Ard-e: robots ar Arduino kā smadzenes: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Kā izveidot atvērtā pirmkoda Arduino kontrolētu robotu par mazāk nekā 100 USD.

Cerams, ka, izlasot šo pamācību, varēsit spert pirmo soli robotikā. Ard-e maksā apmēram USD 90 līdz USD 130 atkarībā no rezerves elektronikas daudzuma. Galvenās izmaksas ir šādas: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Buldozeru komplekts- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- $ 10 Es dabūju savējo vietējā hobiju veikalā Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Dažāda cita elektronika- ap 10 USD radioshack vai digikey.com Sensori - jebkur no 0 dolāriem līdz 28 USD atkarībā no tā, cik vēlaties un cik plaša ir jūsu nevēlamās elektronikas kaudze. Tātad, iztērējot aptuveni 100 USD, jūs saņemat tālvadības robotu ar panoramēšanas un noliekšanas sistēmu, ko varētu izmantot, lai mērķētu kameru, uzlauzts airsoft lielgabals (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx), vai arī jūs varētu tam pievienot lāzeru, jo tas jums ir apkārt. Ja vēlaties būt patiešām nežēlīgs, varat tam pievienot DVD lāzeru un sadedzināt visu, ko vēlaties (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Papildus panoramēšanas un noliekšanas sistēmas izveidei, kas tiek vadīta ar tālvadību jūs varat arī iegādāties aptuveni trīs dolāru vērtas mikroshēmas, pievienot sensorus Ard-e un padarīt viņu pilnībā autonomu. Par aptuveni simts dolāriem jūs varat izveidot savu robotikas sistēmu, kurai ir lielākā daļa roomba vai lego-mindstorms robota funkcionalitātes: tā var sajust, kad tā iegrūž kaut ko, lai tiktu ieprogrammēta, lai izvairītos no tā, ar ko tā saduras. gaisma, smaržo piesārņotājus, dzird skaņas, precīzi zina, cik tālu tā ir aizgājusi, un to kontrolē ar vecu pārstrādātu tālvadības pulti. Tas viss par aptuveni pusi no komerciālo vienību cenas. Šī ir mana dalība RobotGames robotu konkursā, tāpēc, ja jums patīk, noteikti balsojiet par to! Piezīme. Sākotnēji es plānoju ievadīt tālvadības versiju tikai kā savu ierakstu konkursā, bet, tā kā termiņš tika pārcelts, es jums parādīšu, kā likt Ard-e darboties pašam. Tātad, par to, kā izveidot Ard-e

1. darbība: izveidojiet savu buldozeru

Tātad, tiklīdz esat iegādājies savu jauno buldozeru komplektu pa pastu vai vietējā hobiju veikalā, tas ir jāsaliek kopā. Šie Tamiya komplekti parasti ir nedaudz dārgāki, taču tie ir tā vērti. Es atradu tārpu pārnesumkārbu, ko izmantoju lāzera panoramēšanai, veco projektu kastē, kas pārklāta ar putekļiem, tas nebija pieskāries varbūt trīs gadus. Pēc putekļu nopūšanas un pievienošanas tas darbojās labi.

Kabatas nazim vai ādas darbiniekam vajadzētu būt visiem instrumentiem, kas nepieciešami buldozera uzstādīšanai. Norādījumi ir soli pa solim un viegli izpildāmi, pat ja angļu valoda ir nedaudz nestabila. Tā kā es neplānoju izmantot Ard-e kā patiešām vāju buldozeru, es nepievienoju arklu. Līdzstrāvas motorus, kas vada buldozeru, kontrolē dubultpolu dubultā metiena (DPDT) slēdži, kas veido kontrolieri. Es pievienoju diagrammu par to, kā pieslēgt savu DPDT slēdzi, lai vadītu motoru, jo vēlāk es kontrolēju panoramo motoru ar citu DPDT slēdzi. Cerams, ka diagramma skaidri parāda, ka slēdzis, ja tas tiek izmests vienā virzienā, liek motoram griezties uz vienu pusi, bet, kad mest uz otru pusi, tas pagriežas uz otru pusi.

2. darbība: salieciet panoramēšanas un noliekšanas sistēmu

Tātad jums tagad ir Ard-e bāze, kas ir labi izstrādāta un konstruēta (cerams, ka angļu valoda instrukcijās jūs pārāk daudz nemeta). Tagad jums ir jāveido kaut kas, ar ko šī bāze var apbraukt un ar to darīt interesantas lietas. Es izvēlējos tam uzlikt citu līdzstrāvas motoru un servo kā pannas un noliekšanas sistēmu, ko varētu izmantot, lai mērķētu visu, ko vēlaties. Servo kontrolē Arduino, un panoramēšanas motoru kontrolē DPDT slēdzis, ko es nopirku radio būvē par aptuveni diviem dolāriem. Lai kontrolētu servo, es Arduino programmatūras vidē uzrakstīju kādu kodu, kas nolasa potenciometra sprieguma kritumu un pārvērš to leņķī, uz kuru jāpārvieto servo. Lai to ieviestu Arduino, jūs savienojat servo datu vadu ar vienu no digitālajām izejas tapām Arduino un plus sprieguma vadu pie 5 V un zemējuma vadu pie zemes. Potenciometram divi ārējie vadi jāpievieno pie +5V, bet otrs - pie zemes. Tad potenciometra vidējais vads jāpievieno analogai ieejai. Tad potenciometrs darbojas kā sprieguma dalītājs, kura iespējamās vērtības ir no 0V līdz +5. Kad Arduino nolasa analogo ieeju, tas nolasa to no 0 līdz 1023. Lai iegūtu leņķi servo palaišanai, es sadalīju Arduino lasīto vērtību ar 5,68, lai iegūtu skalu aptuveni no 0 līdz 180. Šeit ir kods, ko es izmantoju, lai kontrolētu slīpuma servo no potenciometra: #include int potPin = 2; // izvēlas potenciometra ievades tapuServo servo1; int val = 0; // mainīgais, lai saglabātu potenciometervoīda iestatīšanas vērtību () {servo1.attach (8); // izvēlas tapu servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // nolasiet vērtību no potenciometra val = val / 5.68; // pārvērst vērtību grādos servo1.write (val); // likt servo pāriet uz šo pakāpi Servo:: refresh (); // komanda nepieciešama, lai palaistu servo} Ja jums nepieciešama palīdzība darbā ar Arduino, kā es to darīju, es ļoti iesaku doties uz www.arduino.cc Tā ir fantastiska atvērtā koda vietne, kas ir patiešām noderīga. Tāpēc pēc servo un slēdža vadības pārbaudes man bija nepieciešama vieta, kur tos ievietot. Es galu galā izmantoju koka gabalu, kas sagriezts apmēram tādā pašā garumā kā Ard-e, un ieskrūvēju to aizmugurējā plāksnē ar alumīnija gabalu, kas saliekts 90 grādu leņķī. Pēc tam es kontrolierī uzstādīju DPDT slēdzi un potenciometru. Tas bija stingrs spiediens, un man bija jāizurbj vēl viens caurums tā augšpusē, lai izvadītu vadus, bet kopumā tas izdevās diezgan labi. Es arī beidzu lodēt vadus uz esošās kontroliera shēmas, lai darbinātu tārpu pārnesumkārbu. Man tiešām, iespējams, vajadzēja izmantot citu servo panoramēšanai, bet hobiju veikalā, uz kuru es devos, bija tikai viens no desmit dolāriem, un motors var pagriezties 360 grādi atšķirībā no servo. Motors tomēr ir nedaudz par lēnu. Tagad pārejiet pie testēšanas.

3. darbība: Ard-e tālvadības versijas pārbaude un izveide

Tātad, pirms sākam vadīt Ard-e, mums ir jāpadara Arduino mobilais. Viss, kas jums nepieciešams, lai Decimilla kļūtu mobils, ir 9 voltu akumulators, kas savienots ar kontaktdakšu, kas iekļaujas ārējā barošanas avotā. Es galu galā nogriezu strāvas vadu no vecā transformatora un saņēmu deviņu voltu mīklas klipu, atdalot veco deviņu voltu. Arī džemperis ir jāpārvieto no USB barošanas uz ārējo. Ja akumulators ir pareizi pievienots, Arduino strāvas indikatoram vajadzētu iedegties. Ja nē, jums, iespējams, ir nepareiza polaritāte un jāmaina vadi. Sākumā es to darīju, un mikroshēmai tas neradīja nekādus bojājumus, bet es neiesakām to darīt ilgi.

Tagad jums jāpārbauda, vai viss darbojas tā, kā gaidījāt. Pievienojiet kaut ko pannas un noliekšanas sistēmai, piemēram, kameru vai LED. Es izmantoju lāzeru ar rāvējslēdzēju, kas piesiets pie servo, jo tas labi iederējās, un man bija viens. Vadiet Ard-e apkārt un mēģiniet nespīdēt lāzeri acīs. Kad es pirmo reizi saliku Ard-e, es noliku Arduino aiz kontroliera un uzlīmēju to vietā. Ja tas ir iestatīts katru reizi, kad es darbināju vai nu piedziņas motorus, vai pagriežamo motoru, servo pāriet 0 grādu stāvoklī. Acīmredzot motoru darbība traucētu laika kontroles impulsu un liktu servo domāt, ka tam vajadzēja būt 0 grādos. Es domāju, ka tas, iespējams, bija tāpēc, cik garš bija Ard-e servo vadības vads. Tai bija jābrauc no Ard-e uz Ardunio aiz kontroliera, vienlaikus atrodoties tiešā tuvumā vadiem, kas ved strāvu uz motoriem. Šie vadi izraisīja lielu troksni vadības vadā un padarīja to par 0. Lai atrisinātu šo problēmu, es pārvietoju Arduino no aiz kontroliera uz Ard-e. Ņemiet vērā ļoti profesionālā izskata līmlentes stiprinājumu gan servo, gan Arduino. Tas novērsa troksni izraisošos motora vadus un novērsa problēmu. Pēc tam garie vadi vienkārši pārveda jaudu un ievades signālu no potenciometra, nevis servo jaudas un vadības signālu. Motora vadu radītais troksnis tagad ietekmē potenciometra rādījumu, kas gandrīz neietekmē servopārvades pakāpi. Tātad jums tagad ir Ard-e tālvadības versija. Būtībā jūs tikko izveidojāt patiešām foršu mājās uzbūvētu automašīnu, ar kuru varat braukt apkārt un norādīt uz lietām. Arduino ir mazizmantots, lai neteiktu vairāk. Ard-e šobrīd izmanto 1/6 daļu no savas spējas uztvert analogo pasauli un 1/14 daļu no digitālajām I/O iespējām. Jūs varētu ietaupīt naudu un vienkārši izņemt servo un Arduino, ja mājās uzbūvēta automašīna ir viss, ko vēlaties…. Bet, ja vēlaties patiešām iegrimt zobos robotikā, izlasiet par to, kā likt Ard-e braukt pašam.

4. darbība: Ard-e automātiskajā režīmā: Ardunio izmantošana līdzstrāvas motoru vadīšanai

Otrā balva instrukciju un RoboGames robotu konkursā