ARDUINO SPIDER ROBOT (IMETOLEWA): Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Haya jamani! Hapa kuna mafunzo mapya ya kukuongoza hatua kwa hatua wakati unafanya aina hii ya miradi ya kushangaza ya elektroniki ambayo ni "Crawler robot" inayojulikana pia kama "Roboti ya Buibui" au "Roboti iliyokokotwa".

Kwa kuwa kila mwili uligundua mageuzi ya kasi ya teknolojia ya roboti, tuliamua kukupeleka nyinyi kwa kiwango cha juu juu ya roboti na utengenezaji wa roboti. tulianza muda mfupi uliopita kwa kufanya miradi ya kimsingi ya elektroniki na roboti ya msingi kama PICTO92 roboti ya wafuasi wa laini ili kukufanya ujue na vitu vya elektroniki na ujikute una uwezo wa kubuni miradi yako mwenyewe.

Kuhamia kiwango kingine, tumeanza na roboti hii ambayo ni ya msingi katika wazo lakini itakuwa ngumu kidogo ikiwa utazidi kuingia katika mpango wake. Na kwa kuwa vifaa hivi ni ghali sana katika duka la wavuti tunatoa mwongozo huu kwa hatua kukuongoza ninyi kutengeneza Spiderbot yako mwenyewe.

Mradi huu ni rahisi kutengeneza haswa baada ya kupata PCB iliyogeuzwa kuwa tumeagiza kutoka JLCPCB kuboresha muonekano wa roboti yetu na pia kuna hati na nambari za kutosha katika mwongozo huu kukuruhusu utengeneze mtambazaji wako kwa urahisi.

Tumefanya mradi huu kwa siku 7 tu, siku mbili tu kumaliza kumaliza utengenezaji wa vifaa na kukusanyika, kisha siku tano kuandaa nambari na programu ya android. ili kudhibiti robot kupitia hiyo. Kabla ya kuanza wacha tuone kwanza

Nini utajifunza kutoka kwa mafunzo haya:

1. Kuchagua vifaa sahihi kulingana na utendaji wa mradi wako
2. Kufanya mzunguko uunganishe vifaa vyote vilivyochaguliwa
3. Kukusanya sehemu zote za mradi
4. Kuongeza usawa wa roboti
5. Kutumia programu ya Android. kuungana kupitia Bluetooth na kuanza kuendesha mfumo

Hatua ya 1: Je! "Roboti ya Buibui" Je

Kama jina lake linavyofafanua, roboti yetu ni uwakilishi wa kimsingi wa harakati za kunywa lakini haitafanya mwendo sawa wa mwili kwani tunatumia miguu minne tu badala ya miguu minane.

Imepewa jina pia Quadrupedrobot kwa kuwa ina miguu minne na hufanya harakati zake kwa kutumia miguu hii, usafirishaji wa kila mguu unahusiana na miguu mingine ili kutambua mkao wa mwili wa roboty na pia kudhibiti usawa wa mwili wa roboti.

Roboti zilizo na miguu hushughulikia eneo bora zaidi kuliko wenzao wa magurudumu na huenda kwa njia tofauti na za wanyama. Walakini, hii inafanya roboti zenye miguu kuwa ngumu zaidi, na kupatikana kwa watengenezaji wengi. na pia gharama ya kutengeneza na mahitaji makubwa ambayo mtengenezaji anapaswa kutumia ili kuunda mwili kamili mara nne kwa kuwa inategemea motors za servo au motors za stepper na zote mbili ni ghali zaidi kuliko motors DC ambazo zinaweza kutumika katika roboti za magurudumu.

Faida

Utapata mara nne kwa asili, kwa sababu miguu minne inaruhusu utulivu, au uwezo wa kukaa umesimama bila kurekebisha msimamo. Vivyo hivyo na roboti. Roboti yenye miguu minne ni ya bei rahisi na rahisi kuliko roboti iliyo na miguu zaidi, lakini bado inaweza kufikia utulivu.

Hatua ya 2: Servo Motors ndio Watendaji Wakuu

Servomotor kama inavyofafanuliwa katika wikipedia, ni mtendaji wa rotary au actuator ya mstari ambayo inaruhusu udhibiti sahihi wa nafasi ya angular au linear, kasi na kuongeza kasi. [1] Inajumuisha motor inayofaa pamoja na sensor kwa maoni ya msimamo. Inahitaji pia mtawala wa hali ya juu, mara nyingi moduli ya kujitolea iliyoundwa mahsusi kwa matumizi ya servomotors.

Servomotors sio darasa maalum la motor ingawa neno servomotor hutumiwa mara nyingi kutaja motor inayofaa kutumiwa katika mfumo wa kudhibiti kitanzi kilichofungwa.

Kwa ujumla, ishara ya kudhibiti ni treni ya kunde ya wimbi la mraba. Masafa ya kawaida ya ishara za kudhibiti ni 44Hz, 50Hz, na 400Hz. Upana mzuri wa kunde ndio huamua msimamo wa servo. Upana mzuri wa mapigo ya karibu 0.5ms utasababisha pembe ya servo kupunguka kadiri inavyoweza kushoto (kwa jumla karibu digrii 45 hadi 90 kulingana na servo inayohusika). Upana mzuri wa mapigo wa karibu 2.5ms hadi 3.0ms utasababisha servo kupotosha kulia kwa kadiri inavyoweza. Upana wa kunde wa karibu 1.5ms utasababisha servo kushikilia msimamo wa upande wowote kwa digrii 0. Pato la voltage kwa ujumla ni kitu kati ya volts 2.5 na volts 10 (na 3V kawaida). Pato la voltage ya chini kutoka -40mV hadi 0V.

Hatua ya 3: Utengenezaji wa PCB (Iliyotengenezwa na JLCPCB)

Kuhusu JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Teknolojia ya Maendeleo ya Teknolojia ya Umeme Co, Ltd), ni biashara kubwa zaidi ya mfano wa PCB nchini China na mtengenezaji wa teknolojia ya hali ya juu aliyebobea kwa mfano wa PCB wa haraka na uzalishaji mdogo wa kundi la PCB.

Na zaidi ya uzoefu wa miaka 10 katika utengenezaji wa PCB, JLCPCB ina wateja zaidi ya 200,000 nyumbani na nje ya nchi, na zaidi ya maagizo 8,000 mkondoni ya utaftaji wa PCB na uzalishaji mdogo wa PCB kwa siku. Uwezo wa uzalishaji wa kila mwaka ni 200, 000 sq.m. kwa anuwai ya safu-1, safu-2 au safu-anuwai za PCB. JLC ni mtaalamu wa mtengenezaji wa PCB aliye na kiwango kikubwa, vifaa vya kisima, usimamizi mkali na ubora bora.

Rudi kwenye mradi wetu

Ili kuzalisha PCB, nimelinganisha bei kutoka kwa wazalishaji wengi wa PCB na nilichagua JLCPCB wauzaji bora wa PCB na watoa huduma wa PCB wa bei rahisi kuagiza mzunguko huu. Yote ninayohitaji kufanya ni kubofya rahisi kupakia faili ya kijaruba na kuweka vigezo kama rangi ya unene wa PCB na wingi, basi nimelipa Dola 2 tu kupata PCB yangu baada ya siku tano tu.

Kama inavyoonyesha picha ya mtu anayehusika, nimetumia Arduino Nano kudhibiti mfumo mzima pia nimebuni umbo la buibui la roboti ili kufanya mradi huu kuwa bora zaidi.

Unaweza kupata faili ya Mzunguko (PDF) kutoka hapa. Kama unavyoona kwenye picha hapo juu PCB imetengenezwa vizuri sana na nimepata umbo sawa la buibui la PCB ambalo tumebuni na lebo zote na nembo ziko kuniongoza wakati wa hatua za kuuza.

Unaweza pia kupakua faili ya Gerber kwa mzunguko huu kutoka hapa ikiwa unataka kuweka agizo la muundo huo wa mzunguko.

Hatua ya 4: Viungo

Sasa wacha tuangalie vifaa muhimu ambavyo tunahitaji kwa mradi huu, kwa hivyo kama nilivyosema, ninatumia Arduino Nano kuendesha gari zote 12 za servo za miguu minne. Mradi huo pia ni pamoja na onyesho la OLED kuonyesha nyuso za Cozmo na moduli ya Bluetooth kudhibiti robot kupitia programu ya android.

Ili kuunda miradi ya aina hii tutahitaji:

• - PCB ambayo tumeiamuru kutoka kwa JLCPCB
• - Motors 12 za Servo unapokumbuka servos 3 kwa kila mguu:
• - Moja Arduino Nano:
• - Moduli ya Bluetooth ya HC-06:
• - Skrini moja ya OLED:
• - 5mm RGB LEDs:
• - Baadhi ya vichwa vya kichwa:
• - Na mwili wa roboti unaonekana kuwa unahitaji kuchapisha kwa kutumia printa ya 3D

Hatua ya 5: Mkutano wa Robot

Sasa tuna PCB tayari na vifaa vyote vimeuzwa vizuri sana, baada ya hapo tunahitaji kukusanya mwili wa roboti, utaratibu ni rahisi sana kwa hivyo fuata tu hatua ambazo ninaonyesha, tunahitaji kwanza kuandaa kila mguu upande na kufanya moja iliyoongozwa tunahitaji motors mbili za servo kwa viungo na sehemu zilizochapishwa za Coxa, Femur na Tibia na sehemu hii ndogo ya kushikamana.

Kuhusu vipande vya Mwili wa roboti unaweza kupakua faili zake za STL kutoka hapa.

Kuanzia na servo ya kwanza, iweke kwenye tundu lake na ushike na visuli vyake, baada ya hapo geuza shoka ya servos kuwa 180 ° bila kuweka screw kwa viambatanisho na songa sehemu inayofuata ambayo ni Femur kuiunganisha na tibia kutumia shoka la kwanza la pamoja la servo na kipande cha ambatisha. Hatua ya mwisho kukamilisha mguu ni kuweka kiungo cha pili namaanisha servo ya pili kushikilia sehemu ya tatu ya mguu ambayo ni kipande cha Coxa.

Sasa rudia kitu kimoja kwa miguu yote kupata tayari miguu minne. Baada ya hapo chukua chasisi ya juu na uweke servos zingine ndani ya soketi zao kisha unganisha kila mguu kwa servo inayofaa. Kuna sehemu moja tu ya mwisho iliyochapishwa ambayo ni chasi ya chini ya robot mahali ambapo tutaweka bodi yetu ya mzunguko

Hatua ya 6: Programu ya Android

Kuzungumza juu ya android up hukuruhusu

unganisha kwenye roboti yako kupitia Bluetooth na ufanye harakati za mbele na za nyuma na kugeuka kulia, hukuruhusu kudhibiti rangi ya taa ya roboti kwa wakati halisi kwa kuokota rangi inayotakiwa kutoka kwa gurudumu hili la rangi.

Unaweza kupakua programu ya android bure kutoka kwa kiunga hiki juu ya: hapa

Hatua ya 7: Nambari ya Arduino na Uthibitishaji wa Mtihani

Sasa tuna robot karibu tayari kukimbia lakini tunahitaji kuanzisha pembe za viungo kwanza, kwa hivyo pakia nambari ya usanidi ambayo hukuruhusu kuweka kila servo katika nafasi sahihi kwa kuambatisha servos kwa digrii 90 usisahau kuunganisha 7V DC betri ili kuendesha roboti.

Ifuatayo tunahitaji kupakia programu kuu ya kudhibiti robot kutumia programu ya android. Programu zote mbili unaweza kuzipakua kutoka kwa viungo hivi:

- Kuongeza msimbo wa servo: kiungo cha kupakua- Programu kuu ya buibui ya buibui: kiungo cha kupakua

Baada ya kupakia nambari nimeunganisha onyesho la OLED ili kuonyesha tabasamu za roboti za Cozmo ambazo nimefanya kwenye nambari kuu.

Kama unavyoona wavulana kwenye picha hapo juu, roboti inafuata maagizo yote yaliyotumwa kutoka kwa smartphone yangu na bado maboresho mengine ya kufanya ili kuifanya iwe siagi zaidi.