Diferencial ya Robot De Tracción (Hifadhi Tofauti): Hatua 10

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente. Es una disciplina basada en conjuntos de robots que se coordinan para realizar tareas grupales. Robots za Los Angeles hupeana dhamana ya utaftaji wa hisia na vifaa vya kweli. Entre las instituciones que poseen plataformas for probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Chuo Kikuu cha Aalborg (Dinamarca), na EPFL (Suiza). El robot consta de actuadores (llantas), el módulo de potencia, un conjunto de sensores (mulozi wa vifaa vya umeme) na un módulo de comunicación inalámbrica.

El robot are relevante for su costo relativamente bajo, de aproximadamente $ 167, compareado con otras plataformas for the pueden costar más de $ 1000. Maambukizi ya msimu, yanayoweza kuongezeka, na ukweli wa ukweli kuhusu masomo ya Chuo Kikuu cha Valle de Guatemala, durante el año 2017.

Hatua ya 1: Módulos Del Robot Y Listado De Materiales

El robot se split en tres módulos:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. Vifaa vya umeme (sensores y la programme que los gobierna)
3. Comunicación inalámbrica (WiFi)

Para la elaboración del robot se requiere disponibilidad de las siguientes herramientas:

• impresora 3D
• cortadora láser
• fresadora de circos.

Kwa sababu hiyo hakuna mtu atakayeweza kufanya kazi, atatumia huduma za kiufundi katika orodha ya vifaa kwa ajili ya PCB, na uchoraji wa picha ya 3D na mfumo huu.

Kuangalia kwenye kumbukumbu ya Excel na vifaa vya kufanya kazi kwa robot ya kutengeneza. Mahesabu ya kwanza ya $ 167 kwa robot ni kama hesabu ya gharama ya gharama kubwa kwa vifaa vya 3D, cortadora, na fresadora.

Katika orodha ya nyasi ya vifaa vya kuchimba visima (mouser, adafruit, robotshop), kwa sababu hiyo itakuwa siku ya kuzaliwa kwa msingi wa densi ya robot.

Hatua ya 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

El diseño del robot inajumuisha PCB. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potencia y kudhibiti motores, dos capas. Vitambaa vya PCB potencia
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB kudhibiti ultrasonicos final.zip)
3. Placa de módulos WiFi, Vijana, IMU *, una capa (Moduli za Gerber PCB final.zip)

* La IMU ni sawa. Se recomienda utilizar una de 9 grados de libertad con acelerómetro, giroscopio y magnetómetro. Angalia realizaron pruebas con una de 6 DOF na hakuna matokeo mazuri ya matokeo.

Si se cuenta con una fresadora de circos, se de tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

Urekebishaji:

Soldar de primero los componentes SMD mas pequeños zina haraka sana.

Kutumia equipo adecuado kwa realizar soldadura SMD.

Github del proyecto

Hatua ya 3: Impresión De Piezas 3D Y Corte Láser

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. msingi ultradonicos1)
2. porta kubadili y fusible (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia na eneo la sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia (4)
5. mchezaji wa mpira (1) *

Cortadora neno:

1. porta bateria MDF (2)
2. msingi wa MDF (1)
3. Tapa de akriliki (1)

* El Ball caster inafanya kazi kwa sababu unajua jinsi unavyoweza kufanya hivyo ikiwa utafurahi sana.

Se adjuntan los archivos necesarios para la impresora 3D de cada pieza y para el corte de cada pieza 2D. Solo deben de ser exportados a stl desde inventor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Kuongeza mpango kwa mvumbuzi (assemblyfinalultimaversion) kwa ajili ya kuingia ndani kwa njia ya msingi na kwa sababu ya hali nzuri.

Piezas 3D na 2D

Hatua ya 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de componentes de superficie, del más pequeño al más ukubwa. Luego se hace la soldadura de componentes throug-hole.

Se recomienda usar pasta y no flux. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

Ni muhimu mara kwa mara kwa sababu ya kuhamasisha SMD, bila sababu yoyote.

Recomendaciones adicionales kwa cada placa:

1. Placa de potencia: Vifaa vya utumiaji vya hali ya juu ya orodha ya watu 1.5 amperios de carga continua para el switch de nueve polos. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circo. Wasiliana na watu kwa sababu ya PCB kwa michoro ya vielelezo vinavyotumiwa kwa saber donde colocar cada componente. Mas detalles en: Fabricación de robot
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho ya pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en the low layer, en the top safu debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, no seeldan directamente en el PCB. Si ni seenen vías, se recomienda soldarlas con cable y estaño, removiendo después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: El diseño del PCB vichwa vya habari vinajulikana kama mtoto opcionales. Soma masomo ya solo yanayotumiwa na vichwa vya habari kwa vijana, kwa kutumia wifi na vichwa vya habari inayotokana na miti ya paini kwa njia ya kuingiliana na PCB ya sensores ultrasónicos. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos.

Hatua ya 5: Armar La Estructura

Video ya ujifunzaji:

Video

Hatua ya 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, batri na usimbuaji

A los encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione con 3.3V.

Mchoro huo unatajwa kuwa sehemu ya kusambazwa kwa watu wanaohusika na maoni yao. Los encoders utilizados poseen redundancia en la conexión de GND y 3.3V. En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder. Maana ya umuhimu wa utaftaji de las señales de los encoders en the placa de potencia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programación del mirocontrolador.

Tambi ni muhimu kwa njia ya moto, ambayo ni moja ya njia ya ndani ya picha za watu - y +, na robot moja kwa moja. Esto se puede arreglar modificando la programación del microcontrolador.

Conexión del switch de 9 polos na fusible

Watu wengi wanakubaliana na mchoro kwa sura moja kutoka 9 hadi 9, kwa sababu ya ukweli kwamba inaweza kufutwa. Kubadilisha ni muhimu, ni muhimu kujua kwamba wewe ni mtu anayeshindwa kufanya kazi kwa njia nyingine kwenye coloca en paralelo a las baterías kwa permitir la carga. Kwa kila kitu, kwenye orodha kuu ya orodha ya wahusika wa 5V na 3.3V, tutasambaza nguvu za roboti. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

Endelea kusoma na kuandika siri 9 ya kubadili (ver diagrama) se agreega el fusible de protección de 1A.

Hatua ya 7: Ensamblar La Parte Superior (Sensores, WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su msingi.
2. Introducir los sensores, sosteniendo la base, en los headers hembra que se soldaron en la placa hexagonal.
3. Colocar el Teensy y el WiFi ESP8266 en la placa de módulos. Si se desea, también se debe introduceir la IMU en los headers.
4. Introducir la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. Introducir la parte superior en las barras roscadas, hakikisho la bahari na mwelekeo sahihi. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

Hatua ya 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas es muhimue calibrar los encoders.

Para ello se tienen los potenciómetros de los encoders, que ajustan la sensibilidad. Kama unavyofikiria juu ya viwango vya chini vya digrii, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de módulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Hatua ya 9: Cargar El Firmware Del Robot

Para realizar pruebas con algoritmos de control, se recomienda cargar el firmware que se adjunta. Kwa hati ya maandishi ya data ya kompyuta na kumbukumbu za mafundisho ya moja kwa moja, na WiFi (con el módulo ESP8266).