Kujenga Roboti Ndogo: Kufanya Roboti Moja za ujazo za Inchi ndogo-ndogo na ndogo: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Hapa kuna maelezo kadhaa juu ya kujenga roboti ndogo na nyaya. Mafundisho haya pia yatashughulikia vidokezo na mbinu kadhaa za msingi ambazo zinafaa katika kujenga roboti za saizi yoyote. Kwa mimi, moja ya changamoto kubwa katika elektroniki ni kuona ni jinsi gani robot ndogo ninaweza kutengeneza. Jambo zuri kuhusu elektroniki ni kwamba vifaa vinaendelea kuwa vidogo na vya bei rahisi na ufanisi zaidi kwa kasi ya haraka sana. Fikiria ikiwa teknolojia ya gari ingekuwa hivyo. Kwa bahati mbaya, mifumo ya mitambo kwa wakati huu, haiendelei haraka sana kama umeme. Hii inasababisha shida moja kuu katika kujenga roboti ndogo sana: kujaribu kutoshea katika nafasi ndogo, mfumo wa mitambo unaohamisha roboti. Mfumo wa mitambo na betri huwa na kuchukua kiasi kikubwa cha robot ndogo.pic1 inaonyesha Bwana Cube R-16, robot ya inchi moja ya ujazo yenye uwezo wa kukabiliana na mazingira yake na ndevu za waya za muziki (bumper kubadili). Inaweza kusonga na kuchunguza mzunguko wa sanduku ndogo. Inaweza kudhibitiwa kwa mbali kwa kutumia udhibiti wa kijijini wa infrared wa TV ambao umewekwa kwa TV ya Sony. Inaweza pia kuwa na Picaxe microcontroller iliyowekwa mapema na mifumo ya athari. Maelezo huanza kwenye hatua ya 1.

Hatua ya 1: Vipengele vya Roboti moja ya Inchi ya ujazo

Mr mchemraba R-16, ni roboti ya kumi na sita ambayo nimejenga. Ni roboti ya ujazo inchi moja inayopima 1 "x1" x1 ". Inauwezo wa kujiendesha kwa tabia inayoweza kusanifiwa au inaweza kudhibitiwa kwa mbali. Haikusudiwa kuwa kitu chochote kinachofaa sana au muhimu sana. Ni mfano tu na uthibitisho wa wazo. chukua urefu mara mbili ya ilivyokuwa kawaida kuchukua mzunguko huo katika nafasi kubwa zaidi. Aina zote za vifungo zinahitajika kushikilia vifaa vidogo na waya mahali wakati wa kutengenezea au gluing. Taa ya kazi mkali na kichwa cha kukuza nzuri au glasi ya kukuza ni lazima. Motors ndogo Inageuka kuwa moja ya kikwazo kikubwa cha kutengeneza roboti ndogo sana ni gari ya gia ambayo inahitajika. Udhibiti wa elektroniki (watawala wadogo) huendelea kuwa mdogo. Walakini, findin g Asili ndogo rpm motors ambayo ni ndogo ya kutosha sio rahisi sana. Bwana Cube hutumia motors ndogo za gia ambazo zinalenga uwiano wa 25: 1. Wakati huo huo, roboti ina kasi zaidi kuliko vile ningependa na kidogo. Ili kutoshea nafasi, magari yalilazimika kulipwa na gurudumu moja mbele zaidi kuliko lingine. Hata na hayo, inasonga mbele, nyuma, na inageuka vizuri. Magari hayo yalikuwa yamefungwa kwenye ubao wa waya na waya ya kupima 24 ambayo ilikuwa imeuzwa na kisha kushikamana na saruji ya mawasiliano. Nyuma ya roboti hiyo bolt ya nylon yenye ukubwa wa 4-40 ilisukumwa ndani ya shimo lililogongwa chini ya bodi ya mzunguko wa chini. Kichwa laini cha bolt ya plastiki hufanya kama caster kusawazisha roboti. Unaweza kuiona chini ya kulia ya picha ya 4. Hii inatoa kibali cha gurudumu chini ya roboti ya karibu 1/32 ". Ili kuweka magurudumu, zile pulleys za plastiki za 3/16 zilizowekwa kwenye motors ziliinuliwa na basi, wakati wa kuzunguka, zilipakwa mchanga kwa kipenyo cha kulia. Halafu ziliingizwa ndani ya shimo kwenye washer ya chuma ambayo ilitoshea ndani ya washer ya nylon na kila kitu kilikuwa pamoja. Gurudumu hilo lilikuwa limefunikwa na kanzu mbili za mpira wa Tepe ya Kioevu ili kuipa nguvu. Betri Ndogo Tatizo jingine na roboti ndogo zaidi ni kupata betri ndogo ambazo zitadumu. Magari yaliyotumiwa yanahitaji mikondo ya juu sana (90-115ma) kufanya kazi. Hii inasababisha roboti ndogo ambayo hula betri kwa kiamsha kinywa. Bora ninazoweza kupata wakati huo, zilikuwa betri za seli za lithiamu 3-LM44. Maisha ya betri katika roboti ndogo sana za aina hii, ni mafupi sana, (dakika chache) ambayo kwa kawaida hawawezi kufanya chochote karibu na vitendo. Kulikuwa na nafasi tu ya betri tatu 1.5v, kwa hivyo waliishia kuwezesha motors na mtawala wa Picaxe. Kwa sababu ya kelele ya umeme ambayo motors ndogo za DC zinaweza kuunda, umeme mmoja kwa kila kitu, kawaida sio wazo nzuri. Lakini hadi sasa inafanya kazi vizuri. Nafasi katika roboti hii ya inchi moja ilikuwa ngumu sana kwamba unene wa waya ya kupima waya 28 (kutoka kwa kebo ya Ribbon) ikawa shida. Sikuweza kuweka nusu mbili za roboti pamoja. Ninakadiria kuwa karibu 85% ya ujazo wa roboti imejazwa na vifaa. Roboti ilikuwa ndogo sana hata swichi ya kuzima ilikuwa na shida. Mwishowe, ningeweza kuchukua ndevu mbichi na sensorer za infrared. Kwa kweli nimeishiwa nafasi rahisi ya kutumia, kwa hivyo kufaa kitu chochote zaidi, bila kutumia teknolojia ya kupanda juu, itakuwa changamoto ya kupendeza. Ninapenda kutumia ujenzi wa clamshell kwa roboti ndogo sana. Tazama Picha ya 2. Hii ina sehemu mbili zinazounganisha pamoja na. 1 "vichwa vya kichwa na soketi. Hii inatoa ufikiaji rahisi kwa vifaa vyote, na kurahisisha utatuzi wa nyaya au kufanya mabadiliko. Picha ya 3 inaonyesha eneo la baadhi ya Vipengele vikuu. MATERIALS2 GM15 Gear Motors- 25: 1 6mm Planar Gear Pager Motor: https://www.solarbotics.com/motors_accessories/4/18x Picaxe microcontroller inapatikana kutoka: https://www.hvwtech.com/products_list.asp CatID = 90 & SubCatID = 249 & SubSubCatID = 250L293 mtawala wa magari DIP IC: https://www.mouser.com Panasonic PNA4602M infrared detector: https://www.mouser.com30 AWG Beldsol joto strippable (solderable) waya wa sumaku: https:// www.mouser.com3 LM44 1.5V. Batri za seli za kititi cha lithiamu: www.mouser.comResistors na 150 uf tantalum capacitor.1 "shaba ya glasi ya glasi iliyofuatwa kutoka kwa: https://www.allelectronics.com/cgi-bin/item/ECS-4/455/SOLDERABLE_PERF _BOARD, _LINE_PATTERN_.htmlPerformix (tm) mkanda wa kioevu, nyeusi-Inapatikana kwa Wal-Mart au

Hatua ya 2: Mzunguko wa Roboti Moja ya Inchi ya ujazo

Picha 4 inaonyesha eneo la 18x Picaxe microcontroller na mtawala wa L293 ambao ndio mizunguko kuu ya roboti. Wakati wa ujenzi, sikuweza kupata matoleo ya milima ya uso ya Picaxe au L293. Kutumia milima ya uso IC bila shaka itaacha nafasi zaidi kwa nyaya na sensorer za ziada. Ingawa wana kumbukumbu ndogo na sio haraka kama PicMicros, Arduino, Stempu ya Msingi, au wadhibiti wengine wadogo, wana kasi ya kutosha kwa roboti ndogo ndogo za majaribio. Kadhaa yao inaweza kuunganishwa kwa urahisi wakati kasi zaidi au kumbukumbu inahitajika. Wanasamehe sana. Nimeziuza moja kwa moja, nimezipunguza na kupakia matokeo yao na bado sijachoma moja. Kwa sababu zinaweza kusanidiwa katika lugha ya BASIC ya programu, pia ni rahisi kupanga kuliko wadhibiti wengi wa microcontroller. Ikiwa unataka kujenga ndogo sana, watawala wa 08M na 18x Picaxe wanapatikana katika fomu ya mlima wa uso (Mstari wa Jumuishi Mzunguko wa SOIC-Ndogo). Ili kuona miradi mingine unayoweza kufanya na wadhibiti wa Picaxe microcontroller unaweza kuangalia: Pini nne za pato kutoka kwa microcontroller zinaweza kudhibiti nguvu kwa motors mbili: mbele, reverse au kuzima. Nguvu kwa motors zinaweza hata kusukumwa (PWM-pulse modulation upana) kudhibiti kasi yao. Mtindo wa Bug iliyokufa Hakukuwa na nafasi kwenye ubao wa pembeni kuweka mtawala wa L293 kwa hivyo ilikuwa imewekwa kwa kutumia mbinu ya mdudu aliyekufa. Hii inamaanisha tu kuwa IC imegeuzwa chini na waya mwembamba huuzwa moja kwa moja kwenye pini ambazo zimepigwa au kufupishwa. Inaweza kushikamana kwenye bodi ya mzunguko au kuwekwa kwenye nafasi yoyote inayopatikana. Katika kesi hii, baada ya L293 kuuzwa na kujaribiwa, niliipaka na kanzu mbili za mpira wa Tepe ya Kioevu inayoweza kutumika kuhakikisha kuwa hakuna kilichopungua wakati kilikuwa kimesongamana kwenye nafasi iliyopo. Futa saruji ya mawasiliano pia inaweza kutumika. Kwa mfano mzuri sana wa ujenzi wa mizunguko ukitumia mtindo wa mdudu aliyekufa, tazama hapa: https://www.bigmech.com/misc/smallcircuit/Pic 5 inaonyesha mkono wa solder jig ambao nimebadilisha kwa kuongeza sehemu ndogo za alligator kwenye ubao wa kusaidia kusaidia kutengeneza waya ndogo kwa IC kwenye mtindo wa mdudu aliyekufa. Picha ya 6 inaonyesha muundo wa roboti ya Bwana Cube. Unaweza kuona video ya Bwana Cube akifanya mlolongo mfupi uliowekwa kwa kubonyeza kwenye kiunga cha robot-sm.wmv cha chini. Inaonyesha roboti karibu 30% ya kasi ya juu ambayo imepunguzwa kwa kutumia upanaji wa upana wa pigo kwenye motors.

Hatua ya 3: Vidokezo na Ujenzi wa Roboti

Baada ya kujenga roboti 18, hapa kuna mambo kadhaa ambayo nimejifunza kwa njia ngumu. Vifaa vya Kutenganisha Nguvu Ikiwa una nafasi, utajiokoa shida nyingi ikiwa utatumia umeme tofauti kwa mdhibiti mdogo na nyaya zake na motors. Voltage inayobadilika na kelele ya umeme ambayo motors hutengeneza inaweza kusababisha athari kwa microcontroller na pembejeo za sensa ili kutoa majibu yasiyofanana katika roboti yako. Shida ya Risasi Ninaona ni bora kwanza kujenga mzunguko kamili wa roboti kwenye ubao wa mkate. Vipengele hushindwa sana au vina kasoro. Ikiwa muundo wako ni halali, na mzunguko haufanyi kazi, karibu kila wakati ni kosa katika wiring yako. Kwa habari juu ya jinsi ya kufanya prototyping ya mzunguko wa haraka, angalia hapa: Tu baada ya kila kitu kufanya kazi vizuri, je! Najaribu kufanya toleo la kudumu la mzunguko. Mimi kisha kujaribu hii wakati bado iko tofauti na mwili wa roboti. Ikiwa hiyo inafanya kazi, basi nitaiweka kwenye roboti kabisa. Ikiwa itaacha kufanya kazi, mara nyingi ni kosa la shida za kelele. Shida moja kubwa ambayo nimekutana nayo ni kelele ya umeme ambayo inafanya mzunguko kuwa hauna maana. Hii mara nyingi husababishwa na kelele ya umeme au sumaku ambayo inaweza kutoka kwa motors DC. Kelele hii inaweza kuzidi pembejeo za sensorer na hata mdhibiti mdogo. Ili kutatua hili, unaweza kuhakikisha motors na waya kwao, haziko karibu na laini yoyote ya kuingiza inayoenda kwa mdhibiti wako mdogo. Picha ya 7 inaonyesha Sparky, R-12, roboti niliyoifanya ambayo hutumia Stempu ya msingi 2 kama mdhibiti mdogo. Kwanza niliijaribu na bodi kuu ya mzunguko mbali na roboti na baada ya kufanya programu ya msingi, kila kitu kilifanya kazi vizuri. Nilipoiweka juu ya gari, ilienda wazimu na haiendani kabisa. Nilijaribu kuongeza bodi ya shaba iliyowekwa chini kati ya motors na mzunguko lakini hiyo haikufanya tofauti. Hatimaye ilibidi niongeze mzunguko wa 3/4 "(angalia mishale ya samawati) kabla ya roboti kufanya kazi tena. Chanzo kingine cha kawaida cha kelele mbaya katika roboti ndogo inaweza kuwa ishara za kupiga. Ikiwa utatuma ishara za PWM kwa servos au motors, waya inaweza kutenda kama antena na kutuma ishara ambazo zinaweza kuchanganya laini zako za kuingiza. Ili kuepukana na hii, weka pembejeo za waya za pembejeo na pato zikitenganishwa iwezekanavyo. Pia weka waya zinazobeba nguvu kwa motors mbali na laini za kuingiza. Waya wa Magnet Tatizo la unene wa waya katika nyaya ndogo zinaweza kutatuliwa kwa kutumia waya wa sumaku ya 30-36. Nimetumia waya wa kupima 36 kwa miradi mingine, lakini nimeiona ni ya busara, ilikuwa ngumu kuivua na kuitumia. Maelewano mazuri ni waya wa sumaku ya kupima 30. waya inaweza kutumika, lakini napendelea waya wa sumaku inayoweza kukwama. waya hii ina mipako ambayo inaweza kuvuliwa kwa kuiunganisha tu na joto la kutosha kuyeyuka uingizaji. Inachukua hadi sekunde 10 kuvua mipako wakati wa kutengeneza. compon maridadi Kama vile kuuza kwa LED au IC, hii inaweza kuwa joto linalodhuru. Maelewano bora kwangu, ni kutumia waya huu wa sumaku inayoweza kukwama, lakini uivue kwanza. Kwanza mimi huchukua kisu kikali na kutelezesha kwenye waya wa sumaku ili kung'oa mipako na kisha kuzungusha waya hadi itakapovuliwa vizuri karibu na kipenyo chake. Kisha nikaunganisha waya uliovuliwa hadi iweze kuchorwa vizuri. Kisha, unaweza kuiunganisha haraka kwa sehemu yoyote maridadi na nafasi ndogo ya uharibifu wa joto. Solder Nyembamba Wakati vifaa viko karibu sana, inaweza kuwa ngumu kuziunganisha bila kuziba na kufupisha pedi na waya zilizo karibu. Suluhisho bora ni kutumia chuma kidogo kinachoweza kurekebishwa cha kutengeneza chuma (1/32 ") na solder nyembamba zaidi unayoweza kupata. Solder ya kawaida kawaida ni.032" kipenyo ambacho hufanya kazi vizuri kwa vitu vingi. Kutumia kipenyo cha kipenyo.015 "hukuruhusu kudhibiti kwa urahisi kiwango cha solder kwenye pamoja. Ikiwa unatumia kiwango kidogo cha solder muhimu, sio tu inachukua kiwango kidogo zaidi, lakini pia inakuwezesha kuunganisha kiungo haraka sana. kama inavyowezekana. Hii inapunguza nafasi ya joto kali na kuharibu vitu vyenye maridadi kama vile IC na milima ya uso ya LEDs. Vipengele vya Mlima wa juu Vipengele vya mlima wa uso ndio mwisho wa miniaturization. Kutumia ICs za ukubwa wa SOIC kawaida hutumia solder nyembamba na waya wa sumaku. Kuona rahisi sana njia ya kutengeneza bodi au mizunguko ya SOIC angalia hapa: unganisha kwenye LED na ICs Tazama: wick c gundi inayotengeneza chini ya uso wa mlima wa LED na vifaa vingine na ufupishe. Gluing kwenye Vipengele vya Kutumia Gundi isiyo ya Uendeshaji Nimekuwa nikijaribu hivi karibuni na gluing kwenye vifaa kwenye bodi za mizunguko ya shaba na vitambaa vyenye conductive kwa kutumia gundi ambayo haifanyi. Angalia Picha 8 kwa picha. ya bar 12 ya taa ya volt (isiyowashwa na kuwashwa) kwa kutumia taa za mlima za uso ambazo zilikuwa zimefungwa na gundi isiyo na nguvu. Niligundua kuwa ikiwa utaweka filamu nyembamba ya rangi safi ya msumari kwenye athari za shaba na kisha ung'arisha mwangaza kwenye LED na uiruhusu ikakauke kwa masaa 24, utabaki na kiungo kizuri cha kiufundi ambacho ni cha umeme. Gundi ya msumari ya msumari hupunguka na kushikamana na mawasiliano iliyoongozwa na athari za shaba na kutengeneza unganisho mzuri wa kiufundi. Lazima iwe imefungwa kwa masaa 24 kamili. Baada ya hapo, unaweza kuijaribu kwa mwenendo. Ikiwa inaangaza, basi unaweza kuongeza safu ya pili ya gundi. Kwa safu ya pili ninatumia saruji ya mawasiliano wazi kama vile Welders au Goop. Gundi hii nene huzunguka vifaa na pia hupungua wakati inakauka kuhakikisha usalama mzuri wa unganisho kwa athari za shaba. Subiri kwa masaa 24 ili ikauke kabla ya kujaribu tena. Kwa kuwa na wasiwasi juu ya muda gani utakaa, niliacha mwangaza wa taa ya bluu katika Pic 8 kwa siku saba na usiku. Upinzani wa mzunguko ulipungua kwa muda. Miezi kadhaa baadaye, baa bado inaangaza kikamilifu bila ushahidi wa kuongezeka kwa upinzani. Kutumia njia hii, nimefanikiwa kushikamana na taa ndogo ndogo za uso wa uso - 0805 - saizi na kubwa kwenye ubao wa shaba uliofunikwa. Mbinu hii inaonyesha ahadi kadhaa katika kutengeneza nyaya ndogo sana, maonyesho ya LED na roboti.

Hatua ya 4: Kuvunja Sheria

Ili kutengeneza maroboti madogo sana, italazimika kuvunja sheria nyingi zilizotajwa hapo juu. Ili kumfanya Bwana Cube nilivunja sheria zifuatazo: 1- Nilitumia umeme mmoja badala ya moja kwa motors na moja kwa microcontroller. zimepimwa kwa kuchora ya chini ya sasa na kuziendesha kwa mikondo ya juu sana kuliko vile zilivyoundwa. Hii inapunguza sana uhai wa betri. 4- Nilijaza waya zote pamoja kwenye hodgepodge ambayo inaweza kuunda shida ya msokoto na kelele za umeme. Nilikuwa na bahati tu kwamba haikufanya. Hii inaweza kufanya utatuzi wa mzunguko kuwa mgumu sana. Unaweza kupakua nambari ya programu ya Picaxe ya Bwana Cube kwa: https://www.inklesspress.com/mr-cube.txtIkiwa una nia ya kuona roboti zingine ambazo nimejenga Unaweza kwenda kwa: https://www.inklesspress.com/robots.htm Maelezo juu ya hatua ya 5.

Hatua ya 5: Bwana Cube wa Pili: Kutengeneza Roboti ya Inchi ya ujazo 1/3

Baada ya kutengeneza roboti ya ujazo inchi moja iliyofanya kazi, ilibidi nijaribu kitu kidogo. Ninalenga roboti karibu na inchi ya ujazo 1/3. Kwa wakati huu, Bwana Cube Two ni karibu.56 "x.58" x.72 ". Inayo mdhibiti mdogo wa Picaxe 08 ambayo itaiwezesha kusonga kwa uhuru. Pic 10 inaonyesha roboti kwenye rula. Pic 11 inaonyesha ile nyingine upande wa roboti kwa robo. Betri mbili ni betri za lithiamu za cr1220 3volt na inabaki kuonekana ikiwa watakuwa na uwezo wa kutosha kuwezesha Picaxe na motors. Betri zaidi zinaweza kuhitajika. Ni kazi inayoendelea. Kwa hivyo mbali gari mbili za pager hufanya kazi vizuri kusonga na kugeuza roboti kwenye nyuso laini. Mdhibiti mdogo wa Picaxe amewekwa na amepangiliwa na kufanyiwa majaribio. kuwa moja ya roboti ndogo zaidi zinazojitegemea karibu na sensorer na mdhibiti mdogo. mirobots / laini.html Roboti ya Pico:

Zawadi ya Pili katika Mashindano ya Roboti ya Maagizo na RoboGames

Tuzo ya Kwanza katika Mashindano ya Kitabu cha Maagizo