Ard-e: A robot Arduino-val, mint agy: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Hogyan készítsünk nyílt forráskódú Arduino vezérelt robotot 100 dollár alatt.

Remélhetőleg, miután elolvasta ezt az útmutatót, megteszi az első lépést a robotikában. Az Ard-e körülbelül 90–130 dollárba kerül, attól függően, hogy mennyi tartalék elektronikával rendelkezik. A fő költségek: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Szervo- $ 10 Az enyémet egy helyi hobbiboltban szereztem be Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Különféle egyéb elektronika- körülbelül 10 dolláros radioshack vagy digikey.com Érzékelők - bárhol 0 dollártól 28 dollárig, attól függően, hogy mennyit szeretne, és milyen kiterjedésű az ócska elektronika, így körülbelül 100 dollár költésével kap egy távirányító robotot, amely pan és dönthető rendszerrel használható, és amelyet fel lehet használni airsoft pisztolyt (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx), vagy lézert is csatlakoztathat hozzá, mert ez az, amit hever. Ha igazán kegyetlen akarsz lenni, csatolhatsz hozzá egy DVD -lézert, és elégethetsz, amit csak akarsz (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Amellett, hogy elkészíted a távirányítós serpenyő- és billentési rendszert. Ön is vásárolhat körülbelül három dollár értékű zsetont, csatlakoztathat érzékelőket az Ard-e-hez, és teljesen önállóvá teheti. Körülbelül száz dollárért felépítheti saját robotikai rendszerét, amely a legtöbb funkcióval rendelkezik, mint egy roomba vagy egy lego-mindstorms robot: érzékelheti, ha valami ütközik, programozva, hogy elkerülje, amibe ütközik, követheti a legfényesebbet fényt, szagot, szennyező anyagokat, hangokat hall, pontosan tudja, milyen messzire ment, és egy régi újrahasznosított távirányítóval vezérelhető. Mindezt a kereskedelmi egységek árának körülbelül a feléért. Ez a nevezésem a RobotGames robotversenyen, így ha tetszik, mindenképpen szavazz rá! Megjegyzés- Eredetileg csak a versenyre való belépésként akartam belépni a távirányítós verzióba, de mivel a határidőt eltolták, megmutatom, hogyan kell Ard-e-t futtatni. Tehát az Ard-e felépítéséről

1. lépés: Készítse el buldózerét

Tehát ha egyszer megkapja az új buldózerkészletet postai úton vagy a helyi hobbiboltban, össze kell állítania. Ezek a Tamiya készletek általában kicsit drágák, de megéri. A féreghajtóművet, amellyel a lézert pásztázom, egy régi, porral borított projekt dobozában találtam, talán három éve nem nyúlt hozzá. Miután lefújta a port és beakasztotta, jól ment.

A buldózer beállításához egy zsebkésnek vagy bőrösnek kell lennie. Az utasítások lépésről lépésre haladnak, és könnyen követhetők, még akkor is, ha az angol nyelv kissé ingatag. Mivel nem terveztem, hogy az Ard-e-t valóban gyenge buldózerként használom, nem csatoltam fel az ekét. A buldózert hajtó egyenáramú motorokat a vezérlőt alkotó dupla pólusú dupla dobás (DPDT) kapcsolók vezérlik. Hozzáadtam egy diagramot arról, hogyan lehet csatlakoztatni a saját DPDT kapcsolót a motor vezérléséhez, mert később a pásztázó motort egy másik DPDT kapcsolóval irányítom. Remélhetőleg a diagram egyértelművé teszi, hogy a kapcsoló, ha egyik irányba dobja, a motort az egyik irányba, a másikat pedig a másik irányba fordítja.

2. lépés: Szerelje össze a Pan és Döntés rendszert

Tehát most van egy alapja az Ard-e-hez, amelyet jól megterveztek és felépítettek (remélhetőleg az utasításokban szereplő angolok nem dobtak túl sokat). Most valamit fel kell építeni, amellyel ez a bázis körbejárhat és menő dolgokat csinálhat. Úgy döntöttem, hogy egy másik egyenáramú motort és egy szervót teszek rá serpenyő- és billentőrendszerként, amellyel bármit megcélozhat. A szervót az Arduino vezérli, a pásztázó motort pedig egy DPDT kapcsoló vezérli, amelyet a rádióházban vásároltam körülbelül két dollárért. A szervó vezérléséhez írtam egy kódot az Arduino szoftverkörnyezetbe, amely leolvassa a potenciométer feszültségcsökkenését, és azt a szögbe alakítja, amelyre a szervót el kell helyezni. Ennek megvalósításához az Arduino -n csatlakoztassa a szervo adatvezetéket az Arduino egyik digitális kimeneti csatlakozójához, a pluszfeszültségű vezetéket pedig 5V -hoz és a földelő vezetéket a földhöz. A potenciométerhez a külső két vezetéket +5V -ra, a másikat a földre kell csatlakoztatni. Ezután a potenciométer középső vezetékét analóg bemenetre kell csatlakoztatni. A potenciométer ezután feszültségosztóként működik, amelynek lehetséges értékei 0V és +5 között vannak. Amikor az Arduino beolvassa az analóg bemenetet, 0-tól 1023-ig olvassa be. Ahhoz, hogy szöget kapjunk a szervó futtatásához, elosztottam az Arduino által olvasott értéket 5,68-mal, hogy nagyjából 0-180-as skálát kapjunk. Íme a kód, amellyel a dönthető szervót egy potenciométerről vezéreltem: #include int potPin = 2; // kiválasztja a potenciométer bemeneti csapjátServo servo1; int val = 0; // változó a potenciometervoid beállításból származó érték tárolására () {servo1.attach (8); // kiválasztja a szervó csapját} void loop () {val = analogRead (potPin); // olvassa be az értéket a potenciométerből val = val / 5,68; // az érték konvertálása fokokra servo1.write (val); // hogy a szervó ilyen mértékű legyen Servo:: refresh (); // parancs szükséges a szervó futtatásához} Ha segítségre van szüksége az Arduino használatához, mint én, akkor javaslom, hogy látogasson el a www.arduino.cc oldalra. Ez egy fantasztikus, nyílt forráskódú webhely, amely valóban hasznos. Tehát a szervó és a kapcsoló vezérlésének tesztelése után szükségem volt egy helyre, ahol ezeket elhelyeztem. Végül az Ard-e-vel azonos hosszúságúra vágott fadarabot használtam, és egy 90 fokos szögben hajlított alumíniumdarabbal csavartam be a hátsó deszkába. Ezután telepítettem a DPDT kapcsolót és a potenciométert a vezérlőbe. Erős szorítás volt, és egy másik lyukat kellett fúrnom a tetején, hogy ki lehessen vezetni a vezetékeket, de összességében nagyon szépen sikerült. Végül a forrasztóhuzalokat is a meglévő vezérlő áramkörre forrasztottam a féreghajtómű áramellátására. Valószínűleg egy másik szervót kellett volna használnom a pásztázáshoz, de a hobbiboltban, ahová mentem, csak a tíz dolláros volt az egyik, és a motor 360 fok a szervóval ellentétben. A motor azonban kicsit túl lassú. Most a tesztelésre.

3. lépés: Az Ard-e távvezérelt verziójának tesztelése és elkészítése

Tehát mielőtt elkezdenénk vezetni az Ard-e-t, meg kell tennünk az Arduino mobilitását. A Decimilla mobilitásához mindössze egy 9 voltos akkumulátorra van szükség, amely a külső tápegységbe illeszkedő dugóhoz van csatlakoztatva. Végül levágtam a tápkábelt egy régi transzformátorról, és egy kilenc voltos tésztacsipeszt kaptam egy régi kilenc voltos szétszedésével. A jumpert is át kell helyezni az usb tápellátásról az ext powerre. Ha az akkumulátort megfelelően csatlakoztatta, az Arduino tápellátás jelzőfényének fel kell gyulladnia. Ha nem, akkor valószínűleg rossz a polaritása, és cserélnie kell a vezetékeket. Először ezt tettem, és nem okozott kárt a chipben, de nem ajánlom sokáig.

Most tesztelnie kell, hogy minden a várt módon működik -e. Csatlakoztasson valamit a serpenyőbe és billentő rendszerbe, például fényképezőgépet vagy ledet. Lézeres cipzárat használtam a szervóra, mert szépen illeszkedett, és volt egy fekvésem. Vezesse körbe az Ard-e-t, és próbálja meg, hogy ne ragyogja be a lézert a szemébe. Amikor először összeraktam az Ard-e-t, az Arduino-t a vezérlő mögé tettem, és a helyére ragasztottam. Ezzel a beállítással minden alkalommal, amikor a hajtómotorokat vagy a pásztázó motort futtattam, a szervó 0 fokos helyzetbe kerül. Nyilvánvalóan a motorok működése zavarja az időzítő vezérlő impulzust, és azt gondolja a szervóról, hogy 0 fokosnak kell lennie. Gondoltam, ez valószínűleg annak köszönhető, hogy milyen hosszú az Ard-e szervójának vezérlővezetéke. Az Ard-e-ről a vezérlő mögötti Ardunio-ra kellett futnia, miközben a motorok áramát vezető vezetékek közvetlen közelében volt. Ezek a vezetékek sok zajt okoztak a vezérlő vezetékben, és 0-ra állították. A probléma megoldásához áthelyeztem az Arduino-t a vezérlő mögül az Ard-e-re. Vegye figyelembe a szervó és az Arduino nagyon professzionális megjelenésű ragasztószalag -rögzítését. Ezzel kiküszöbölték a motor vezetékeit, amelyek zajt okoztak, és megoldották a problémát. A hosszú vezetékek ezután csak a potenciométeren keresztül vezették az áramot és a bemeneti jelet a szervó teljesítmény- és vezérlőjele helyett. A motorhuzalokból származó zaj most befolyásolja a potenciométer leolvasását, ami alig vagy egyáltalán nem befolyásolja a szervó meghajtásának mértékét. Tehát most az Ard-e távvezérelt verziója van. Alapvetően készítettél egy igazán klassz, otthon épített autót, amellyel körbevezethetsz és mutathatsz a dolgokra. Az Arduino enyhén kihasználatlan. Ard-e jelenleg az analóg világ érzékelésének képességének 1/6-át és a digitális I/O képességeinek 1/14-ét használja fel. Pénzt spórolhat meg magának, és csak vegye ki a szervót és az Arduino -t, ha csak egy otthon épített autóra vágyik…. De ha igazán bele akar süllyeszteni a fogait a robotikába, olvassa el, hogyan lehet rávenni Ard-e-t, hogy vezesse magát.

4. lépés: Ard-e automatikus: Az Ardunio használata a DC motorok meghajtásához

Második díj az Instructables és RoboGames robotversenyen