ICBob - Roboti Iliyopuliziwa Iliyopuliziwa Bob: Hatua 10 (na Picha)

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

Sisi ni Klabu ya Vijana ya Kufikiria kutoka Maktaba ya Umma ya Bridgeville Delaware. Tunafanya miradi nzuri wakati wa kujifunza juu ya elektroniki, usimbuaji kompyuta, muundo wa 3D na uchapishaji wa 3D.

Mradi huu ni marekebisho yetu ya BoB BiPed robot ya Arduino. Tulibadilisha mwili kutumia fursa ya chanzo chetu tunachopenda cha Arduino, benki ya umeme ya Powerbot. Chanzo hiki cha nguvu cha volt 5 cha bei rahisi na nzuri ni nzuri kwa kuwezesha miradi yetu ya Arduino na inajaza tena na chaja yoyote ya ukuta wa USB. Tulibadilisha pia miguu 3 ya miguu kutoka kwa roboti iliyokatwa kwa Arduped kwa sababu tu wanaonekana WA AJABU. Tutakuonyesha mahali pa kupata sehemu unazohitaji, jinsi ya kukusanya roboti na hata kukupa nambari rahisi ya Arduino kuifanya itembee. Tulikuwa na wakati mzuri wa kutengeneza roboti zetu kumi na moja za ICBob. Endelea kusoma ikiwa unataka kujifunza jinsi ya kutengeneza mwenyewe.

Hatua ya 1: Sehemu na Vifaa utakavyohitaji

ICBob imeundwa kwa seti ya sehemu zifuatazo. Wakati mbadala zinawezekana unaweza kuhitaji kurekebisha mwili ili kuzifanya zifanye kazi. Mtoa huduma tunayempenda ni Yourduino.com lakini kwa vitu kadhaa utahitaji kwenda Amazon au Ebay.

Sasisho la Upatikanaji wa Bidhaa- Yourduino haichukui tena Mchawi Mdogo na anasema wanasimamishwa na Dagu. Tovuti ya Dagu bado inazo https://www.dagurobot.com/goods.php?id=137 na ikiwa hazipatikani mtawala wa S4A EDU ni ubadilishaji na hufanya kazi kwa volts 5.

Sehemu

• 1x- Mchawi wa Mchawi wa MICRO
• 4x- SG 90 servo
• Sensor ya Ultrasonic ya 1x- HC-SR04
• 1x- Powerbot power bank 2600mAh (3000mAh Powerbot ni kubwa kwa kipenyo na haitatoshea)
• 1x- Kike ya USB ya MICRO kwa DIP 5-Pin Pinboard
• 1x- 20cm 40 siri gorofa cable kike mwisho
• 1x- 10k kupinga
• 4x- 2-56 x 3/8 visu za kugonga binafsi (gundi mbadala moto)

Printa za 3D - Faili za stl zinapatikana kwenye kitu cha Thingiverse: 1313344

• 1x- mwili
• 1x- ganda
• 2x- goti
• 1x- mguu wa kushoto
• 1x- mguu wa kulia

Zana

• kompyuta na Arduino IDE
• Ongeza Arduino kwenye maktaba VarSpeedServo
• Dereva wa Mchawi wa MICRO (inahitajika kwa mifumo mingine ya uendeshaji)
• Printa ya 3D (au sehemu zimetengenezwa)
• Vifaa vya kusafisha sehemu ya 3D
• Kitanda cha kutengeneza (tu kwa pini kwenye adapta ya USB)
• Bunduki ya gundi moto
• Bisibisi ndogo ya Philips
• chaja ya usb

Hii inaweza kudhibitiwa kuwa una ujuzi wa kimsingi wa matumizi ya Arduino. Ikiwa wewe ni mpya kwa Arduino unaweza kujifunza zaidi kwenye

Kwa Mchawi wa MICRO chagua Bodi - Arduino Pro au Pro Mini (3.3V, 8MHz) w / ATmega328

Utahitaji maktaba ya Korman ya VarSpeedServo kutumia michoro zetu. Unaweza kujua zaidi juu ya maktaba yake hapa lakini tumia upakuaji wetu hapa chini ambao unaambatana na IDE mpya. Pakua faili ya VarSpeedServo.zip hapa chini na unzip kwenye folda yako ya arduino / maktaba.

Unaweza kuhitaji kusanikisha dereva wa MICRO Magician CP210x ikiwa mfumo wako hautambui mtawala. Tovuti hii inaweza kusaidia dereva kufunga

Hatua ya 2: Wacha tuanze kujenga - Unganisha Miguu

Kwa hatua hii utahitaji magoti yaliyochapishwa 2 - 3D na vifurushi 4 vya servo.

Anza kwa kusafisha magoti. Shimo 2 za pembe za servo zinahitaji kutoshea pembe za servo moja. Tuliwasafisha kwa herufi L (.290) ya ukubwa mdogo wa shimo. Shimo moja la pivot linahitaji kutoshea pivot kwa mguu. Tuliwasafisha kwa kitengo cha kuchimba visima cha # 2 (.220).

Fitisha pembe 4 za servo ndani ya magoti. Ambatisha pembe kwa kutumia moja ya screws kubwa ambazo zilikuja na kifurushi cha servo. Weka screw kupitia upande wa goti na kaza kwenye moja ya mashimo madogo kwenye pembe ya servo. Kwa screw moja itabidi kaza na bisibisi kwa pembe lakini inaweza kutekelezeka. Unaweza kubonyeza alama za screw ambazo zinaambatana na koleo za mkato wa upande ikiwa unataka.

Vipande 4 vya servo vinapaswa kuwekwa katikati kabla ya kushikamana na magoti. Unaweza kufanya hivyo kwa mikono kwa kusonga kwa upole spindle kupitia kuzunguka kwake ili kupata nusu ya njia. Njia bora ni kushikamana na servo kubandika 12. Pakua faili ya icbob_servo_center.zip hapa chini. Unzip kwenye saraka yako ya Arduino. Kisha kukimbia mchoro huu wa Arduino kwa kila servo.

Anza kwa kukusanya viboko vya nyonga (juu) kwa magoti. Bila kusonga spindle ambatisha servo ya nyonga inayofanana na goti na waya zikitazama pembe nyingine ya servo (mbele). Salama na screw moja ndogo kutoka kwa kifurushi cha servo. Rudia magoti mengine.

Sasa kwa servos ya kifundo cha mguu. KUMBUKA utakuwa na kifundo cha mguu wa kulia na kushoto kwa hivyo miguu itakuwa picha ya kioo ya kila mmoja. Utalazimika kutandaza goti kidogo kukusanya servo ya kifundo cha mguu ili kuelekeza servo kama kwenye picha kabla ya kuifinya. Kumbuka kutozungusha spindle. Salama na screw ndogo. Rudia kwa goti lingine ili kumaliza na mguu wa kulia na kushoto.

Hatua ya 3: Kujenga - Ambatanisha Miguu Mwilini

Utahitaji mikusanyiko 2 ya miguu na msingi wa 3D uliochapishwa kwa hatua hii. Utahitaji pia (4) 2-56x3 / 8 za kugonga visu au gundi moto.

Mkutano wa mguu hushikilia msingi kwa njia ya servos ya nyonga. Njia ya kwanza waya 2 za servo juu kupitia chini ya msingi. Fikiria haki na kushoto. Mchoro unavyoonyesha waya ya kifundo cha mguu inaishia kwenye ukataji wa nusu mwezi lakini lazima uwe na waya ya kifundo cha mguu kabla ya kushikamana na servo. Lazima ugeuze servo ili waya wa nyonga (mahali inapoingia kwenye servo) ipite kupitia shimo la mstatili kwanza (mbele). Inastahili lakini mwisho wa nyuma unapaswa kuingia tu. Sasa geuza msingi na salama servo na visu 2 au gundi mbadala moto inapaswa kufanya kazi. Rudia mchakato wa mguu mwingine.

Hatua ya 4: Kujenga - Ambatanisha Miguu

Kwa hatua hii utahitaji mguu wa kushoto na mguu wa kulia ili kuongeza kwenye mkutano wako. Wao ni glued moto juu hivyo moto juu ya bunduki gundi.

Hakikisha unasafisha inafaa kwa miguu vizuri. Jaribu kwa upole fanya servo kwa mguu baada ya kusafisha. Hakikisha shimo la pivot kwenye goti linafaa kwenye pini ya pivot kwenye mguu. Ni bora kutumia bisibisi nyembamba kati ya servo na mguu kuibadilisha mguu ikiwa imebana. Baada ya kupata kipimo kizuri cha kuweka kipimo cha gundi cha gundi moto kwenye mguu kisha bonyeza servo kwa mguu. Epuka kupata gundi karibu na eneo la pivot. Rudia upande mwingine ili bot yako iweze kusimama kwa miguu yake mwenyewe.

Hatua ya 5: Wiring - Servos na Nguvu

Katika hatua hii utahitaji mtawala wa Mchawi wa MICRO, bodi ndogo ya adapta ya USB iliyo na pini za kichwa, kebo tambarare na bot yako iliyosimama. Utakuwa ukiunganisha na kuunganisha moto katika hatua hii ili uwe na zana hizo tayari.

Benki ya umeme ya Powerbot inakuja na USB fupi kwa kebo ndogo ya USB. Kwa kuchaji betri USB ndogo imechomekwa kwenye mpangilio wa kuchaji kwenye betri na USB huenda kwa chaja ya ukuta. Utatumia tena kebo hii kuwezesha ICBob. Pato la betri ni kupitia USB kwa hivyo tunaunganisha kupitia bodi ndogo ya adapta ya USB kupata nguvu kwa bot.

Kwanza lets kupata adapta kukusanyika. Rejea picha kwa hatua zifuatazo. Utatumia tu pini 2 za nje (gnd na V +) kuwezesha bot. Telezesha kwa uangalifu pini 2 za nje kwenye kichwa ili upande mfupi ufike karibu 3/16 ndani. Na koleo pindisha pini 2 ndefu digrii 60 au zaidi. Pindisha kabla ya kutengeneza kama bodi ni dhaifu. Ingiza kichwa kama inavyoonyeshwa na usawazisha pini zote nyuma kwa nguvu. Piga pini zote ambazo hazijatumiwa kama fupi iwezekanavyo mbele na nyuma. Kabla ya gundi adapta kwenye pipa ambatisha kebo ndogo ya USB ili uweze kuishia na kibali cha kutosha. Weka glob kubwa ya gundi moto nyuma ya adapta kisha uweke kwenye nafasi iliyoonyeshwa kwenye pipa. Shikilia mpaka iwe ngumu.

Ifuatayo ambatisha viunganisho 4 vya servo kwa kidhibiti. Tunampenda Mchawi wa MICRO kwa sababu ina viunganisho 3 vya pini kwenye bodi kwa wiring rahisi ya servo. Waya ya rangi nyeusi (hudhurungi?) Huenda kuelekea ukingo wa bodi. Mchoro uliojumuishwa wa Arduino hutumia pini zifuatazo.

• Kiboko cha kulia (RH) - pini 9
• Ankle ya kulia (RA) - pini 10
• Kiboko cha kushoto (LH) - pini 11
• Ankle ya kushoto (LA) - pini 12

Kwa unganisho la umeme kwenye bodi vuta waya kutoka kwa kebo tambarare. Utatumia zaidi ya kebo hii tambarare kwa wiring ya sonar. Unganisha mwisho mmoja wa jozi kwenye adapta ndogo ya USB. Pini ambayo iko karibu na mbele ya bot ni chini na V + nyingine. Mwisho mwingine unaambatanisha na mtawala karibu na swichi. Waya ya V + inaunganisha kwenye pini iliyoandikwa 'Battery IN' kwenye nyaraka. Unganisha waya wa ardhini kwenye pini ya 'gnd' kidogo tu juu ya pini ya 'Battery IN'.

MUHIMU! - Kuna jumper ya 'V + chagua' juu tu ya seti ya pini ya D1. Rukia hii lazima iwe kwenye seti ya NDANI ya pini au servos haitafanya kazi.

Hatimaye safisha mpangilio wa mtawala kwenye msingi ili mtawala awe na kifafa. Unaweza kushikamana na betri na ubadilishe 'kwenye' kidhibiti ili kuhakikisha inajiimarisha.

Hatua ya 6: Kupanga programu - Msimbo wa Upimaji Nyumbani

Maneno machache kuhusu uchaguzi wetu wa programu

Wakati tunaunda mfano wa mradi huu tulitumia Jinsi ya kufundisha BoB Biped yako kuhamisha mafunzo juu ya Tufanye Roboti. Programu ya Bob Poser ilikuwa nzuri na tulifurahi kucheza nayo. Shida ilikuwa mistari 600+ ya nambari kwenye mchoro wa Navigation zilikuwa juu ya kiwango cha maarifa ya vijana. Ili kuufanya mradi huu kuwa na uzoefu wa kujifunza kwao tuliamua kukusanya maoni kadhaa kutoka kwa nambari ya Poser na kisha tuanze na ukurasa tupu. Vijana walikuwa tayari wanatumia maktaba ya VarSpeedServo wakati wa kujifunza juu ya servos katika maabara yetu ya Arduino. Tuliamua kuona ikiwa VarSpeedServo inaweza kushughulikia majukumu ya muda na kasi kwa servos ili tuweze kuzingatia tu nafasi. Nambari inayosababishwa inafanya kazi vizuri na mchoro kamili wa walk_avoid_turn una chini ya laini 100 za nambari. Dhana mpya tu ambazo vijana walihitaji kujifunza kuhusu zilikuwa safu mbili za mwelekeo na jinsi ya kupata data hiyo na nambari. Furahiya!

Upimaji wa Nyumba

Ulizingatia spindle za servo wakati ulizikusanya. Sasa utaona jinsi ulivyokuwa karibu na kurekebisha nafasi zao za nyumbani. Hakikisha una maktaba ya VarSpeedServo kutoka hatua ya 1 iliyosanikishwa. Pakua faili ya icbob_home_calibration.zip hapa chini na unzip kwenye saraka yako ya Arduino. Fungua mchoro katika Arduino IDE. Washa Mchawi wa MICRO na betri. Unganisha kompyuta kwenye bodi na upakie nambari. Nafasi ni kwamba nafasi za nyumbani za servo hazitakuwa kamili. Pata sehemu ifuatayo katika nambari. Endelea kurekebisha na kupakia hadi uipate sawa.

//…………………………………………………….

// Anza na ukumbusho wa safu ya 4 hm iliyowekwa 90 digrii. kisha rekebisha // mipangilio hii ili magoti yawe sawa mbele na miguu iko gorofa int hm [4] = {90, 90, 90, 90}; // safu kushikilia nafasi ya nyumbani kwa kila servo RH, RA, LH, LA // ………………………………………………………….

Ikiwa nambari yako yoyote iko chini ya 50 au zaidi ya 130 unahitaji kurudi nyuma na kutenganisha miguu na kupata spindles karibu na kituo.

Mara tu unapokuwa na nafasi nzuri ya nyumbani, andika namba hizo chini. Utahitaji nambari hizi kwa michoro iliyobaki.

Hatua ya 7: Kupanga programu - Sogeza Msimbo wa Jenereta

Sasa kupata bot yako kusonga. Pakua faili ya icbob_move_generator.zip hapa chini na unzip kwenye saraka yako ya Arduino. Fungua mchoro katika Arduino IDE. Pata sehemu ifuatayo ya nambari. Weka nafasi za nyumbani ulizoandika kwa bot yako kwenye mchoro.

// weka washiriki wa safu ya hm kwa nafasi za nyumbani kwa roboti yako

// zinaweza kupatikana kwa kutumia mchoro wa icbob_home_calibration const int hm [4] = {95, 95, 85, 90}; // safu kushikilia nafasi ya nyumbani kwa kila servo RH, RA, LH, LA

Sehemu ifuatayo ya nambari ni mahali ambapo mfuatano wa hoja umeingia. Kila mstari una nafasi za servos 4 (RH, RA, LH, LA) kulingana na nafasi ya nyumbani.

// mv safu data. Kila mstari ni 'fremu' au nafasi iliyowekwa kwa servos 4

// Mistari mingi huunda kikundi cha harakati ambazo zinaweza kufungwa hadi // kuunda kutembea, kugeuka, kucheza au harakati zingine const int mvct = 6; // Fanya nambari hii iwe sawa na idadi ya mistari katika safu const int mv [mvct] [4] = {{0, -40, 0, -20}, // Nambari hizi zilizopakiwa mapema zinapaswa kutembea mbele {30, -40, 30, -20}, {30, 0, 30, 0}, {0, 20, 0, 40}, {-30, 20, -30, 40}, {-30, 0, -30, 0},};

Hii ndio nambari inayobadilisha data ya safu ya mv kuwa polepole ya servo

kitanzi batili () // kitanzi kinarudiwa milele

{// Fanya mlolongo wa (int x = 0; x <mvct; x ++) {// mzunguko kupitia idadi ya RH.slowmove (hm [0] + mv [x] [0], svsp); // mistari 'fremu' katika safu RA.slowmove (hm [1] + mv [x] [1], svsp); LH.polepole (hm [2] + mv [x] [2], svsp); LA.slowmove (hm [3] + mv [x] [3], svsp); kuchelewesha (fremu kuchelewa); }}

Pakia bot. Bot itaenda kwa nafasi ya nyumbani kwa sekunde 2 kisha uanze kitanzi cha kutembea mbele. Inafanya kazi vizuri ikiwa meza sio utelezi sana.

Mara baada ya kuchoka kumwona akitembea unaweza kujaribu hatua zako mwenyewe. Tumia 'kuokoa kama' kubadilisha jina la mchoro. Kisha cheza na nambari na uone unachoweza kufanya. Weka nambari kati ya +50 na -50 au unaweza kuchuja servos. Kumbuka ikiwa unaongeza au kutoa mistari lazima ubadilishe thamani ya mvct kuonyesha mabadiliko. Furahiya!

Hatua ya 8: Wiring - HC-SR04 Sonar Sensor (Macho)

Kwa hatua hii utahitaji kuchapishwa kwa icbob_shell 3D, HC-SR04 sensor ya ultrasonic, kebo ya gorofa ya kike na kipinzani kimoja cha 10k ohm. Hii inapaswa kumaliza sehemu kwenye orodha yetu. Ndio!

Kwanza safisha mashimo ya sensorer kwenye ganda kwa usawa wa kati. Usiweke shinikizo nyingi kwenye sensorer wakati wa kufaa kwa mtihani. Ondoa kutoka kwa ganda kwa wiring.

Ifuatayo vuta nyuzi 4 kutoka kwa kebo tambarare. Chomeka waya 4 kwenye pini za sensorer HC-SR04.

Mchawi wa MICRO kwa ndani hufanya kazi kwa volts 3.3 na pini zinaweza kuchukua tu ishara ya volt 3.3. Shida ni kwamba HC-SR04 inafanya kazi kwa volts 5. Inaweza kutumia pembejeo ya volt 3.3 kama ishara ya 'trigger' lakini inapotuma ishara ya 'echo' ni volts 5 na itaharibu pembejeo ya mtawala ikiwa imeunganishwa moja kwa moja. Tunahitaji kuweka kipinzani cha sasa cha kupunguza 10k ohm kwenye waya wa 'echo' ili kulinda pembejeo.

UPDATE: Ingawa hatujawahi kuwa na maswala yoyote kwa mstari wa kupinga 10K tu, ilionyeshwa katika maoni kwamba mazoezi bora yanaonyesha mzunguko wa mgawanyiko wa voltage unapaswa kutumika hapa. Kwa kuongezea kipinga cha 10K kipinga 15K kinapaswa kuwekwa kati ya 'echo' na 'ardhi'.

Kata kontena inaongoza kwa inchi.5. Kinzani huingia kwenye waya wa 'echo' kwenye kebo yako tambarare. Tunaweka tone la gundi kubwa kwenye unganisho ili kuisaidia kukaa.

Mchoro hutumia pini 13 kwa kichocheo na pini 3 kwa mwangwi. Tumia kikundi cha pini 13 kwenye kidhibiti kwa 'gnd', 'vcc', 'trig' kwa mpangilio unaofanya kazi kutoka pembeni kuelekea katikati. Itabidi uvuke waya kadhaa hapa kuipata vizuri. Waya wa 'echo' na kontena za kontena kwenye tundu la kike 3.

Ikiwa unataka kuangalia sensa kabla ya kuendelea na hatua inayofuata unaweza kutumia mchoro wa kwanza kwenye ukurasa huu https://arduino-info.wikispaces.com/UltraSonicDistance ili ujaribu. Utahitaji betri iliyounganishwa. Unaweza kuona kusoma kwa umbali kwenye mfuatiliaji wa serial. Hakikisha umeweka 'trigger_pin' hadi 13 na 'echo_pin' hadi 3 kwenye mchoro.

Njia bora ya kusanikisha kiwambo kwenye ganda ni pini zinazoelekea juu na waya zilizokunjwa na kupelekwa kati ya macho ya sensa na ganda.

Hatua ya 9: Kupanga programu - Tembea_Avoid_Turn Code

Kuiweka yote pamoja. Sehemu zote zimekusanyika. Tuko tayari kupakia nambari kamili, weka ganda na uitazame ikifanya mambo yake.

Unajua utaratibu. Pakua faili ya icbob_walk_avoid_turn.zip hapa chini na unzip kwenye saraka yako ya Arduino. Fungua mchoro katika Arduino IDE. Pata sehemu ifuatayo ya nambari. Weka nafasi za nyumbani ulizoandika kwa bot yako kwenye mchoro.

// weka washiriki kwa safu ya hm kwa nafasi za nyumbani kwa roboti yako

// zinaweza kupatikana kwa kutumia mchoro wa icbob_home_calibration const int hm [4] = {95, 95, 85, 90}; // safu kushikilia nafasi ya nyumbani kwa kila servo RH, RA, LH, LA

Mchoro huu unaongeza safu ya pili ya kusonga na seti ya pili ya nambari ya kusonga polepole kwa hoja ya 'zamu'.

// data ya mbele ya safu

const int fwdmvct = 6; // Fanya nambari hii iwe sawa na idadi ya mistari katika safu const int fwdmv [fwdmvct] [4] = {{0, -40, 0, -20}, // tembea mbele fremu za kusogeza {30, -40, 30, -20}, {30, 0, 30, 0}, {0, 20, 0, 40}, {-30, 20, -30, 40}, {-30, 0, -30, 0},}; // kugeuza safu ya data const int trnmvct = 5; // Fanya nambari hii iwe sawa na idadi ya mistari katika safu const int trnmv [trnmvct] [4] = {{-40, 0, -20, 0}, // geuza fremu za kusogeza {-40, 30, -20, 30}, {0, 30, 0, 30}, {30, 0, 30, 0}, {0, 0, 0, 0},};

Tuliongeza nambari ya kugundua kikwazo cha sonar na vile vile taarifa ya 'ikiwa' nyingine ili kuamua ikiwa tunaenda sawa au tunageuka.

Mkutano wa Mwisho na kuanza

Acha betri bila kufunguliwa na pakia mchoro. Tenganisha kamba ya programu. Hakikisha swichi ya nguvu kwenye kidhibiti iko kwenye nafasi ya chini 'juu'. Telezesha ganda kwa uangalifu kwenye msingi na kamba ya umeme ya USB ikishika kupitia shimo la juu. Weka kwenye betri. Chomeka ndani. ICBob yako inapaswa kuanza kusonga na kugeuka ili kuzuia vizuizi karibu na inchi 7.

Hatua ya 10: Kufunga

Tunatumahi kuwa na raha nyingi kujenga ICBob yako kama tulivyofanya kujenga yetu. Tujulishe ikiwa una maswali yoyote au maoni. Ukijenga moja tujulishe hapa au zaidi ya Thingiverse.