Rahisi "Kitanda cha Roboti" kwa Vilabu, Makerspaces za Akiba Nk: 18 Hatua

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Wazo lilikuwa kujenga kitanda kidogo, lakini kinachoweza kupanuliwa kwa washiriki wetu wa "Jumuiya ya Sanaa ya Roboti ya Kati". Tunapanga semina karibu na kit, haswa kwa mashindano, kama kufuata laini na safari ya haraka.

Tumeingiza Arduino Nano kwa sababu ya udogo wake, lakini hesabu kubwa ya I / O. Pamoja na kuongezewa kwa bodi ya kuzuka, pini zote zinapatikana kwa urahisi na zinafaa Servo. Tulitupa betri za kawaida na tukachagua 3350mAh Power Bank ambayo ni pamoja na kebo ya kuchaji USB na hadhi ya nguvu ya LED. Cable ya USB inaongezeka mara mbili kama kebo ya programu. Servos mbili zinazoendelea za kuzungusha gari ili kupata wajenzi wakizunguka haraka na kwa urahisi. Bodi ndogo ya mkate hukuruhusu kuiga haraka na kwa urahisi mfano. Mashimo 3mm hupitisha mzunguko wa bodi kukuwezesha kuongeza vifaa.

Kwa wanachama wetu wa kilabu tunauza kit kwa GHARAMA na lazima uwepo ili upate. Kweli tunapoteza pesa ikiwa unachukua wakati unachukua kubuni, kujenga mtaala, kutengeneza sehemu (uchapishaji wa 3D, kukata Laser nk) na kuifunga pamoja. Tulipata gharama ya kit chini ya $ 29.99. Unaweza kushusha bei hii ikiwa utaagiza sehemu zenye nyakati ndefu za usafirishaji. Tunatambua kuwa sio kit cha bei rahisi zaidi huko nje, lakini tunaweka mkazo katika kuja na kitu rahisi kujenga na kupanuka ambacho haichukui siku kuweka pamoja. Kwa kweli, kit hiki kinapaswa kuchukua chini ya saa moja kusonga.

Vifaa

Sehemu za Msingi:

• Arduino Nano
• Benki ya Nguvu ya Betri
• Sura ya Robot
• SliderM-F Kuruka
• Sensorer ya Ultrasonic
• Qty 3 - 3mmx10mm 3m Screws na Karanga
• Kiasi 3 - 3mmx3mm spacer
• Qty 2 - Mzunguko unaoendelea SF90R Servo
• Qty 2 - Magurudumu 52ish mm Magurudumu
• Qty 4 - 6 "Mafungo ya Zip (Pata zile nyembamba kama upana wa 3.5mm) Vifurushi anuwai kutoka Mizigo ya Bandari hufanya kazi vizuri.
• Bodi ndogo ya mkate
• Arduino Nano Shield

Hiari:

Kufunga kwa kebo

Zana:

• Chuma cha kutengeneza chuma kwa kutengeneza vichwa kwenye Nano
• Gundi Bunduki
• Bisibisi ya msingi

Hatua ya 1: Sura

Ili kusaidia kupata wajenzi kwenda haraka, tulichora muhtasari na maandishi kila upande wa fremu kuonyesha mahali sehemu zinapaswa kuwekwa.

Tulikuwa na bahati kuwa na upatikanaji wa laser cutter. Ikiwa hautafanya hivyo, tunashauri ufikie nafasi za waundaji wa karibu ili uone ikiwa wana moja unayoweza kutumia au ikiwa watakuwa tayari kukata sura hiyo kwako.

Printa ya 3D pia inaweza kutumika kuchapisha msingi. Tulijumuisha SVG na STL ili utumie na yoyote.

Tulitumia 3mm akriliki kwa vifaa vyetu. Unaweza kutumia media zingine kama vile mbao, kadibodi, bodi ya povu, n.k.

Hatua ya 2: Andaa Arduino

Ili iwe rahisi kutenganisha vichwa vya kichwa kwenye Arduino, ingiza vichwa vya kiume kwenye ngao ya Arduino. Panga safu ya Arduino Nano na vichwa. Kumbuka alama kwenye ubao dhidi ya ngao. Uza pini zote na umemaliza.

Hatua ya 3: Mlima Arduino Shield

1. Pangilia spacers 3 za manjano na mashimo ya Arduino ya precut au 3D.
2. Tumia screws za M3x10 na karanga kushikamana na ngao ya Arduino. Snug, sio ngumu. Ikiwa una wasiwasi juu ya screws kulegeza, ongeza tu kugusa kwa gundi moto hadi mwisho wa nati. Usijali kuhusu shimo la 4 kwenye ngao, kwani haitahitajika na kuingilia kati na Benki ya Nguvu baadaye wakati wa ujenzi.

Hatua ya 4: Panda Servos

1. Kumbuka mwelekeo wa muhtasari wa Servo kwenye fremu. (Haionyeshwi kwenye toleo la 3D iliyochapishwa lakini rejelea picha)
2. Punga vifungo viwili vya zip kupitia sehemu zenye mstatili na kichwa cha Zoezi la Zip upande wa juu wa fremu.
3. Ingiza servos na endesha waya wa waya kupitia nafasi za mstatili kuelekea nyuma. Kaza Zip Zilizofungwa. Ikiwa servo hahisi salama, unaweza kuongeza gundi moto kidogo pande ambazo servos hugusa sura.

Hatua ya 5: Mlima wa Benki ya Nguvu

1. Endesha Kufunga Zip kati ya eneo la Arduino na Breadboard katika mwelekeo ulioonyeshwa na kichwa cha Zoezi la Zip upande wa juu. Weka huru.
2. Tumia Zip Zip kupitia nyuma. Weka huru.
3. Slide katika Benki ya Nguvu na kaza Mahusiano ya Zip kwa uthabiti. Kumbuka mwelekeo.

Kumbuka: Tunatumia "slider" iliyochapishwa ya 3D kwa mbele, inayoonekana kwenye picha. Walakini, tuligundua inasababisha msuguano mwingi, kwa hivyo unaweza kutaka kujaribu maoni mengine kama kofia ya chupa, glider ya fanicha ya plastiki, n.k.

Hatua ya 6: Magurudumu

Tulitumia cutter laser kukata magurudumu yetu kutoka kwa povu ya EVA. Unaweza kutumia chochote unachopenda. Vifuniko kutoka kwenye mitungi, 3D iliyochapishwa, magurudumu ya kuchezea ya zamani, nk Jaribu kupata magurudumu takriban 52mm kwa kipenyo.

1. Hakikisha katikati ya gurudumu lako kuna ufunguzi wa kuruhusu kichwa kidogo cha kichwa cha phillps kuweka pembe ya servo ya duara.
2. Panga pembe ya servo iliyojumuishwa na servos zako na gundi kwa magurudumu. Kuwa mwangalifu usiingie gundi kwenye shimo la katikati na uweke gurudumu hata na pembe ya servo ili kupunguza kutetemeka.
3. Kutumia screw ndogo ya phillips ambatanisha magurudumu kwenye servos. Snug sio ngumu.

Hatua ya 7: Bodi ya mkate

Chambua kuungwa mkono kwenye ubao wa mkate. Panga na engraving juu ya sura na ambatanisha. Ikiwa unatumia fremu iliyochapishwa ya 3D, tumia sehemu iliyokatizwa ya mstatili ya uchapishaji.

Hatua ya 8: Wakati wa Kusonga

Waya waya SERVOS ili kusonga.

1. Ambatisha uzi wa waya kutoka servo ya kushoto (Servo kushoto ikiwa unatazama kutoka nyuma) hadi Pini 10 na waya wa machungwa karibu na Arduino.
2. Ambatisha uzi wa waya kutoka servo ya kulia (Servo kwenda kulia ikiwa unatazama kutoka nyuma) hadi Pini 11 na waya wa machungwa karibu na Arduino.

Hatua ya 9: Ongeza-On: Kutoa Maoni yako ya Bot

Sasa tunahitaji kuongeza kitu ili kuzuia bot isiingie kwenye vitu. Tumia sensa ya Ultrasonic. Ambatisha sensa kwenye ubao wa mkate kama inavyoonyeshwa kwenye picha.

* Rejelea mchoro wa wiring zaidi chini kwa maelezo juu ya jinsi ya kufunga waya.

Hatua ya 10: Ongeza - Imewashwa: Kugundua Mpaka Kupitia sensa ya IR

Ili bot yako iepuke kuanguka kando ya meza, uwanja n.k. wacha tuongeze sensorer ya laini. Tunatumia Mpangilio wa Sensore ya Tafakari ya QTR-MD-06RC. Watoaji wa infrared / detectors sita hukabiliwa chini na kupima umbali kutoka kwa uso kurudi kwenye sensor.

Ili kuongeza kitufe cha kunyakua screws ndogo ndogo za 2mm, kusimama kwa sensor ya IR (Uso wa Tabasamu). Rejelea picha kwa mwelekeo sahihi.

* Rejelea mchoro wa wiring zaidi chini kwa maelezo juu ya jinsi ya kufunga waya.

Hatua ya 11: Programu - Usanidi

Pakua Programu ya Arduino.

Fuata maagizo ya kawaida.

Mara tu ukiiweka, fungua programu na usanidi Aranoino Nano. Hii inaweza kutofautiana kati ya wazalishaji tofauti lakini ikiwa unayo kutoka kwa orodha ya sehemu:

1. Fungua "Zana"
2. Chagua "Arduino Nano" kama aina ya Bodi
3. Chagua Atmega328P (Old Bootloader) kama aina ya Prosesa
4. Unganisha Arduino Nano ukitumia kebo ndogo ya USB iliyojumuishwa na chaja yako kwenye bandari yoyote ya USB kwenye PC yako. Ukipata hitilafu kama "Kifaa kisichojulikana" huenda ukahitaji kusakinisha madereva sahihi. Tazama sehemu ya Kiambatisho cha hii inayoweza kufundishwa kusaidia.

Hatua ya 12: Muhtasari wa Msimbo wa Sensorer ya Ultrasonic

Nambari ni ya msingi sana na hutumia maktaba mbili - Servo.h na NewPing.h. Servo.h imejengwa katika maktaba iliyotolewa na msingi wa Arduino na hutumiwa kudhibiti ishara za PWM (upana wa mpigo) kwa kila moja ya servos. Rejea ya maktaba hii inaweza kupatikana hapa:

NewPing.h, kama ilivyotajwa hapo awali, ni maktaba ya mtu wa tatu na Tim Eckel. Inatumika kutupa interface rahisi katika ulimwengu wa kipimo cha wakati. Rejea ya maktaba hii inaweza kupatikana hapa:

Kwa usanidi huu tumeunda mfano wa mbele, kushoto, kulia, kurudia mfano. Tulitaka kuwapa washiriki wetu hatua ya kuanzia ambayo ingeonyesha jinsi ya kutumia sensorer ya ultrasonic na seva mbili za mzunguko zinazoendelea (moja nyuma ya nyingine). Katika kitanzi chetu, roboti inatafuta mbele na ikiwa wazi inaendelea kusonga mbele. Walakini, ikiwa inahisi kuwa iko karibu na kitu (wakati wa ping ni mfupi kuliko kiwango chetu kilichochaguliwa), basi huacha, inageuka kushoto, inakagua, inageuka kulia, inatafuta tena, na inaelekea upande ulio wazi zaidi.

Unaweza kugundua kuwa kila moja ya servos mbili imepewa amri tofauti za kwenda mbele - hii ni kwa sababu servos zimewekwa kwenye chasisi inayoelekeza pande tofauti. Kwa sababu ya hii, kila servo inahitaji kusonga kwa mwelekeo tofauti kwa bot kusonga mbele kinyume na duara. Vivyo hivyo ni kweli ikiwa ungetaka kurudi nyuma.

Mfano huu unaonyesha kuepukana kwa kikwazo lakini inaweza kuboreshwa sana. Mfano "kazi ya nyumbani" unaweza kuwa ukifanya kazi kamili ya digrii 360 ya eneo hilo wakati wa kuanza na kuchagua njia iliyo wazi zaidi. Skana pana kutoka upande hadi upande na uone ikiwa bot inapata "boxed in". Unganisha na sensorer zingine kutatua maze.

Hatua ya 13: Muhtasari wa Msimbo wa Kufuatia Mstari Kutumia Msimbo wa SUMO

Inakuja hivi karibuni.

Hatua ya 14: Programu - Maktaba

Anza kwa kuhakikisha kuwa una maktaba sahihi.

Kwa Servos maktaba ya Servo.h inapaswa kuwa chaguo-msingi.

Kwa Sensor ya Ultrasonic HC-SR04:

1. Katika programu nenda kwa Mchoro> Jumuisha Maktaba> Dhibiti Maktaba.
2. Tafuta "NewPing" na Tim Eckel.
3. Chagua toleo la hivi karibuni na usakinishe.

Kwa Mpangilio wa Sura ya Tafakari ya QTR-MD-06RC:

1. Katika programu nenda kwa Mchoro> Jumuisha Maktaba> Dhibiti Maktaba.
2. Tafuta "QTRSensors" na Pololu.
3. Chagua toleo la hivi karibuni na usakinishe.

Hatua ya 15: Programu

1. Kwa Sura ya Ping tu pakua faili ya MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino.
2. Kwa Sura ya Line na Sura ya Ping iliyowekwa kwa kupakua SUMO faili ya MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino.
3. Chomeka Arduino yako kupitia USB.
4. Chagua bandari ya COM (Tazama picha). Bandari yako ya COM inaweza kutofautiana.
5. Bonyeza alama ya kuangalia ili kuhakikisha kuwa hakuna makosa.
6. Ikiwa kila kitu kimekaguliwa bonyeza mshale wa kulia kupakua programu hiyo kwa Arduino.
7. Mara baada ya kukamilisha kukatia kebo ya USB na unganisha kwenye Benki ya Nguvu.

Hatua ya 16: Mchoro wa Wiring

Tumia picha ifuatayo kuweka waya wako juu.

• Kwa sensor ya Ultrasonic tumia waya za m-f jumper.
• Kwa sensor ya laini tumia waya za m-m jumper.
• Kwa Servos unaweza kuziba kontakt 3 ya pini moja kwa moja kwenye pini.

Hatua ya 17: Hongera !!! Umejenga Roboti

Kwa nambari ya Ultrasonic roboti inapaswa kuanza kuzunguka. Wakati wowote inapohisi kitu ndani ya 35cm itaacha, songa kushoto na pima haraka, kisha songa kulia na fanya vivyo hivyo. Huamua ni upande upi ulikuwa na umbali wa juu zaidi na huenda katika mwelekeo huo.