Robotic Rover: Hatua 10

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Halo, mimi ni Proksi303, mtaalam wa roboti. Katika mafunzo haya, nitakufundisha jinsi ya kujenga roboti yako kama moja yangu.

Sizungumzii juu ya mojawapo ya magari ya kudhibiti kijijini ambayo watu huita roboti. Moja ya ufafanuzi wa roboti ni kwamba haiwezi kudhibiti kijijini. Roboti utakayojenga leo ni ile unayoijenga, waya, na mpango. Basi ni uhuru. Hiyo inamaanisha kuwa haidhibitwi nje. Inajidhibiti yenyewe. Baada ya kujengwa na kusanidiwa, roboti hufanya kila kitu yenyewe.

Kuna sehemu kuu tano za roboti yoyote:

• Chasisi, ambayo ni mwili wa roboti yako. Unaweza kununua hizi zilizokusanywa mtandaoni, au unaweza kutengeneza yako mwenyewe kutoka kwa kit au kutoka mwanzo.
• Mdhibiti mdogo, ambayo ni "ubongo" wa roboti yako. Huu ni mzunguko unaofaa ambao unaweza kusanidiwa kufanya kitu chochote sana.
• Magari mengine, ambayo huruhusu roboti yako kusonga. Hauwezi kudhibiti motors moja kwa moja na mdhibiti mdogo, kwa hivyo unahitaji…
• Dereva wa gari, ambayo hukuruhusu kudhibiti motor yenye voltage ya juu na ishara ya mantiki ya voltage ya chini.
• Chanzo cha nguvu, ambacho kinapeana nguvu kila kitu. Kwa roboti zinazobebeka au zile zinazunguka, tumia betri. Vinginevyo, unaweza kutumia moduli ya usambazaji wa umeme, kama moja kutoka kwa kompyuta.

Vifaa

Utahitaji:

• Chasisi ya roboti (Ninapendekeza Actobotics Runt Rover Whippersnapper, kwa sababu ina mambo mengi mazuri, kama mlima mdogo wa mtawala mdogo, au milima ya sensa, au ukweli kwamba kila kitu kinashikana tu.) Nyenzo yoyote inafanya kazi, kwa hivyo jaribu plastiki, mbao, au hata kadibodi. Kuwa mwangalifu wakati unatumia chuma, kwani inaweza kufupisha viungo vya solder chini ya bodi za mzunguko, lakini ikiwa unajua unachofanya, basi endelea na ujaribu. Chassis ya roboti inaweza kuwa ghali sana, unning popote kutoka 15 hadi mia mia dola.
• Mdhibiti mdogo (nilitumia Arduino Mega 2560, lakini Raspberry Pi inafanya kazi vizuri pia.) Hizi zinaweza kununuliwa katika duka za elektroniki, maduka ya wanaovutia, mkondoni, au mahali pengine popote pale panapouza sehemu za roboti. Ingawa wao ni moja ya sehemu muhimu zaidi ya roboti, kwa kweli ni bei rahisi, kuwa mahali popote kati ya dola 10-40.
• Dereva wa gari (nilitumia dereva wa gari mbili wa L298N) Hizi zinaweza kuwa ghali, kwa hivyo tibu yako kwa uangalifu. Wavulana hawa wabaya wameundwa kwa kusukuma nguvu nyingi kwenye motors, na kwa hivyo wanapasha moto sana. Hakikisha ile unayonunua ina heatsink, au ikiwa haina, weka moja. Hakika hautaki dereva wa gari kupita kiasi na kuvunja, ikikgharimu popote kutoka dola 20 hadi mia mia kwa mpya.
• Waya wachache wa mkate. Haihitajiki maelezo mengi hapa, kwa sababu unaweza kuzipata mahali popote.
• Baadhi ya waya za M-F DuPont. Badala ya waya za mkate, ambazo zina "sindano" za chuma pande zote mbili, hizi zina "sindano" upande mmoja, na tundu upande mwingine.
• Vipimo vichache vilivyowekwa. Tena, hakuna maelezo mengi yanayohitajika. Pata screws ndogo za kichwa cha Phillips, saizi ya kawaida.
• Chanzo cha nguvu cha msingi cha kuwezesha mdhibiti mdogo (Unaweza kupata betri za lithiamu-ion zenye bei rahisi sana mkondoni. Kwa kawaida mimi hutumia benki za umeme zinazotumika kuchaji simu.)
• Chanzo cha nguvu ya gari (betri 6 AA zitafaa sana kwa hili, lakini unaweza kutumia chanzo kingine cha nguvu ikiwa ungependa. USITUMIE betri ya 9V; hazina mkondo wa aina hii. akilini kwamba zimeundwa kuendesha vifaa vya kugundua moshi, sio roboti.) Ikiwezekana, jaribu kupata chanzo cha umeme kinachoweza kuchajiwa. Ni ghali zaidi mwanzoni, lakini niamini. Ikiwa unatumia betri za matumizi moja, utajikuta unazipitia haraka sana, na gharama ya betri nyingi huzidi haraka gharama ya zingine zinazoweza kuchajiwa.

Unaweza kutaka:

• Sensor ya ultrasonic. Acha roboti yako ione vitu mbele yake.
• Motors zingine za servo. Badala ya kuzunguka kila wakati, motors hizi muhimu zinaweza kusanidiwa kusonga kwa pembe maalum na kukaa hapo.
• Vichache vya LED. Hakuna ufafanuzi unaohitajika. Unaweka nguvu, zinawaka. Rahisi.
• Au viambatisho vingine vyovyote. Kwa nini usiongeze mkono wa roboti? Au sensorer nyingine?

Hatua ya 1: Jenga Chassis ya Robot

Unganisha chasisi ya roboti uliyonunua. Hakikisha kila kitu kimekusanyika vizuri.

Pamoja na Runt Rover Whippersnapper, kila kitu kinapunguka pamoja. Ikiwa chasisi yako imeshikiliwa pamoja na vis, basi hakikisha kuwa ni ngumu, na kwamba bot yako ni thabiti. Niniamini, hakuna jambo baya zaidi kuwa kuwa na mradi wako kukuangukia wewe - wakati mwingine kihalisi! Pia, hakikisha kuwa kuna nafasi ndani ya chasisi. Fikiria kununua kila kitu, kutumia zaidi ya dola 70, ili tu kupata kwamba moja ya vifaa vyako kuu haifai ndani ya bot!

Pia, hakikisha motors zimeambatanishwa vizuri na zinaweza kugeuka kwa uhuru. Wakati mwingine, kipande cha chasisi kilichowekwa nje kinaweza kuzuia motors, kwa hivyo hakikisha hakuna kitu kinachoweza kuzuia motors kugeuka.

Hatua ya 2: Wiring ya Msingi

Unganisha motors za upande wa kushoto kwa kila mmoja, kwa usawa. Fanya vivyo hivyo kwa motors sahihi. Hakikisha nyaya za nyekundu za upande wa kushoto zimewekwa pamoja na nyaya nyeusi upande wa kushoto, na sawa kwa upande wa kulia. Unganisha waya nyekundu kwa waya zote mbili za RED za upande wa kulia. Unganisha waya mwingine mwekundu kwa waya zote NYEUSI za upande wa kushoto (najua, inaonekana nyuma upande wa kushoto, lakini hii ni kwa ajili ya kuzingatia ukweli kwamba motors za upande wa pili huzunguka upande mwingine.) Rudia waya mweusi. Hakikisha kuweka waya kwa pande zilizopangwa pamoja. Pia, hakikisha kuwa motors za upande wa kushoto zimebadilishwa kutoka kwa jinsi unavyoweka waya kawaida.

Hatua ya 3: Unganisha Dereva wa Magari

Kabla ya kutumia dereva wa gari, UNAHITAJI kujua jinsi inavyofanya kazi. UKIUNGANISHA VIBAYA, UNAWEZA KUMWANG'ARISHA MDHIBITI WA NDEGE NA / AU DEREVA WA MOTO!

Dereva wa gari ni aina ya mdhibiti wa mzunguko uliotengwa, ikimaanisha kuwa hakuna uhusiano wa mwili kati ya eneo la umeme na eneo la kudhibiti mantiki. Nzuri zaidi zimeundwa ili kuzuia kuvuja kwa umeme kwa mdhibiti mdogo (ambayo inaweza kuiharibu au kuiharibu.) Pia, nzuri zaidi kawaida ni angalau $ 15, kwa hivyo ukiona $ 2 moja mkondoni, usiinunue! Mimi mwenyewe nimepata moja kama hiyo, na kama jaribio tu, nilifunga heatsink juu yake na nikaunganisha. Muuzaji alisema dereva alipimwa kwa 12V. Niliiunganisha na 9V, na ikaanza kuvuta sigara. Inageuka, chip waliyotumia ilipimwa tu kwa 3V!

Dereva wa gari ana maeneo 2 ya kuingiza: Pembejeo za nguvu na pembejeo za mantiki. Pia ina maeneo mawili ya pato: pande za kulia na kushoto. Hapa kuna pini zote na kile wanachofanya:

• Pembejeo za mantiki:

  • Hizi huchukua ishara ya mantiki 3.3v na kuitumia kudhibiti motors. Kamwe unganisha voltage ya juu kwenye pini hizi.
  • Unganisha hizi kwa matokeo ya mantiki ya dijiti kwenye kidhibiti kidogo.

• Pembejeo za nguvu:

  • Pini ya Nguvu, inayotumiwa kugeuza motors. Kiasi cha nguvu unayoweka hapa ni kiwango cha nguvu ambazo dereva atapiga kwenye motors.
  • Pini ya GND, inayotumiwa kama unganisho la kawaida la ardhi. Imetumika kwa nguvu na kama kurudi kwa pembejeo za mantiki. Pini ya GND kawaida huwa na waya na diode, ili kuzuia kuvuja kwa umeme kwa mantiki na pini za nguvu.
  • Pini ya 5V, inayotumiwa kuwezesha aina fulani za motors. INAZALISHA volts 5, kwa hivyo usikosee kwa kuingiza umeme. Inachohitajika ni kupasuka kwa nguvu kwenye pini isiyo sahihi kwenye kidhibiti chako kidogo ili kuiharibu kimya na papo hapo.

• Matokeo:

  • 1A na 1B, kwa gari moja au seti ya motors.
  • 2A na 2B, kwa gari lingine au seti yao.

Dereva wa gari hukuruhusu kudhibiti motor yenye voltage ya juu na ishara ya mantiki ya voltage ya chini. Sababu kuna pembejeo mbili kwa kila motor ni ili uweze pia kudhibiti mwelekeo.

Unganisha matokeo 1A na 1B ya dereva wako wa gari kwa motors za upande wa kulia. Unganisha matokeo 2A na 2B kwa motors za upande wa kushoto (Kumbuka! BACKWARDS!)

Sakinisha betri ya gari mahali pengine ndani ya chasisi yako ya roboti, na uiunganishe na pembejeo ya nguvu ya dereva wako wa gari, na + kwa kuingiza nguvu na - kwa GND.

Ikiwa unatumia moduli iliyokusanywa hapo awali, basi uko vizuri.

Ikiwa unatumia tu IC, hakikisha imeunganishwa vizuri, na hakikisha kuweka heatsink juu yake! Chips hizi huwaka sana, na ndio sababu madereva mazuri huwa na heatsinks.

Hatua ya 4: Ambatisha Mdhibiti Mdogo

Ambatisha mdhibiti wako mdogo kwenye roboti. Nilitumia Arduino Uno Rev3. Unganisha matokeo manne ya dijiti ya mdhibiti mdogo kwa pembejeo ya mantiki ya dereva wa gari. Unganisha pini ya ardhi ya mdhibiti mdogo kwenye nafasi ya GND ya dereva wa gari. Usiunganishe pini ya 5V kwenye dereva wa gari kwa mdhibiti mdogo! Hii hutumiwa kwa kuwezesha aina fulani za motors, sio kama pembejeo ya nguvu, na kwa kweli sio kwa mdhibiti mdogo. Ukifanya hivyo, unaweza kuharibu mdhibiti mdogo. Unapaswa kuunganisha tu pini za mantiki na pini ya kawaida kwenye dereva wa gari kwa mdhibiti mdogo.

Uunganisho huu hutumiwa kudhibiti motors, kwa kutumia pembejeo za mantiki za dereva.

Hatua ya 5: Hakikisha Kila kitu Ni Nzuri

Rudi nyuma na uhakikishe kila kitu ni sawa. Angalia wiring yako, hakikisha motors za kushoto zimeunganishwa nyuma, hakikisha pato lako la 5V kwenye kidhibiti-ndogo halijaunganishwa na 5V nje ya dereva wa gari, na angalia maswala mengine yoyote. Hakikisha screws zako zote zimebana, waya zako zimechomekwa, motors zako hazizuiwi, na hakuna waya zilizovunjika.

Ikiwa kila kitu ni nzuri, basi nenda kwenye hatua inayofuata.

Hatua ya 6: Sakinisha Betri

Ingiza betri kwenye chasisi ya roboti. Ikiwa wataanguka, wangeweza kupunguza au kusimamisha roboti yako, kwa hivyo hakikisha kuwalinda ndani ya chasisi. Tumia bracket inayopanda, gundi fulani, au uwaweke mkanda tu ikiwa una mpango wa kuzitoa mara nyingi. Pia, hakikisha uunganisho wako wa betri ni mzuri. Niliwahi kuwa na roboti iliyokataa kusonga, na nilikwenda kwa miduara kwa masaa, nikitazama programu yangu, kuzungusha gari tena, na nikishindwa kupata shida. Hata niliishia kununua mdhibiti mdogo mpya, nikapata tu kwamba moja ya waya kwenye betri yangu ya gari ilikuwa imetoka ndani ya chasisi. Huu ni mfano mzuri kwa nini unapaswa kuangalia kila wakati maswala mengine kabla ya kubadilisha sehemu!

Hatua ya 7: Ambatisha kila kitu

Tumia screws ndogo za kufunga ili kushikamana kila kitu salama. Punja dereva wa gari na mdhibiti mdogo kwenye chasisi ya robot, na uhakikishe kuwa motors ni salama. Hakikisha kwamba ubao wa mkate umeunganishwa salama pia.

Tumia vifungo vya zip au vipande vidogo vya mkanda kupanga waya zako. Huna haja ya kufanya hivyo, lakini hakika hufanya roboti ionekane bora, na inafanya iwe rahisi kuweka wimbo wa waya gani huenda kwa nini. Pia, ikiwa huna uhusiano wa zip, au unahitaji kubadilisha waya kwa urahisi, unaweza kuzipanga kwa rangi. Kwa mfano, unaweza kutumia waya za kijani kutoka kwa mdhibiti mdogo kwenda kwa dereva wa gari, waya nyekundu kwa nguvu, waya mweusi kwa GND, na waya za hudhurungi kutoka kwa dereva wa gari hadi motors.

Hatua ya 8: Programu

Hook up mdhibiti mdogo kwenye kompyuta na uipange. Anza rahisi, na usijisumbue mwenyewe. Anza na kitu rahisi kama kufanya roboti isonge mbele. Je! Unaweza kuifanya igeuke? Rudi nyuma? Inazunguka kwenye miduara? Jihadharini, programu inahitaji uvumilivu mwingi, na kawaida huchukua muda mrefu zaidi. Rejea grafu hapo juu.

Ni juu yako!

Hatua ya 9: Viambatisho

Sasa kwa kuwa umeweka robot rahisi, ni wakati wa kuongeza huduma zingine za ziada. Ambatisha sensorer ya ultrasonic ili kuruhusu robot kuepuka vikwazo. Au motor servo, na kitu baridi juu. Au taa zingine zinaangaza ili kuangaza bot. Kumbuka, ni robot yako, kwa hivyo ni juu yako!

Hatua ya 10: Umemaliza

Hongera! Sasa una robot inayofanya kazi! Tafadhali weka maoni ikiwa umeijenga, na ni viambatisho vipi ulivyoongeza.

Ikiwa chochote kitaenda vibaya, tafadhali rejelea msaada wa utatuzi hapa chini:

Roboti haiwashi kabisa

Unajua kuwa roboti imewashwa kwa sababu madereva wengi wa magari na vidhibiti vidogo wana taa zinazoonyesha kuwa wamewasha. Ikiwa hawatawasha, basi:

• Betri kuu inaweza kuwa ya chini au tupu. Ikiwa unatumia betri inayoweza kuchajiwa, basi imchaji. Ikiwa unatumia betri ya kawaida, basi ibadilishe.
• Waya zinaweza kuunganishwa vibaya. Angalia miunganisho yako. Waya moja iliyowekwa vibaya inaweza kukata nguvu kwa roboti nzima.
• Waya zinaweza kuvunjika. Inaonekana kama kitu ambacho hautarajii kupata, lakini nimeona kuwa waya zilizovunjika ni kawaida sana. Tafuta utaftaji uliovunjika au uliokaushwa, "sindano" ndogo za chuma zinazotoka kwenye soketi za waya (wakati pini mwisho wa waya hutoka na kukwama), au waya zilizogawanyika.
• Kunaweza kuwa na shida na dereva wa gari au mdhibiti mdogo. Kasoro za utengenezaji zinaweza kusababisha mifumo isiwashwe. Katika kesi hiyo, badilisha mdhibiti mdogo au dereva wa gari. Hii ndio suluhisho la mwisho, kwa sababu vidhibiti vidogo na haswa madereva ya gari wakati mwingine zinaweza kuwa ghali.

Roboti inawashwa lakini hasogei

Ikiwa umethibitisha kuwa roboti imewashwa, lakini haitoi kabisa, basi:

• Chanzo cha umeme kinaweza kuwa cha chini au tupu. Badilisha betri. Kwa uzoefu wangu, betri hizi zinaisha haraka sana, kwa sababu inachukua sasa mengi kuendesha motors.
• Kunaweza kuwa na shida ya wiring. Angalia sehemu iliyo hapo juu na angalia waya zilizowekwa vibaya au zilizovunjika.
• Motors zinaweza kupunguzwa au kuchomwa moto. Hii ni kawaida sana, kwa hivyo inafaa kutafutwa. Tumia nguvu za moja kwa moja kwa motors na uone ikiwa zinahama.
• Dereva wa gari anaweza kuharibiwa. Angalia voltage kwenye matokeo. Ikiwa taa kwenye dereva imezimwa, ni ishara wazi ya kitengo kibovu. KUHAKIKI KUANGALIA KILA KITU KINGINE! Mbali na chasisi, dereva wa gari kawaida ni kipande cha ghali zaidi cha roboti.
• Kunaweza kuwa na suala la programu. Kwa mimi, hii ndio shida ya kawaida. Katika lugha nyeti ya C (inayotumiwa katika Arduino), kosa moja linaweza kuharibu programu yako yote. Python (lugha ya Raspberry Pi) pia inaweza kuwa na maswala kadhaa.
• Mdhibiti mdogo anaweza kuharibiwa. Wakati mwingine, ishara ya mantiki hata haifikii dereva wa gari (kuna sababu ya kutoruka hadi mwisho wa dereva mbaya). Katika kesi hiyo, badilisha tu.

Roboti inageuka lakini huenda kwa njia isiyo ya kawaida

Ikiwa roboti inawasha, lakini inaanza kusonga kwa njia isiyotarajiwa (kwa mfano, huenda kwenye miduara wakati inapaswa kwenda mbele), basi:

• Labda kuna suala la wiring. ANGALIA HILI KWANZA! Je! Ulikumbuka kuweka waya upande mmoja uliogeuzwa?
• Kunaweza kuwa na hitilafu ya programu. Angalia msimbo wako kwa maswala.
• Wakati mwingine, mdhibiti mdogo aliyeharibiwa anaweza kuwa mwendawazimu, akirudia kutuma ishara za nasibu. Ikiwa mdhibiti mdogo hufanya hivi, basi usijisumbue kujaribu kuirekebisha. Ni ishara wazi ya chip iliyoharibiwa zaidi ya ukarabati, kwa hivyo endelea kuchukua nafasi ya jambo lote. Niniamini, chips hizo zimetengenezwa na roboti kwenye maabara. Hawawezi tu kurekebishwa na wanadamu.
• Pikipiki inaweza kuharibiwa. Ikiwa motor haiendeshi, au inaendesha kwa kasi ndogo, basi roboti "itateleza" polepole kwa upande mmoja inapoendelea. Kuna njia tatu za kutatua hii. Ikiwa una uwezo, ongeza tu voltage kwa gari maalum ili kuileta kwa kasi sawa na wengine wote. Ikiwa sio hivyo, basi jaribu kuweka vipinga kwenye motors zote isipokuwa ile iliyoharibiwa. Hii hupunguza motors zingine kwa kasi ya ile iliyoharibiwa. Mwishowe, unaweza kuibadilisha tu. Motors za gia za Robot huwa rahisi sana, kawaida huwa dola 2-3. Linganisha hiyo na dereva wa gari, ambayo inaweza kuwa mahali popote kati ya dola 10-200.

Ikiwa roboti haitii sensorer

Ikiwa roboti inawasha na kuzunguka kwa njia ya kawaida, lakini "haisikilizi" kwa sensorer au haijibu kwa njia sahihi, karibu kila mara ni moja ya vitu viwili.

• Labda kuna kosa la programu. Sensorer zinapaswa kuwekwa kwa uangalifu na kusanidiwa. Wakati mmoja nilikuwa na roboti ikizunguka bila kudhibitiwa, nikapata tu kwamba kwa bahati mbaya niliiweka igeuke inapoona kitu ndani ya mita 100 badala ya sentimita 100. Iliona kuta kila wakati, na kuifanya kugeuka kila wakati.
• Shida nyingine ya kawaida ni wiring mbaya. Hata waya moja inayokosekana inaweza kufanya sensorer isifanye kazi.

Kwa msaada mwingine wowote, angalia sehemu zilizo hapo juu au google shida maalum unayo. Pia, unaweza kuwasiliana nami kwa [email protected] ikiwa una maswali yoyote.

Tafadhali toa maoni juu yake!