolóval

- Villogó LED csíkok piros és kék színben

- A szem és a száj állapotának megváltoztatása 10 másodpercenként

- A szemöldök és a robotpiros, állandó fényű LED-es szoknya szegélye ki-be kapcsolható

-Bluetooth hangszórók ki-be kapcsolva a robot testén, és Android okostelefonnal működtethetők Bluetooth-on keresztül.

2. lépés: Anyagjegyzék, modulok és alkatrészek

A robotban felhasznált anyagok, modulok és alkatrészek a következők:

1- Két motoros hajtómű ZGA28 (1. ábra):

Modell - ZGA28RO (RPM) 50, Gyártó: ZHENG, Tengelyátmérő: 4 mm, Feszültség: 12 V, tengelyhossz 11,80 mm, Üresjárati áram: 0,45 A, sebességváltó átmérője: 27,90 mm, max. nyomaték: 1,7 kg.cm, sebességváltó magassága: 62,5 mm, állandó nyomaték: 1,7 kg.cm, hosszúság: 83 mm, fordulatszám -arány: 174, átmérő: 27,67 mm

2- Egy Bluetooth meghajtó robotmotorokhoz (2. ábra):

BlueCar v1.00, HC-O5 Bluetooth modullal felszerelve (3. ábra)

A BlueCar v1.00 nevű android szoftver telepíthető az Android okostelefonokba, és egyszerűen vezérli a motorok mozgását.

Az Android szoftver a (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) ábrákon látható, és letölthető

3-Egy 12 V, 4,5 A-órás ólomakkumulátor (5. ábra)

4- Két motorkonzol 28 * 23 * 32 mm (6. ábra, 7. ábra)

5- Két motorcsatlakozó 10*10*(4-6) mm (8. ábra)

6- Két motor tengely 6 mm átmérőjű * 100 mm hosszú

7- Két meghajtott hátsó kerék, egyenként 12 cm átmérőjű (9. ábra)

8- Két első kerék, egyenként 5 cm átmérőjű (10. ábra)

9- Egy 50 cm * 50 cm-es, négyzet alakú darab PC (poli-karbonát) lap, 6 mm vastagsággal

10- A PVC-ből készült elektromos csatorna az alap megerősítésére és keretezésére szolgál, a méretek 3*3 cm

11- PVC cső 35 mm átmérővel porszívócsövekhez (beleértve a könyököt is)

12- A porszívó tartálya vagy tartálya műanyag tartály, amelyet 20* 20* 15 cm méretű hulladékomban volt

13 - Porszívó motor -ventilátor, 12 V -os motor, közvetlenül hozzá csatlakoztatott centrifugális ventilátorral

14- Hat billenőkapcsoló

15- Egy Arduino Uno modul

16- Egy erősítő modul zöld PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- Két hangszóró, mindegyik 8 Ohm, 3 W

18- Öt 8*8 pontmátrix modul Max7219 chiptel és SPI csatlakozóval (12. ábra)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Két teljesítménytranzisztor 7805

20- két dióda 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Két kondenzátor 3.3 uF

22- Két kondenzátor 100 uF

23- Két tranzisztor BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Két ellenállás 100 Ohm

25- Két ellenállás 100 kOhm

26- Két kondenzátor 10 uF

27- Három projekt tábla 6*4 cm

28- Elég kenyérpirító huzal és egymagos 1 mm-es huzal

29- Egy női USB-csatlakozó (égett USB-elosztót használtam, és az egyik női USB-csatlakozót kiveszem!)

30- Egy Bluetooth vevő BT163

31- Elektromos cső PVC-ből 1*1 cm

32- Csavarok

33- Nyolc fedélzeti terminál

3. lépés: Szükséges eszközök

1- Vágó

2- Kézi fűrész

3- Forrasztópáka

4- Fogó

5- Drótvágó

6- Kis fúró különböző fejjel (fúrószárak - csiszolók, marók)

7- Vonalzó

8- Forrasztás

9- szuper ragasztó

10- kis és közepes méretű csavarhúzó

4. lépés: Hajtómotorok méretezése

A hajtómotorok méretezéséhez meghajtó méretező eszközt használtam az alábbi oldalon:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Az alapok a következők:

A hajtómotor -méretező eszköz célja, hogy képet adjon az adott robothoz szükséges hajtómotor típusáról az ismert értékek és a motor kereséséhez szükséges értékek kiszámítása alapján. Az egyenáramú motorokat általában a folyamatos forgású hajtásrendszerekhez használják, bár részleges (szög / szög) forgáshoz is. Szinte végtelen sokféle sebességgel és nyomatékkal érkeznek, hogy megfeleljenek minden igénynek. Hajtómű nélkül az egyenáramú motorok nagyon gyorsan forognak (ezer fordulat percenként (rpm)), de csekély nyomatékuk van. Ha visszajelzést szeretne kapni a motor szögéről vagy fordulatszámáról, fontolja meg a jeladó opcióval rendelkező motort. A hajtómotorok lényegében egyenáramú motorok, hozzáadott áttétellel. A fogaskerék hozzáadása csökkenti a sebességet és növeli a nyomatékot. Például egy terheletlen egyenáramú motor 12000 fordulat / perc sebességgel foroghat, és 0,1 kg-cm nyomatékot biztosít. A sebesség arányos csökkentése és a nyomaték növelése érdekében 225: 1 sebességváltót adnak hozzá: 12000 ford / perc / 225 = 53,3 fordulat / perc és 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. A motor ezentúl jelentősen nagyobb súlyt képes mozgatni ésszerűbb sebességgel. Ha nem biztos abban, hogy milyen értéket kell megadnia, próbálja meg jól „képzett” tippelni. Kattintson az egyes linkekre, ha további magyarázatot szeretne kapni az egyes bemeneti értékek hatásáról. Azt is javasoljuk, hogy nézze meg a meghajtó motor méretezési oktatóanyagát, ahol megtalálja az eszközben használt összes egyenletet magyarázatokkal kiegészítve.

Ezért a szerszámokhoz való bemenetemet az 1. ábra mutatja

A kimenetek pedig a 2. ábrán láthatók

A kiválasztott bemenetek oka elsősorban a rendelkezésre állás és másodsorban az ár volt, ezért a kialakításomat a rendelkezésre állóhoz kellett hozzáigazítanom, és így sok kompromisszumot kellett megtennem, beleértve a dőlésszöget, a sebességet és a fordulatszámot is, tehát a 80 ford / perc érték ellenére a javasolt szerszám, 50 ford / perc motort választottam.

Az interneten számos olyan webhelyet talál, amelyek a motorválasztás meghajtására vannak kijelölve, az alábbi oldalon található egy nagyon jó útmutató pdf formátumban, amely felbecsülhetetlen tippeket ad a mobil robotmotorok kiválasztásához:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

5. lépés: Hogyan készítsünk mechanikus alkatrészeket

A mechanikus alkatrészek elkészítése a következő lépésekben történhet:

1- Az alap elkészítése: 50*50 cm-es PC (polikarbonát) lemez 6 mm vastagságú vágása, és 3*3 elektromos csatorna segítségével megerősítjük téglalapként és két kereszttartóval a jobb szilárdság érdekében.

2- Két függőleges rész rögzítése az elektromos csatornákból az alaphoz, és kellő erősségűvé tétele a meghajtó kerekekhez, rekesz készítése a motorok meghajtásához, és mindezek rögzítése az alaphoz csavarokkal, hogy merev szerkezetet hozzon létre a teherhordó és a keréktartó számára.

3- Elég hosszú vezetékek csatlakoztatása a motorokhoz és forrasztás, valamint a motorok konzolokkal történő csatlakoztatása a motortérhez.

4- kerekek összekötése a tengelyekkel csavarokkal és ragasztással, hogy ezek a szerelvények elég erősek legyenek, ellenálljanak a terhelésnek és a sebességnek, és miután behelyezték a tengelyeket a függőleges részekben található lyukakba (lásd a 2. pontot), és két műanyag alátétet adtak hozzá mindkét oldalon, hogy csapágyat a tengely forgatásához, csatlakoztassa a tengelyeket a motorcsatlakozókhoz, és rögzítőcsavarokkal erősítse meg a kapcsolatot, különben a tengelyek leválhatnak a motorokról, és megnehezíthetik az Ön életét. A motorok beállítása fontos, és gondos és pontos feladatot, valamint elegendő türelmet igényel ahhoz, hogy a hajtás szilárd és szabadon mozogjon.

5- Az első kerekek (esetemben egy mozgó székben használt görgők) csatlakoztatása a kis alaphoz, és alapjuk csavarása függőleges 35 mm-es PVC csövekhez, annak érdekében, hogy szabadon forogjanak akadályok és megragadások nélkül. hogy egy kis szilikonolajat használjon az összes kerék lyukait és a gördülő kerekeket, hogy szabadon haladhassanak.

6- A polikarbonát lemezekből készült elemtartó csatlakoztatása, a rekesz csavarozása az alaphoz, és az elem behelyezése a rekeszbe a későbbi csatlakoztatáshoz.

7- A porszívó tartályának ragasztással és csavarokkal történő csatlakoztatása az alaphoz, és a csövek rögzítése hozzá, könyököt használtam, és csöveket készítettem csövekkel, amelyeket megfelelően vágtak, hogy porszívó szívónyílásként használhassák. A motor-ventilátor szerelvényt porszívózáshoz is csatlakoztatni kell (a motorcsatlakozókat kellően hosszú huzalokhoz kell csatlakoztatni a későbbi munkákhoz, és a vezetékek legalább 0,5 mm^2 legyenek a porszívó motor nagy áramfelvételéhez) a készülék tetejére tartály.

8- Ebben a lépésben az oktatható robotot kivágják polikarbonát lemezből (6 mm vastagság), és csatlakoztatják az alaphoz úgy, hogy a porszívó tartály belsejében és a robot fejében találja meg a 20*20*20 kockát az elektronikai alkatrészekre és a modulokra. a robot elülső testébe három lyukat kell tenni a billenőkapcsolókhoz.

6. lépés: Hogyan készítsünk elektronikus alkatrészeket:

Az elektronikus alkatrészek elkészítéséhez a következő lépések szükségesek:

1- Villogó LED készítése

Ennek a résznek az áramköre és alkatrészei pontosan az előző utasításomból származnak, az alábbiak szerint:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- A mátrixpont LED készítése a szem és a száj állapotára:

Mindazt, amit ebben a lépésben tettem, az alábbi utasításból vettem:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

kivéve, ha megváltoztattam a szoftverét, és ahelyett, hogy a soros monitoron keresztül irányítanám, hozzáadtam néhány kódot a szem és a száj állapotának megváltoztatásához 10 másodpercenként. A szoftver részben részletesebben elmagyarázom ezt, és a letölthető szoftvert is megadom. Az Arduino UNO bemeneti csatlakozáshoz mellékeltem egy kis áramkört a 12 V -os akkumulátorfeszültség 5 V -ra való átalakítására, az ilyen áramkör részletei az előző utasításomban a következők:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- A Bluetooth meghajtó motorok elkészítése

A motorok csatlakoztatása a Bluetooth hajtómotor modulhoz (3. ábra) egyszerű és a fenti ábra szerint történik, azaz a jobb motorkapcsok a vezető jobb oldali kapcsaihoz, a bal motorkapcsok pedig a vezető bal csatlakozóihoz, valamint az akkumulátorról az áramellátást a meghajtó táp- és testkivezetéseire, amelyekben a billenőkapcsoló az elemtartó rekeszbe van szerelve a be- és kikapcsoláshoz. Ennek a résznek a szoftverét a szoftver részben ismertetjük.

4- A Bluetooth hangszórók készítése

Ez a rész egyszerű, és pontosan az alábbi utasításból származik:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Két kivételtől eltekintve először nem szakítottam fel a Bluetooth -vevőt, és egy női USB -n keresztül csatlakoztattam a tápegységhez (ugyanaz, mint a fenti 2. pont, azaz 12 V/ 5 V -os áramkör), és egy női jack csatlakozót az erősítő modulomhoz. Másodszor, az erősítő modult, a zöld PAM8403-at (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W-ot (11. ábra) használtam az utasításban használt erősítő helyett, és csatlakoztattam a bal hangszórómat a PAM8403 bal csatlakozóihoz, a jobb oldali hangszórót pedig a PAM8403 jobb oldali csatlakozóihoz (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), a polaritást figyelembe véve, 5V -os bemenetet használtam ugyanabból a tápegységből, és a PAM8403 három terminálját csatlakoztatom a Bluetooth vevő kimeneti aljzatához az ábra szerint.

7. lépés: Szoftverek

Ebben az oktatóanyagban két szoftver található, 1 a Bluetooth motorvezérlőhöz és 2) a pontmátrixos szemekhez és a szájhoz

- A motorvezérlő szoftverét itt töltheti le, telepítheti ezt az apk -t okostelefonjára, és Bluetooth -on keresztül vezérelheti a robotot.

-Az Arduino szoftvere megegyezik a fent említett, a szem és a száj állapotának Dot-Matrix LED-ek használatával történő megváltoztatására szolgáló szoftverrel, de néhány kódot megváltoztattam, hogy az Arduino megváltoztassa az állapotokat 10 másodpercenként, és ez a szoftver is letölthető.

8. lépés: Következtetés:

Végül, de nem utolsósorban remélem, hogy elkészítheti saját robotját, és úgy élvezheti, mint én, amikor minden nap látom, hogy az oktatható robotom fantasztikus munkát végez, és emlékeztet arra, hogy az INSTRUCTABLES nevű kreatív közösség tagja vagyok