Joy Robot (Robô Da Alegria) - atvērtā koda 3D drukāts, Arduino darbināms robots!: 18 soļi (ar attēliem)

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

Pēc IgorF2Sekot vairāk autora:

Par: Ražotājs, inženieris, neprātīgs zinātnieks un izgudrotājs Vairāk par IgorF2 »

Pirmā balva konkursā Instructables Wheels, otrā balva Instructables Arduino konkursā un otrā vieta Design for Kids Challenge. Paldies visiem, kas balsoja par mums !!!

Roboti kļūst visur. No rūpnieciskiem lietojumiem līdz zemūdens un kosmosa izpētei. Bet mani mīļākie ir tie, kas tiek izmantoti izklaidei un izklaidei! Šajā projektā DIY robots tika paredzēts izklaidei bērnu slimnīcās, sagādājot bērniem prieku. Projekts ir vērsts uz zināšanu apmaiņu un tehnoloģisko jauninājumu veicināšanu, lai palīdzētu NVO, kas veic labdarības darbu bērnu slimnīcās.

Šajā pamācībā ir parādīts, kā izveidot ar tālvadību darbināmu humanoīdu robotu, ko kontrolē Wi-Fi tīkls, izmantojot Arduino Uno, kas savienots ar ESP8266 Wi-Fi moduli. Tas izmanto dažus servomotorus, kas veido galvas un roku kustības, dažus līdzstrāvas motorus nelielu attālumu pārvietošanai un seju, kas izgatavota no LED matricām. Robotu var vadīt no parastas interneta pārlūkprogrammas, izmantojot HTML veidotu saskarni. Android viedtālrunis tiek izmantots, lai pārraidītu video un audio no robota uz operatora vadības saskarni.

Apmācība parāda, kā robota struktūra tika izdrukāta un salikta 3D formātā. Ir izskaidrota elektroniskā shēma, un Arduino kods ir detalizēts, lai ikviens varētu atkārtot robotu.

Dažas šim robotam izmantotās tehnikas jau bija publicētas vietnē Instructables. Lūdzu, apskatiet šādas apmācības:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Īpašs paldies citiem komandas dalībniekiem, kas iesaistīti iepriekš minētajā projektā un atbildīgi par šajā apmācībā sniegtā koda pirmo versiju:

• Tiago Farauche
• Djego Augusts
• Yhan Christian
• Helam Moreira
• Paulo de Azevedo Jr.
• Guilherme Pupo
• Rikardo Kaspirro
• ASEBS

Uzziniet vairāk par projektu:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Kā jūs varat palīdzēt?

Šo projektu finansē komandas locekļi un nelieli dažu uzņēmumu ziedojumi. Ja jums tas patika, varat mums palīdzēt dažos veidos:

• Ziedojums: jūs varat nosūtīt mums padomus, ja vēlaties atbalstīt robota uzbūvi un tā turpmākos uzlabojumus. Padomi tiks izmantoti, lai iegādātos izejvielas (elektronika, 3D druka, pavedieni utt.) Un palīdzētu veicināt mūsu iejaukšanos bērnu slimnīcās. Jūsu vārds tiks pievienots projekta kredītiem! Padomus no mūsu dizaina varat nosūtīt Thingiverse platformā:
• Patīk: parādiet mums, cik ļoti jūs novērtējat mūsu projektu. Dodiet mums "patīk" platformās, kurās mēs dokumentējam savu projektu (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse …).
• Kopīgojiet: kopīgojiet projektu savā iecienītākajā sociālo mediju vietnē, lai mēs varētu sasniegt vairāk cilvēku un iedvesmot vairāk veidotāju visā pasaulē.

Vai zinājāt, ka varat iegādāties Anet A8 tikai par 169,99 USD? Noklikšķiniet šeit un iegūstiet savu

Solis: neliela vēsture…

Projekts “Robô da Alegria” (“Joy Robot”) dzimis 2016. gadā Baixada Santista reģionā (Brazīlija) ar mērķi attīstīt tehnoloģijas un piesaistīt sabiedrību veidotāju kustībai. Iedvesmojoties no brīvprātīgajiem projektiem, ko bērnu slimnīcās veica nevalstiskās organizācijas, projekta mērķis ir izstrādāt robotu, izmantojot atvērtus aparatūras un apen programmatūras rīkus, kas spēj radīt nelielu prieku bērnu slimnīcu vidē un sniegt ieguldījumu citu organizāciju darbā.

Projekta sēkla tika stādīta 2015. gada beigās. Pēc sarunas par tehnoloģiju radīšanu un attīstību, ko veicināja Baixadas Santista (ASEBS) Startup uzņēmumu asociācija. Tas tika idealizēts projekts bez naudas balvas, bet tas parādīja tēmu, kurā cilvēki iesaistījās altruistiskā veidā ar mērķi palīdzēt citiem cilvēkiem.

Robots no sākotnējās koncepcijas līdz pašreizējam stāvoklim piedzīvoja dažādas izmaiņas. No vienas galvas ar mehāniskām acīm un uzacīm līdz pašreizējai humanoīda formai tika veiktas vairākas iterācijas, pārbaudot dažādus konstruktīvus materiālus un elektroniskās ierīces. No akrila prototipa un lāzera griezuma MDF mēs pārcēlāmies uz 3D drukātu korpusu. Sākot no vienkārša interfeisa ar diviem servomotoriem, ko kontrolē Bluetooth, līdz korpusam, kas sastāv no 6 servomotoriem un 2 motoriem ar līdzstrāvas komandu, izmantojot tīmekļa saskarni, izmantojot Wi-Fi tīklu.

Robota struktūra ir pilnībā izgatavota, izmantojot 3D drukāšanu, izmantojot Fusion 360. Lai ļautu izgatavot robotu kopijas ražotāju telpās vai fabrikās, kur maksimālais printeru lietošanas laiks ir izšķirošs, robota dizains tika sadalīts gabalos katra drukāšana ir mazāka par trim stundām. Detaļu komplekts ir pielīmēts vai pieskrūvēts skrūvēm korpusa stiprināšanai.

Seja, ko veido LED bloki, dod robotam iespēju izteikt emocijas. Servomotoru vadītās rokas un kakls mazajam automātam nodrošina nepieciešamo mobilitāti mijiedarbībai ar lietotājiem. Robota vadības centrā Arduino Uno izveido saskarni ar visām perifērijas ierīcēm, ieskaitot sakarus ar ESP8266 moduli, kas lietotājam dod iespēju komandēt izteiksmes un kustības, izmantojot jebkuru ierīci, kas savienota ar to pašu Wi-Fi tīklu.

Robota krūtīs ir uzstādīts arī viedtālrunis, kas tiek izmantots audio un video pārraidei starp robota operatoru un bērniem. Ierīces ekrānu joprojām var izmantot mijiedarbībai ar spēlēm un citām lietojumprogrammām, kas paredzētas mijiedarbībai ar robota korpusu.

2. darbība: instrumenti un materiāli

Šim projektam tika izmantoti šādi rīki un materiāli:

Rīki:

• 3D printeris - viss robota ķermenis tiek izdrukāts 3D formātā. Lai izveidotu visu struktūru, bija nepieciešamas vairākas stundas 3D drukāšanas;
• PLA kvēldiegs - balti un melni PLA pavedieni, ja tos izmanto korpusa drukāšanai;
• Skrūvgriezis - lielākā daļa detaļu ir savienotas, izmantojot skrūves;
• Super līme - dažas detaļas tika piestiprinātas, izmantojot super līmi;
• Knaibles un griezēji
• Lodmetāls un stieple

Elektronika

• Arduino Uno (saite / saite) - to izmanto kā robota galveno kontrolieri. Tas sūta signālus motoriem un sazinās ar WiFi moduli;
• ESP8266-01 (saite / saite)- to izmanto kā “WiFi modemu”. Tas saņem signālus no vadības saskarnes, kas jāveic Arduino Uno;
• SG90 servomotori (x6) (saite / saite) - četri servo tika izmantoti rokām, bet divi - galvas kustībām;
• Līdzstrāvas motori ar samazināšanas un gumijas riteņiem (x2) (saite / saite) - tie ļauj robotam nobraukt nelielus attālumus;
• L298N divkanālu H tilts (x1) (saite / saite) - tas pārveido Arduino digitālās izejas par strāvas spriegumu motoriem;
• 16 kanālu servo kontrolieris (saite / saite) - ar šo plati var vadīt vairākus servomotorus, izmantojot tikai divas Arduino izejas;
• MAX7219 8x8 LED displejs (x4) (saite / saite) - tos izmanto kā robota seju;
• Mikro USB kabelis - izmanto koda augšupielādei;
• Sieviešu-sieviešu džemperu vadi (daži);
• Vīriešu un sieviešu džemperu vadi (daži);
• Viedtālrunis - tika izmantots Motorola 4,3 collu Moto E viedtālrunis. Var darboties arī citi ar līdzīgu izmēru;
• 18650 akumulators (x2) (saite) - tie tika izmantoti, lai darbinātu Arduino un citas perifērijas ierīces;
• 18650 akumulatora turētājs (x1) (saite / saite) - tie tur baterijas vietā;
• 1N4001 diodes (x2)
• 10 Kohm rezistori (x3)
• 20 mm ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis (x1)
• Protoshield (saite) - Tas palīdz savienot ķēdi.

Mehānika:

• Lodīšu riteņi (x2)
• M2x6mm skrūves (+-70)
• M2x10mm skrūves (+-20)
• M2x1.5mm uzgriežņi (x10)
• M3x40mm skrūves (x4)
• M3x1.5mm uzgriežņi (x4)

Iepriekš esošās saites ir ieteikums, kur atrast šajā apmācībā izmantotos priekšmetus un atbalstīt šī projekta attīstību. Jūtieties brīvi meklēt tos citur un iegādāties savā iecienītākajā vietējā vai tiešsaistes veikalā.

Vai zinājāt, ka Gearbest varat iegādāties Anet A8 tikai par 169,99 USD? Iegūstiet savu:

3. darbība: 3D drukāšana

Robota struktūra tika pilnībā izgatavota, izmantojot 3D drukāšanu, izmantojot Autodesk Fusion 360. Lai ļautu izgatavot robotu kopijas ražotāju telpās vai fabrikās, kur maksimālais printeru lietošanas laiks ir izšķirošs, robota dizains tika sadalīts gabalos. katra drukāšana ir mazāka par trim stundām. Detaļu komplekts ir pielīmēts vai pieskrūvēts skrūvēm korpusa stiprināšanai.

Modelis sastāv no 36 dažādām daļām. Lielākā daļa no tām tika drukātas bez balstiem, ar 10% pildījumu.

• Galvas augšdaļa (pa labi/pa kreisi)
• Galvas apakšdaļa (pa labi/pa kreisi)
• Galvas sānu vāciņi (pa labi/pa kreisi)
• Sejas aizmugures plāksne
• Sejas priekšējā plāksne
• Kakla ass 1
• Kakla ass 2
• Kakla ass 3
• Kakla centrs
• Rokas (pa labi/pa kreisi)
• Plecs (pa labi/pa kreisi)
• Plecu krūze (pa labi/pa kreisi)
• Pleca vāciņš (pa labi/pa kreisi)
• Rokas ass (pa labi/pa kreisi)
• Krūtis (tieši/pa kreisi)
• Krūtis (pa labi/pa kreisi/priekšā)
• Riteņi (pa labi/pa kreisi)
• Bāze
• Tālruņa turētājs
• Atpakaļ (pa labi/pa kreisi)
• Pogas (pa labi/pa kreisi)
• Skapītis (pa labi/pa kreisi)

Robota izslēgšanas procedūra ir aprakstīta šādās darbībās.

Visus stl failus varat lejupielādēt šādās vietnēs:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Šis ir eksperimentāls prototips. Dažām daļām ir nepieciešami daži uzlabojumi (lai vēlāk atjauninātu projektu). Ir zināmas dažas problēmas:

• Traucējumi starp dažu servo vadiem un plecu;
• Berze starp galvu un krūtīm;
• Berze starp riteņiem un konstrukciju;
• Dažu skrūvju caurums ir pārāk stingrs, un tas ir jāpalielina ar urbi vai hobija nazi.

Ja jums nav 3D printera, varat rīkoties šādi:

• Palūdziet draugam to izdrukāt jūsu vietā;
• Atrodiet hakeru/veidotāju vietu tuvumā. Modelis tika sadalīts vairākās daļās, tāpēc katras daļas drukāšana atsevišķi aizņem mazāk nekā četras stundas. Dažas hakeru/veidotāju vietas iekasēs maksu tikai par izmantotajiem materiāliem;
• Iegādājieties savu 3D printeri. Jūs varat atrast Anet A8 tikai par 169,99 USD vietnē Gearbest. Iegūstiet savu:
• Vai vēlaties iegādāties DIY komplektu? Ja pietiekami daudz cilvēku ir ieinteresēti, es, iespējams, piedāvāju DIY komplektus vietnē Tindie.com. Ja vēlaties kādu, nosūtiet man ziņu.

4. darbība. Pārskats par shēmām

Robotu kontrolē, izmantojot Arduino Uno. Arduino savieno ESP8266-01 moduli, ko izmanto, lai attālināti vadītu robotu, izmantojot Wi-Fi tīklu.

16 kanālu servo kontrolieris ir savienots ar Arduino, izmantojot I2C sakarus, un kontrolē 6 servomotorus (divus kaklam un divus katrai rokai). Arduino baro un kontrolē piecu 8x8 LED matricu masīvu. Četras Arduino digitālās izejas tiek izmantotas divu līdzstrāvas motoru vadībai, izmantojot h-tiltu.

Ķēdes tiek darbinātas, izmantojot divas USB barošanas bankas: vienu motoriem un vienu Arduino. Esmu mēģinājis barot visu robotu, izmantojot signāla barošanas bloku. Bet ESP8266 mēdza zaudēt savienojumu tapas dēļ, ieslēdzot/izslēdzot līdzstrāvas motorus.

Robota lādē ir viedtālrunis. To izmanto, lai pārraidītu video un audio uz/no vadības saskarnes, kas tiek mitināta parastā datorā. Tas var arī nosūtīt komandas uz ESP6288, tādējādi kontrolējot paša robota ķermeni.

Varētu pamanīt, ka šeit izmantotie komponenti var nebūt optimizēti tā mērķim. Piemēram, Arduino + ESP8266 kombinācijas vietā var izmantot NodeMCU. Rapsberry Pi ar kameru aizstātu viedtālruni un kontrolētu arī motorus. Ir pat iespējams izmantot Android viedtālruni kā sava robota "smadzenes". Tā ir taisnība… Arduino Uno tika izvēlēts, jo tas ir ļoti pieejams un viegli lietojams ikvienam. Līdz tam laikam, kad mēs sākām šo projektu, ESP un Raspberry Pi dēlis tur, kur mēs dzīvojam, joprojām ir salīdzinoši dārgi … reiz mēs vēlējāmies uzbūvēt lētu robotu, Arduino dēļus, kur tobrīd izvēlēties labāko.

5. darbība: sejas salikšana

Uz robota sejas tika izmantotas četras 8x8 LED matricas.

Konstrukcija tika sadalīta divās daļās (aizmugurējā plāksne un priekšējā plāksne) 3D drukāta, izmantojot melnu PLA. Man vajadzēja apmēram 2,5 stundas, lai tos izdrukātu 3D formātā ar 10% aizpildījumu un bez balstiem.

Vietas ierobežojumu dēļ LED matricu savienotāji bija jāatvieno un jāmaina to stāvoklis, kā aprakstīts zemāk:

1. Noņemiet LED matricu;
2. Dessolder ieejas un izejas savienotāji;
3. Atkal lodējiet nekā shēmas plates otrā pusē ar tapām, kas vērstas uz plāksnes centru.

Gala rezultātu var redzēt attēlos.

Pēc tam četras LED matricas tika piestiprinātas pie aizmugurējās plāksnes, izmantojot 16 M2x6mm skrūves. Tapas tika savienotas saskaņā ar shēmām.

Pirmā matrica tika savienota, izmantojot 5 vadu vīriešu un sieviešu džemperi. Vīriešu gals vēlāk tika savienots ar Arduino tapām. Sievietes gals ir savienots ar matricas ievades tapām. Katras matricas izvade ir savienota ar nākamās ievadi, izmantojot sieviešu-sieviešu džemperi.

Pēc matricu pievienošanas priekšējā plāksne tiek uzstādīta, izmantojot četras M2 skrūves. Aptiniet džemperus ap aizmugurējo un priekšējo paneli, lai nebūtu vaļīgu vadu.

Sejas modulis vēlāk tiek uzstādīts robota galvā, kā tas tiks izskaidrots turpmākajās darbībās.

6. solis: galvas montāža

Robota galva tika sadalīta astotajās 3D drukātajās daļās, un tās visas bija iespiestas baltā PLA ar 0,2 mm izšķirtspēju, 10% piepildījumu un bez balstiem:

• Galvas augšdaļa (pa labi un pa kreisi)
• Galva apakšā (pa labi un pa kreisi)
• Galvas vāciņš (pa labi un pa kreisi)
• Kakla ass 1
• Kakla ass 2

Man vajadzēja gandrīz 18 stundas, lai izdrukātu 130 mm diametra struktūru.

Galvas augšdaļa un apakšdaļa ir sadalīta divās daļās. Tie ir salīmēti kopā, izmantojot super līmi. Uzklājiet līmi un ļaujiet tai dažas stundas atpūsties.

Pēc tam sānu vāciņi tiek montēti, izmantojot skrūves, kas piestiprinātas galvas augšējās un apakšējās malas. Tādā veidā galvu var atslēgt remontam, noņemot skrūves, kas piestiprinātas galvas augšdaļas detaļām. Pirms galvas aizvēršanas salieciet robota seju (aprakstīts iepriekšējā solī) un krūšutēlu (aprakstīts nākamajās darbībās).

Servomotors Nr. 5 tika piestiprināts pie kakla ass 1. Es novietoju servo ass vidū, pēc tam piestiprināju ragu un ar skrūvi fiksēju tā stāvokli. Es izmantoju divas M2x6mm skrūves, lai uzstādītu kakla asi 2 uz šī servomotora. Servomotors Nr. 6 ir piestiprināts pie kakla ass 2 tādā pašā veidā.

Kakla 2. ass vēlāk tika savienota ar kakla centru, kā tas ir redzams nākamajā darbībā.

Sejas modulis ir uzstādīts galvas iekšpusē.

7. solis: sprādziena un plecu salikšana

Krūtis un plecs man vajadzēja apmēram 12 stundas, lai tos izdrukātu.

Šī sadaļa sastāv no piecām dažādām daļām:

• Krūtis (pa labi/pa kreisi)
• Pleci (pa labi/pa kreisi)
• Kakla centrs
• Kakla ass 3

Krūšu daļas tika pielīmētas, izmantojot superlīmi. Pleci tika piestiprināti pie sāniem, izmantojot M2x10mm skrūves, un servomotori (Servomotors #2 un #4) tika uzstādīti katrā pusē. Tie iziet caur taisnstūrveida caurumu uz katra pleca (vadu patiesībā ir diezgan grūti izlaist), un tie ir piestiprināti, izmantojot M2x10mm skrūves un uzgriežņus.

Centrālajā kaklā ir taisnstūrveida caurums, kurā ir ievietota kakla ass 3 daļa. Šo divu daļu savienošanai tika izmantotas četras M2x6mm skrūves. Pēc tam centra kakls tika piestiprināts pie pleciem. Tas izmanto tās pašas skrūves, ko izmanto pleca piestiprināšanai pie krūtīm. Lai fiksētu tā pozīciju, tiek izmantoti četri M2x1, 5mm uzgriežņi.

Servomotors Nr. 6 tika savienots ar kakla asi 3, izmantojot divas skrūves. Tad es uzstādīju kakla asi 3 kakla taisnstūrveida caurumā un izmantoju četras M2x6mm skrūves, lai bloķētu tās stāvokli.

8. solis: ieroču salikšana

Man vajadzēja apmēram 5 stundas, lai izdrukātu katru roku.

Katra roka ir izgatavota no četriem gabaliem:

• Plecu kauss
• Pleca vāciņš
• Rokas ass
• Rokas

Rokas ass ir centralizēta un uzstādīta uz pašas rokas, izmantojot trīs M2x6mm skrūves. Asis otrā galā ir piestiprināts servo rags.

Servomotors (Nr. 1 un Nr. 3) ir uzstādīts plecu krūzes iekšpusē, izmantojot dažas skrūves, un pēc tam tiek uzstādīts tā rags (tas, kas piestiprināts pie rokas ass). Uz krūzes ir caurums citu ragu uzstādīšanai, kas ir piestiprināts pie servo (#2 un #4), kas jau ir uzstādīts uz pleciem, kā tas tika parādīts iepriekšējā solī.

Uz krūzes (un uz pleca) ir vēl viens caurums servo kabeļu nodošanai. Pēc tam vāks ir uzstādīts, lai aizvērtu robota plecu, ar divām M2x6mm skrūvēm.

9. solis: lādes stiprināšana

Krūtis ir daļa, kas savieno krūtis ar robota dibenu (riteņiem un pamatni). Tas ir izgatavots tikai no divām daļām (labās un kreisās daļas. Es tās izdrukāju 4 stundu laikā.

Robota pleci iederas krūšu augšdaļā. Skrūvei ir caurums, kas palīdz izlīdzināt un nostiprināt šīs detaļas. Lai gan ieteicams līmēt šīs divas daļas.

Šo detaļu apakšā ir seši caurumi, kurus izmanto savienošanai ar riteņiem, kā tas tiks parādīts vēlāk.

Šajā brīdī es apzīmēju servomotorus ar dažām uzlīmēm, lai atvieglotu ķēžu savienošanu.

10. solis: riteņu salikšana

Robota riteņi izmanto trīs 3D drukātas detaļas:

• Riteņi (pa kreisi/pa labi)
• Priekšpuse

Man vajadzēja apmēram 10 stundas, lai izdrukātu šīs daļas.

Riteņu salikšanai veicu šādas darbības:

• Vispirms man vajadzēja pielodēt dažus vadus līdzstrāvas motoru savienotājiem. Šie vadi vēlāk tika izmantoti motoru barošanai, izmantojot H tilta ķēdi;
• Pēc tam motori tika piestiprināti pie konstrukcijas, izmantojot divas M3x40 skrūves un uzgriežņus. Faktiski varētu izmantot īsāku skrūvi (bet es internetā to neatradu);
• Pēc tam es pielīmēju priekšējo paneli, kas savieno pārējās konstrukcijas daļas;
• Šīs daļas augšpusē ir daži caurumi. Tos izmanto, lai to piestiprinātu pie krūtīm, kā parādīts iepriekš. Abu sekciju savienošanai tika izmantotas sešas M2x6mm skrūves.

11. solis: tālruņa turētājs

Tālruņa turētājs ir viena 3D drukāta daļa, un tā drukāšana prasa apmēram 1 stundu.

Robota vēderā ir viedtālrunis. Tas bija paredzēts Motorola Moto E. Tam ir 4,3 collu displejs. Varētu derēt arī citi viedtālruņi ar līdzīgu izmēru.

Tālruņa turētāja daļu izmanto, lai viedtālruni turētu vēlamajā pozīcijā. Vispirms tiek novietots viedtālrunis, pēc tam tas tiek piespiests robota korpusam, izmantojot tālruņa turētāju un četras M2x6mm skrūves.

Pirms skrūvju pievilkšanas ir svarīgi savienot USB kabeli ar viedtālruni. Pretējā gadījumā vēlāk to būs grūti savienot. Diemžēl vieta ir ļoti ierobežota, tāpēc man nācās nogriezt daļu USB savienotāja …:/

12. solis: pamatnes uzstādīšana

Bāzei ir tikai viena 3D drukāta daļa. Man vajadzēja apmēram 4 stundas, lai izdrukātu šo daļu.

Tam ir vairāki caurumi citu sastāvdaļu, piemēram, lodveida riteņu, un shēmu plates uzstādīšanai. Pamatnes montāžai tika izmantota šāda procedūra:

• Uzstādiet 16 kanālu servo kontrolieri, izmantojot četras M2x6mm skrūves;
• Uzstādiet L298N h tilta ķēdi, izmantojot četras M2x6mm skrūves;
• Uzstādiet Arduino Uno, izmantojot četras M2x6mm skrūves;
• Uzstādiet protosa vairogu robota augšpusē;
• Pievienojiet ķēdes vadiem (kā tas aprakstīts pāris soļus vēlāk);
• Uzstādiet lodīšu riteņus, izmantojot divas skrūves katram. Vadi tika sakārtoti tā, lai tie būtu iesprostoti starp pamatni un skrūvēm, ko izmanto riteņu uzstādīšanā;
• Bāze tika piestiprināta pie riteņu sekcijas, izmantojot dažas skrūves.

13. darbība. Atpakaļ un barošanas bloks

Robota aizmugurējais vāks ir veidots tā, lai to varētu viegli atvērt, lai piekļūtu ķēdēm, uzlādētu baterijas vai ieslēgtu/izslēgtu viedtālruni.

Tas ir izgatavots no sešām 3D drukātām daļām:

• Atpakaļ (pa kreisi/pa labi)
• Pogas (x2)
• Slēdzenes (pa kreisi/pa labi)

Daļu drukāšana man prasīja apmēram 5:30. Labās un kreisās muguras daļas tika pielīmētas, izmantojot superlīmi. Pagaidiet, līdz līme ir pilnībā izžuvusi, pretējā gadījumā vāks viegli saplīsīs.

Barošanas bloks sastāv no divām 18650 baterijām un akumulatora turētāja. Man vajadzēja lodēt dažus vadus (starp akumulatora Nr. 1 negatīvo polu un akumulatora #2 pozitīvo polu). Barošanas bloka negatīvais pols tika savienots ar Arduinos GND (izmantojot dažus vadus un džemperus). Starp pozitīvo polu un Arduino Vin ieeju tika uzstādīts ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis.

Ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis tika piestiprināts pie aizmugurējām 3D drukātajām daļām, izmantojot M2x6mm skrūvi un M2x1.5mm uzgriezni. Akumulatora turētājs tika piestiprināts aizmugurē, izmantojot četras M2x6mm skrūves.

Slēdžu cilindriskā daļa bija jāslīpē ar smilšpapīru, lai labāk pieguļ. Tie iet caur caurumiem uz vāka. Pogas ir savienotas un pielīmētas otrā pusē.

Pārsegs ir piemērots robota aizmugurē. Pogas var pagriezt, lai bloķētu vāku, aizsargājot robota iekšpusi.

14. solis: ķēžu savienošana

Ķēde tika pievienota saskaņā ar shēmām.

Arduino:

• Arduino tapa D2 => L298N tapa IN4
• Arduino tapa D3 => L298N tapa IN3
• Arduino tapa D6 => L298N tapa IN2
• Arduino tapa D7 => L298N tapa IN1
• Arduino tapa D9 => MAX7219 tapa DIN
• Arduino tapa D10 => MAX7219 tapa CS
• Arduino tapa D11 => MAX7219 tapa CLK
• Arduino tapa D4 => ESP8266 RXD
• Arduino tapa D5 => ESP8266 TXD
• Arduino tapa A4 => SDA
• Arduino tapa A5 => SCL
• Arduino pin Vin => Akumulators V+ (pirms diodēm)
• Arduino pin gnd => Akumulators V-

ESP8266-01

• ESP8266 tapa RXD => Arduino tapa D4
• ESP8266 tapa TXD => Arduino tapa D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• ESP8266 tapa Vcc => Arduino tapa 3V3
• ESP8266 tapa CH_PD => Arduino tapa 3V3

L298N h-tilts

• L298N tapa IN1 => Arduino tapa D7
• L298N tapa IN2 => Arduino tapa D6
• L298N tapa IN3 => Arduino tapa D3
• L298N tapa IN4 => Arduino tapa D2
• L298N tapa + 12V => Akumulators V + (pēc diodēm)
• L298N pin gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => Motors 1
• L298N OUT2 => Motors 2

MAX7219 (pirmā matrica)

• MAX7219 tapa DIN => Arduino tapa D9
• MAX7219 tapa CS => Arduino tapa D10
• MAX7219 tapa CLK => Arduino tapa D11
• MAX7219 tapa Vcc => Arduino tapa 5V
• MAX7219 pin gnd => Arduino pin gnd

MAX7219 (citas matricas)

• MAX7219 tapa DIN => MAX7219 tapa DOUT (iepriekšējā matrica)
• MAX7219 pin CS => MAX7219 pin CS (iepriekšējā matrica)
• MAX7219 pin CLK => MAX7219 pin CLK (iepriekšējā matrica)
• MAX7219 pin Vcc => MAX7219 pin VCC (iepriekšējā matrica)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (iepriekšējā matrica)

16 kanālu servo kontrolieris

• Servo kontrollera tapa SCL => Arduino tapa A5
• Servo kontrollera tapa SDA => Arduino tapa A4
• Servo kontroliera tapa Vcc => Arduino tapa 5V
• Servo kontrollera tapa gnd => Arduino pin gnd
• Servo regulatora tapa V+ => Akumulators V+ (pēc diodēm)
• Servo kontrollera tapa gnd => Arduino pin gnd

Daži saka, ka Sg90 servo var darbināt no 3,0 līdz 6,0 V, citi - no 4,0 līdz 7,2 V. Lai izvairītos no nepatikšanām, pēc baterijām nolēmu sērijveidā ievietot divas diodes. Tādā veidā servo spriegums ir 2*3.7 - 2*0.7 = 6.0V. Tas pats attiecas uz līdzstrāvas motoriem.

Ņemiet vērā, ka tas nav visefektīvākais veids, bet man tas darbojās.

15. solis: Arduino kods

Instalējiet jaunāko Arduino IDE. Saziņa ar ESP-8266 moduli vai līdzstrāvas motoru vadība nebija nepieciešama bibliotēka.

Man jāpievieno šādas bibliotēkas:

• LedControl.h: bibliotēka, ko izmanto, lai kontrolētu LED matricas;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: bibliotēka, ko izmanto servomotoru vadīšanai.

Arduino kods ir sadalīts 9 daļās:

• RobodaAlegria.ino: šī ir galvenā skice, un tā sauc citas daļas. Šeit tiek importētas bibliotēkas. Tas arī definē un inicializē globālos mainīgos;
• _05_Def_Olhos.ino: šeit tiek definētas katras acs matricas. Katru aci attēlo 8x8 matrica un 9 iespējas, ja tās ir definētas: neitrāla, plata acs, aizvērta, aizvērta, dusmīga, garlaicīga, skumja, iemīlējusies un mirušas acis. Labajām un kreisajām acīm ir atšķirīga matrica;
• _06_Def_Boca.ino: šeit tiek definētas mutes matricas. Muti attēlo 16x8 matrica, un tajā ir 9 iespējas: laimīga, skumja, ļoti laimīga, ļoti skumja, neitrāla, mēle ārā, atvērta, plaši atvērta un pretīga mute;
• _10_Bracos.ino: šajā failā ir definētas iepriekš noteiktas roku un kakla kustības. Tika konfigurētas deviņas kustības, no mov1 () līdz mov9 ();
• _12_Rosto.ino: šajā failā ir dažas funkcijas robota sejas atjaunināšanai, apvienojot matricas, kas definētas _05_Def_Olhos.ino un _06_Def_Boca.ino;
• _13_Motores_DC: tas nosaka līdzstrāvas motoru funkcijas;
• _20_Comunicacao.ino: šajā failā ir definēta funkcija datu nosūtīšanai uz ESP8266;
• _80_Setup.ino: tas darbojas, ieslēdzot Arduino. Tas noteica robota motoru sākotnējo virsmu un stāvokli. Tas arī sūta komandas savienojumam ar noteiktu Wi-Fi tīklu;
• _90_Loop: galvenā cilpa. Tas meklē ienākošās komandas no ESP8266 un izsauc īpašas funkcijas, lai kontrolētu izejas.

Lejupielādējiet Arduino kodu. Aizstājiet XXXXX ar savu wifi maršrutētāja SSID un YYYYY ar maršrutētāja paroli vietnē _80_Setup.ino. Lūdzu, pārbaudiet ESP8266 datu pārraides ātrumu un pareizi iestatiet kodu ('_80_Setup.ino'). Pievienojiet Arduino plati datora USB portam un augšupielādējiet kodu.

16. darbība: Android lietotnes

Video un audio pārraidīšanai no robota uz vadības saskarni tika izmantots Android viedtālrunis. Lietotni, kuru izmantoju, varat atrast Google Play veikalā (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Viedtālruņa ekrānu var pārsūtīt arī uz vadības saskarni, lai operators varētu redzēt ekrānā redzamo. Google Play veikalā varat atrast arī lietotni, kuru izmantoju, lai atspoguļotu ekrānuzņēmumu (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

Mijiedarbībai ar robotu tika izstrādāta arī Android videospēle. Tas vēl nav ļoti stabils, tāpēc nav pieejams lejupielādei.

17. darbība: vadības saskarne

"loading =" slinks "balva riteņu konkursā 2017

Otrā vieta dizaina bērniem izaicinājumā

Otrā balva Arduino konkursā 2017