Kā izveidot attālināti kontrolētu 3D drukātu pašbalansējošu robotu: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Tā ir B-robota iepriekšējās versijas evolūcija. 100% ATVĒRTS AVOTS / Arduino robots. KODS, 3D daļas un elektronika ir atvērtas, tāpēc jūtieties brīvi to pārveidot vai izveidot milzīgu robota versiju. Ja jums ir šaubas, idejas vai nepieciešama palīdzība, izmantojiet visas B-robotu kopienas iespējas

Jaunajā versijā ir daudz jaunu funkciju:

• Kontrolējiet un noregulējiet to, izmantojot savu viedtālruni/planšetdatoru, izmantojot bezmaksas lietotni jjRobots vai iOS vai Android
• Google Blockly kontrolējams!
• Ideāli piemērots izklaidei, apgūstot robotiku (ieskatieties robotikas izaicinājumos!)
• Tagad var izmantot parastās AA baterijas (vai 3 šūnu LIPO baterijas). Viss, kas spēj piegādāt 9V
• Divas SERVO izejas (viena izmantota ARM). Kontrolējiet abus servo izvadus, vienkārši pieskaroties viedtālruņa ekrānam.
• Vieglāk drukāt un izmantot mazāk plastmasas
• PRO MODE var aktivizēt no viedtālruņa/planšetdatora (palielināta veiklība un ātrums)
• Palielināts WIFI diapazons (līdz 40 metriem)
• Akumulatora statuss un slīpuma leņķis viedtālruņa ekrānā tiek parādīts reālā laikā
• Mainiet savu PID robotizēto vadību reālā laikā un noskaidrojiet, kā tas ietekmē tā uzvedību un veiktspēju.

Bet vispirms sāksim no sākuma. Tā kā šī ir instrukcija, jums var būt daži elementi, kas nepieciešami, lai izveidotu B-robotu EVO.

Saraksts:

• DEVIA vadības pults (šī plāksne atvieglo iestatīšanu, jo tai jau ir žiroskopu/akselerometri + WIFI modulis, un tā var vadīt servosistēmas un līdz trim soļu motoriem). Ja vēlaties ražot savu, apskatiet šo shēmu)
• 2x NEMA17 soļu motori +14 cm kabeļi (pāri)
• 2x pakāpju motora vadītājs (A4988)
• Metāla zobratu servo (jums būs nepieciešama roka, lai cīnītos un paceltu savu B-robotu …)
• 6x AA bateriju korpuss ar ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi
• Skrūves+uzgriežņi, kas nepieciešami visu iestatīšanai
• Pāris neilona buferu vai 3D drukāts (14 × 5 cm)
• Dubultā sānu lente, smieklīgas acis…
• 2 gumijas lentes riteņiem: rokturis

1. darbība. BOM saraksts un elementi

Saraksts:

• DEVIA KONTROLES PLĀTS: šī plāksne atvieglo iestatīšanas procesu. Tā ir jaudīgās Arduino ZERO "uzlabotā" versija, bet ar motoriem+servo vadības izejām, WIFI, COMM pieslēgvietu, 12 V kontrolējamu sprieguma portu un sensoriem. Ja vēlaties "ražot/montēt" savu, apskatiet šo diagrammu, tā palīdzēs jums savienot visus dažādus elementus.
• 2x NEMA17 soļu motori +14 cm kabeļi (pāri). Nu, vajadzētu darboties NEMA17 soļu motoriem ar tādām pašām specifikācijām.
• 2x pakāpju motora vadītājs (A4988). Visplašāk izmantotais soļu motora vadītājs.
• Metāla pārnesumi SERVO: Jums būs nepieciešama roka, lai cīnītos un paceltu savu B-robotu … Neilona pārnesumu servo nedarbosies tik labi, kā paredzēts
• 6x AA bateriju korpuss ar ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi: šis korpuss ir ievietots rāmī, bet jūs varat izmantot arī LiPO akumulatoru (3S)
• Skrūves un uzgriežņi, kas nepieciešami visu iestatīšanai: M3 skrūves un uzgriežņi (12x6mm, 12x15mm)
• Pāris neilona buferu (14 × 5 cm): kā alternatīvu jūs varat izveidot savu pielāgoto buferi šeit un izdrukāt
• Dubultā sānu lente, smieklīgas acis … lai piestiprinātu IMU pie smadzeņu vairoga. Šī divpusējā lente darbosies kā amortizators IMU
• Rāmis: 3D drukātas detaļas
• 2 gumijas lentes riteņiem: rokturis
• Jūsu viedtālrunis/planšetdators, lai to kontrolētu

Ja vēlaties to visu izlaist un pāriet uz montāžas ceļveža videoklipu. Noklikšķiniet šeit

2. solis: B-robotu funkcijas un robotu izaicinājumi

Mēs esam radījuši izaicinājumus pārspēt ar B-robotu, tie ir vienkāršs veids, kā iepazīstināt ar elektroniku un robotikas vadību, kamēr jums ir jautri. Mēs esam mēģinājuši visu padarīt pēc iespējas pieejamāku, izmantojot ļoti izplatītus "MAKER World" elementus un nodrošinot bezmaksas APP, lai kontrolētu robotus.

B-robotu var vadīt, izmantojot Google Blockly. Vairāk informācijas šeit

Tās uzvedības parametri, kas pielāgoti reālā laikā: informācija

Jūs pat varat būt robotu tehniķis: pielāgojiet savu B.robot, lai uzvarētu sacīkstēs!

Daudzi ražotāji ir modificējuši un pievieno B-robotam detaļas. Apskatiet tos šeit

Dažas teorijas aiz pašbalansējoša robota: šeit

3. darbība. Ja izveidojat šo robotu, jums ir gandrīz viss nepieciešamais, lai izveidotu šos:

Ja jums jau ir šī robota izveidei nepieciešamās detaļas, jums jau ir 90% no radīšanai nepieciešamajiem priekšmetiem:

• Sphere-o-bot: draudzīgs mākslas robots, kas var zīmēt uz sfēriskiem vai olu formas priekšmetiem, sākot no galda tenisa bumbiņas lieluma līdz lielai pīles olai (4–9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot ir internetam pieslēgts robots, kas spēj ļoti precīzi rakstīt tekstus un zīmēt.
• Motorizētās kameras slīdnis: viedtālruņa vadīts kameras slīdnis
• Gaisa hokeja robots!: Izaicinošs gaisa hokeja robots, ideāls, lai izklaidētos!
• B-robots EVO

Visos tajos tiek izmantota viena un tā pati elektronika un palīgelementi

4. solis: montāžas ceļveža video

Šī ir pirmā reize, kad mēs ierakstām videoklipu, nevis veicam montāžas rokasgrāmatu. Šim robotam ir vieglāk, ja redzat, kā visu savienot, un saņemat dažus paskaidrojumus/padomu par to, kā visu darīt.

Šeit ir "vienmēr atjaunināts" montāžas ceļvedis ar dažiem padomiem, ja vien vēlaties to izlaupīt.

5. solis: AUGŠUPIELĀDĒT ARDUINO KODU DEVIA KONTROLES PLĀTĒ

a) Instalējiet Arduino IDE savā datorā no šejienes (izlaidiet šo darbību, ja jums jau ir instalēta Arduino IDE). Šis B-robota kods ir pārbaudīts un izstrādāts IDE versijā 1.6.5 un jaunākās versijās. Ja jums rodas problēmas ar koda apkopošanu, informējiet mūs

b) Lejupielādējiet visus arduino failus no šejienes. Kopējiet cietā diska mapē BROBOT_EVO2_23_M0 esošos failus

c) Apkopojiet un nosūtiet kodu DEVIA vadības pultim

1. Atveriet savu Arduino IDE
2. Atveriet galveno kodu vietnē /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Pievienojiet DEVIA plati ar USB kabeli datoram
4. Piezīme. Ja šī ir pirmā reize, kad datoram pievienojat Arduino plati, iespējams, jums būs jāinstalē draiveris.
5. Izvēlieties dēli Arduino/Genuino ZERO (vietējais USB ports). Izvēlnē TOOLS-> tāfele
6. Atlasiet seriālo portu, kas parādās uz rīkiem-> Sērijas ports
7. Nosūtiet kodu uz tāfeles (poga UPLOAD: bultiņa norāda uz labo pusi)

Pirms koda augšupielādes izvēlieties pareizo dēli

d) Gatavs

6. darbība. KONTROLĒJIET B-ROBOT EVO 2:

Android lietotāji:

Mēs esam izstrādājuši BEZMAKSAS APP, lai kontrolētu Brobot (un turpmākos JJrobots) jūsu Android vai iOS balstītajam viedtālrunim/planšetdatoram:

Android APP / iOS APP

Sekojamie soļi:

1. Instalējiet JJRobots vadības APP (Android vai iOS)
2. Pēc Brobot EVO ieslēgšanas pievienojiet viedtālruni/planšetdatoru B-robot EVO wifi tīklam (noklusējuma WIFI parole ir 87654321)
3. Palaidiet JJrobots vadības APP un spēlējiet ar savu B-robotu EVO!

7. solis: 3D interaktīvais B-robota modelis

Interaktīvais 3D modelis palīdzēs jums iegūt labu priekšstatu par to, kā B-robots EVO izskatās pēc salikšanas

8. darbība. Problēmu novēršana

Mans B-robots nereaģē uz komandu, kas nosūtīta no mana viedtālruņa/planšetdatora

Pārbaudiet, vai esat izveidojis savienojumu ar JJROBOTS_XX tīklu, izmantojot pareizo paroli (pēc noklusējuma: 87654321) un vai jūsu ierīce nav bloķējusi datu plūsmu uz B-robotu (vienmēr savienots ar robotu)

Manam B-robotam trūkst spēka vai viņš nokrīt bez iemesla

Pielāgojiet pakāpju motoru vadītāju piegādāto strāvu. Izmantojiet skrūvgriezi un viegli pagrieziet skrūves, kas norādītas zemāk esošajā fotoattēlā. Pagriezt 10º-30º ir vairāk nekā pietiekami. Rotācija pulksteņrādītāja virzienā: palieliniet dzinējiem piegādāto jaudu

Mans B-robots pats nevar piecelties

Ja viss ir kārtībā, B-robotam ir nepieciešama tikai neliela servo palīdzība, lai pats pieceltos. Ieskatieties šajā video. Ja jūsu robots neizturas kā video, noregulējiet pakāpju motora draiveru izejas jaudu (norādījumi iepriekš). Paturiet prātā, ka buferiem šeit ir divas funkcijas: aizsargāt elektroniku+robotu un palīdzēt tam viegli piecelties.

DEBUG REŽĪMS

B-robota KODĀ ir DEBUG REŽĪMS. Šis režīms ļaus jums atkļūdot robota uzvedību, ja rodas problēmas. Lūdzu, sazinieties ar B-robotu kopienu, ja jums ir problēmas vai jautājumi. Apskatiet skiču rindiņu “#define DEBUG 0” un mainiet 0 uz 1… 8 atkarībā no tā, kādu informāciju vēlaties iegūt.

Vairāk informācijas šīs lapas beigās

9. darbība: bieži uzdotie jautājumi

bieži uzdotie jautājumi:

Kāpēc jūs izmantojat pakāpju motorus?

Motoriem ir vairākas iespējas: DC, Brushless, Steperers … Mēs izvēlamies pakāpju motorus, jo tiem ir pietiekams griezes moments, jūs varat savienot riteņus tieši bez pārnesumiem, kas rada zināmu slīpsvītru (šī ir izplatīta problēma robotu balansēšanā), tiem ir labi gultņi un jūs varēsiet precīzi kontrolēt motoru ātrumu. Standarta izmēros šie motori ir lēti (mēs izmantojam tos pašus motorus, ko izmanto parastos 3D printeros), un draiveri ir lēti un viegli lietojami arī ar Arduino.

Kāpēc jūs izmantojat Wifi savienojumu?

Izmantojot Wifi savienojumu, mēs varam strādāt ar daudzām ierīcēm (viedtālruņiem, planšetdatoriem, datoriem …) Bluetooth ierīces ir lētākas, taču to darbības diapazons parasti ir īsāks. Vecās ierīces netiek atbalstītas, un jūs nevarējāt to viegli savienot ar internetu. Mūsu ieteiktais Wifi modulis ļauj mums izveidot piekļuves punktu, tāpēc jums nav jāizmanto esoša Wifi infrastruktūra (lēti Wifi moduļi to neļauj darīt). Jūs varat savienot savu ierīci tieši ar robotu jebkurā vietā, bet, ja vēlaties, varat to uzlauzt un izmantot savu infrastruktūru, tādējādi kontrolējot savu robotu (vai visu, ko esat izveidojis), izmantojot internetu no jebkuras attālas vietas pasaulē! (Forši, vai ne?)

Kāpēc BROBOT?

Pašbalansējošus robotus ir jautri redzēt un spēlēt. Pašbalansējošam robotam ir nepieciešami sensori un vadības algoritmi. JJROBOTS atradīsit visus HOWTO un tehniskos dokumentus, kas izskaidro aizkulises. Mācieties elektroniku un robotiku, izveidojot savu BROBOT no nulles!. Ir daži komerciāli risinājumi balansēšanas robotam, taču šeit mēs vēlamies dalīties zināšanās un domās. Jūs varat izmantot BROBOT detaļas, lai izveidotu vairāk robotu vai sīkrīku, paturiet prātā, ka visas BROBOT izmantotās ierīces ir standarta ierīces/elektronika ar lielu potenciālu. JJROBOTS kopienā mēs vēlamies parādīt, kā! Jūs tagad pērkat pašbalansējošu robotu, jūs pērkat savas elektroniskās un palīgierīces! Vai domājat par GPS pašvadības robota izveidi? modificēta BROBOT versija ir jūsu robots!

Cik daudz kravas varētu pārvadāt BROBOT?

BROBOT varētu viegli pārvadāt jūsu bezalkoholisko dzērienu kārbas. Mēs esam veiksmīgi pārbaudījuši 500 g kravas. Lielāks svars padara robotu nestabilāku, taču tas varētu būt arī jautri, vai ne?

Kāpēc balansēšanas robotam izmantot soļu motorus?

Motoriem ir vairākas iespējas, līdzstrāvas, bezsuku, pakāpieni… Mēs izvēlamies pakāpju motorus, jo tiem ir pietiekams griezes moments, jūs varat tieši savienot riteņus bez pārnesumiem, kas rada atpakaļvērstus slīpsvītras, tiem ir labi gultņi, un jūs varētu ļoti kontrolēt motoru ātrumu precīzi. Turklāt tie ir lēti un arī vadītāji …

Vai es varu izmantot Lipo bateriju uzlādējamas baterijas?

Jā, jūs varat izmantot standarta AA baterijas (ieteicams sārmu), AA uzlādējamas baterijas (piemēram, NiMh) vai pēc izvēles izmantot 3S Lipo akumulatoru. Darbiniet Lipo baterijas uz savu atbildību.

Kāds ir BROBOT darbības laiks?

Izmantojot atkārtoti uzlādējamas AA baterijas (piemēram, Ni-Mh 2100mAh), jūs varētu sagaidīt aptuveni pusstundu ilgu darbības laiku

Vai BROBOT varētu darboties bez wifi moduļa?

Jā, BROBOT varētu strādāt un saglabāt savu stabilitāti. Bet, protams, jūs nevarētu to kontrolēt bez moduļa.

Vai es varu mainīt BROBOT ģenerētā Wifi tīkla nosaukumu?

Jā, konfigurācijas skicē jūs varētu mainīt nosaukumu un arī dažas citas interneta konfigurācijas. Varat arī savienot BROBOT ar savu esošo Wifi tīklu

Vai tas ir projekts Arduino iesācējam?

Nu, BROBOT nav viegls "iesācēju projekts", taču tajā ir daudz dokumentācijas, lai jums būtu platforma savu prasmju attīstīšanai. Vispirms jūs varētu uzstādīt BROBOT, ievērojot norādījumus, un tam vajadzētu darboties labi, tad jūs varētu sākt izprast dažas koda daļas un, visbeidzot, rakstīt savus koda gabalus … Piemēram, varētu būt viegli (par to ir pamācības) uzrakstīt savu kodu, lai robots automātiski kustinātu roku un grieztos, ja nesūtītu komandu 10 sekunžu laikā … Uzlabotāki uzlaušanas gadījumi: pārveidojiet par pilnīgi autonomu robotu ar šķērsli, izvairoties no SONAR pievienošanas, pārveidojiet par sekošanas līnijas robotu utt. …

Kāpēc BROBOT elektronika nav tik lēta?

Mēs esam patiešām mazs starta uzņēmums (2 cilvēki brīvajā laikā), un tagad mēs varētu darbināt tikai nelielu elektronikas partiju. Kā jūs zināt, liela apjoma ražojumos elektronikas cena strauji pazeminās, bet mēs sākam … Ja mēs pārdosim daudz dēļu un mēs varētu vadīt vairāk apjomīgu produkciju, mēs pazemināsim cenas !!. JJROBOTS nav dzimis, lai iegūtu naudu, mūsu prāts ir pārdot “labus produktus”, lai dibinātu mūsu nākamos projektus un izplatītu zināšanas par robotiku