Flex Bot: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Əzələləriniz tərəfindən idarə olunan 4 təkərli robot şassi etmək üçün bu təlimatdan istifadə edin!

Addım 1: Hekayə

Biz İrvinqton Liseyindən iki gəncik, Mühəndislik Prinsipləri, bir PLTW sinfi. Müəllimimiz, xanım Berbawy, Maker Faire Körfəz Bölgəsində nümayiş etdiriləcək SIDE Layihəsini seçmək imkanı verdi. Bir motoru hərəkət etdirmək üçün əzələ fleksiyasından istifadə etmək fikrini inkişaf etdirməyimizə kömək edən "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com) adlı bir veb sayt tapmağa başladıq. Müəllimimiz bizə Arduino mikrokontrolörü, EMG əzələ sensoru, vex avadanlıqları, tullanan tellər və batareyalar verdi. Daha sonra əzələlərimizdən istifadə edərək idarə etdiyimiz bir şassi dizayn etmək üçün əvvəlki proqramlaşdırma və robototexniki bacarıqlarımızı (rəqabətli robototexnika və təcrübə təcrübəsi ilə öyrəndik) tətbiq etdik! İnternetdəki araşdırmalardan sonra gördüyümüz kimi, bu layihə əvvəllər heç kim tərəfindən edilməmişdi, yəni hər şeyi sıfırdan yaratmaq məcburiyyətindəyik! Bu, çoxlu sınaq, dəyişdirmə və yenidən sınaqdan keçirilməsini tələb edirdi, amma son layihə işimizi sonunda görməyə dəyərdi.

Addım 2: Əsas Təsvir

Layihəmiz, əsasən Arduino mikrokontrolöründən istifadə edərək idarə olunan 4 təkərli, 4 motorlu robot şassidir. Əzələ gərginliyi məlumatlarını Arduinonun analoq portuna ötürən EMG əzələ sensoru Arduinoya əlavə olunur. Bir neçə rəqəmsal pin və Arduino -nun 5 voltlu pinləri şassinin üstündəki bir çörək taxtasına qoşularaq 4 mühərriki işə salır və onlara məlumat siqnalları göndərir.

Ümumiyyətlə, əyildikdə, EMG sensoru tərəfindən qeydə alınan gərginlikdəki fərq motor nəzarətçisinin məlumat pininə məlumat göndərmək üçün rəqəmsal bir porta siqnal verir və nəticədə mühərriki işə salır. Əlavə olaraq, Arduino -nun analog pinlərinə bağlı iki düyməmiz var. Düymələr basıldıqda, anal pinlərə cərəyan göndərilir və bu analog pinlər cari girişi qeydə aldıqda, mühərriklər şassinin irəli, geriyə, sola və ya sağa getməsini təmin etmək üçün müxtəlif istiqamətlərdə fırlanır.

Bu layihə üçün satın almaq üçün lazım olanlar aşağıda verilmişdir:

- EMG sensoru

- VEX 393 MOTORLAR

- VEX MOTOR NƏZARƏTLƏRİ

- VEX DONANIM KİTİ

- VEX Təkərləri

- Çörək taxtası və tellər

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT BATARYA (çoxlu ehtiyacınız olacaq, çünki bu batareyalar çoxlu cərəyan 4 VEX mühərrikdən istifadə etdikləri üçün təxminən 30 dəqiqə ərzində ölür):

Addım 3: Adım 1: Sürücü

Bu şassi yaratmaq üçün VEX aparatı, VEX Version 4 Motors və VEX motor nəzarətçiləri tövsiyə olunsa da, hər hansı bir aparat/mühərrikdən istifadə edə bilərsiniz. Bu şassi qurarkən, şassinin üstünə çörək taxtası, Arduino mikrokontrolörü, batareyaları və açarları qoymaq üçün lazım olan yeri nəzərə almalısınız. Əlavə olaraq, istifadə olunan mühərriklərin PWM qabiliyyəti olmalıdır. Bu layihənin məqsədləri üçün, bu, motorun pozitiv pin, mənfi pin və məlumat pininə malik olması deməkdir. Davamlı Servo Motorlar və ya motor nəzarətçiləri olan DC motorları hər ikisi də PWM qabiliyyətinə malikdir.

Yuxarıda göstərilən məlumatlardan başqa, bu şassi 4 təkərli sürücüyə malik olduğu müddətcə istəklərinizə uyğun olaraq tamamilə özəlləşdirilə bilər!

Şassi qurarkən nəzərə alınmalı olan bəzi əlavə şeylər (bütün bunları əlavə edilmiş şassi şəkillərində də görmək olar!):

1) əyilməmək üçün hər bir ox iki nöqtədə dəstəklənməlidir

2) Təkər şassinin yan tərəfinə birbaşa toxunmamalıdır (aralıqlardan istifadə etməklə əldə edilə bilən kiçik bir boşluq olmalıdır) bu, dönərkən təkərin sürətini yavaşlatan sürtünməni azaldır.

3) Təkərin şassiyə bərkidilməsi üçün təkərin digər tərəfindəki ox şüalarından (şassidən uzağa baxaraq) istifadə edin.

Adım 4: Adım 2: Dövrə

* Qeyd edək ki, bu layihənin sxemini yaratmaq üçün, çox güman ki, baş verəcək xətaları yoxlayarkən başa düşmək daha təmiz/daha asan olduğu üçün bərk/əvvəl əyilmiş çörək taxtası telindən istifadə etməyi şiddətlə tövsiyə edirik. Qatı tel istifadə etmək nümunəsi üçün, bu layihənin giriş şəkillərinə baxın. *

Bu layihə aşağıdakı səbəblərə görə çörək taxtasından istifadə edir:

- idarə olunan bir neçə mühərrikə gərginlik vermək

- mühərrikin motor nəzarətçilərinə məlumat siqnalları göndərmək

- düymələrdən məlumat siqnallarını qəbul etmək

- EMG sensoruna gərginlik vermək

- EMG sensorundan məlumat siqnalları almaq

Zəhmət olmasa istinad üçün əlavə edilmiş TinkerCAD dövrə şəklinə baxın.

TinkerCADcircuitry -in hazırladığımız/istifadə etdiyimiz faktiki dövrə necə uyğun gəldiyini anlamaq üçün bəzi addımlar:

Sarı tellər, əslində mühərrikin dönməsini tələb edən siqnalları motor nəzarətçisinə göndərən "məlumat" tellərini təmsil edir.

Qara tellər mənfi və ya "torpaq" teli təmsil edir. Bir vacib qeyd, Arduino tərəfindən idarə olunmaq üçün bütün mühərriklərin/ komponentlərin mənfi bir topraklama telinə bağlanmasıdır.

Qırmızı tellər müsbət teli təmsil edir. Müsbət və mənfi tellərin işləməsi üçün dövrədə olmalıdır.

Adım 5: Adım 3: Kodlaşdırma

Layihənin başa düşülməsi ən çətin hissəsidir. Proqramımız Arduino veb saytından yüklənə bilən Arduino IDE -nin istifadəsini tələb edir. Arduino onlayn redaktoru, arzu olunarsa yüklənən IDE yerinə istifadə edilə bilər.

ARDUINO IDE

Bu IDE yükləndikdən/istifadəyə hazır olduqdan və hazırladığımız proqram IDE -yə endirildikdən sonra, kodu Arduinoya yükləmək kifayətdir və bu layihənin proqram təminatı tamamlandı!

Qeyd - bu layihənin kodu üçün ZIP faylı aşağıda əlavə edilmişdir.

Əsasən, proqramımız gərginlik dəyərlərini davamlı bir nisbətdə oxuyur və əgər gərginlik dəyərləri müəyyən bir aralığın xaricindədirsə (bu, əyilməni göstərir), onda motorun motor nəzarətçisinə məlumat siqnalı göndərilir ki, bu da mühərrikin dönməsini tələb edir. Əlavə olaraq, düymələrdən birinə və ya hər ikisinə basıldığı təqdirdə, ayrı -ayrı mühərriklər fərqli istiqamətlərdə dönərək robotun irəli, geriyə və hər iki istiqamətə dönməsinə imkan verir.

Adım 6: Adım 4: Bayramınızı qeyd edin

Əvvəlki üç addımı etdikdən sonra (şassi və dövrə qurmaq, həmçinin kodu yükləmək) bitirdiniz! İndi etməniz lazım olan hər şey 9 voltluq batareyaları çörək bortuna (2 9 voltluq akkumulyator), 9 voltlu bir batareyanı Arduino mikro nəzarətçisinə bağlamaqdır və siz hazırsınız. Əzələ sensorunu pazınıza qoyun, Arduino və FLEX -i yandırın! Unutmayın ki, düymələri basmaqla şassi sola, sağa və geri də hərəkət etdirə bilərsiniz!

Bu layihənin həyata keçirildiyini görmək üçün bir video əlavə olunur!