GorillaBot 3D Çaplı Arduino Muxtar Sprint Dördlü Robot: 9 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

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

Hər il Tuluzada (Fransa) Toulouse Robot Yarışı #TRR2021 var

Yarış iki ayaqlı və dördbucaqlı robotlar üçün 10 metrlik avtonom sprintdən ibarətdir.

Dördbucaq üçün topladığım cari rekord 10 metrlik qaçış üçün 42 saniyədir.

Bunu nəzərə alaraq, yeni hakim çempion olmaq üçün bunu məğlub edə biləcəyini düşündüyüm bir robot dizayn planı hazırlamalı oldum !!!

Bir az Instructables üzvü "jegatheesan.soundarapandian" dan və Toulouse Robot Yarışının ötənilki qalibi "Oracid 1" dən bir az ilham almaq istəyən, hər ikisi də dördbucaqlıların necə qurulacağına dair dərsliklər hazırlamağı və paylaşmağı sevirlər. Əsasən oradakı dizaynı kopyalamağa və bir az daha böyük hala gətirməyə başladım!

Dizayn, hər ayaq üçün 5 çubuq bağlama mexanizminə əsaslanır 2 servo hər ayağa cəmi 8 servo güc verir.

Qaydalar, başlanğıc siqnalından başqa, bütün yarışın robot tərəfindən avtonom şəkildə həyata keçirilməli olduğunu bildirir, bu səbəbdən robotu yolda saxlamaq üçün yüngül bir sistem hazırlamalı oldum, bu halda QMC5883L Magnetometer (rəqəmsal kompas) istifadə etdim. HC-SR04 Ultrasonik sensoru, robotun həqiqətən çaşqın olması və divara 90 dərəcə bir açı ilə vurmağa başlaması halında sadiq qala bilər və kodun bir addım sayğacından istifadə edərək neçə addım atmalı olduğunu söylədim. 10 metr üçün.

Bu robotu qurmaqla maraqlanırsınızsa, narahat olmayın, bu meymunun hər şeyi düşündüyü var!

100% pulsuz 3D çap edilə bilən bədən:

Elektronikanı bağlamaq üçün elektronikadan və vintlərdən başqa hər şey 3D çap edilə bilər, eyni kiçik çapraz başlı vintlər yalnız istifadə olunur, sizə robotu yığmaq üçün kiçik bir çapraz başlı tornavida lazımdır.

Asan tak ve çalıştır elektronikası:

kompleks lehimləmə tələb olunmur

Ağlabatan çap müddəti:

Böyük və təsir edici görünə bilər, ancaq 15 saatlıq çapdır (bəziləri üçün uzun müddətdir: D)

Ağlabatan Build həcmi tələbləri:

Yalnız L: 150mm x G: 150mm x Y: 25mm həcm tələb edən nisbətən kiçik bir printerdə çap edilə bilər.

Robotun ümumi dəyəri:

Təkcə robotun şarj cihazı qurmaq üçün 75 dollara başa gəlir

Eynilə mənim kimi qurulmasını istəyirsinizsə, 3D çaplı nəzarətçi (isteğe bağlı) tələb olunur.

XƏBƏRDARLIQ:

İstifadə etdiyim 5V 3A enerji təchizatı ən yaxşı həll deyil, çünki bu robotun 8 servonun hamısı eyni vaxtda işləməlidir və buna görə də çoxlu cərəyan çəkirlər, narahat olmayın, robot yanmadı və ya heç nə Ancaq güc tranzistorunun bir qədər qızmasını gözləyin, robotu Servo qalxanına istənməyən zərər verməmək üçün qaçışlar arasında soyumasına icazə verərək bir anda 2 dəqiqədən çox istifadə etməyi məsləhət görmürəm.

Bu problemi həll etmək üçün aranızdan hər hansı biriniz varsa, girişiniz yüksək qiymətləndiriləcəkdir!

Təchizat

ROBOT ƏLAQƏLƏRİ:

• 8x Tower Pro MG90S analoq 180 dərəcə servo (Aliexpress/Amazon)
• 1x Sunfounder Simsiz Servo İdarəetmə Paneli (Sunfounder Mağazası/ RobotShop)
• 1x Arduino NANO (Aliexpress/Amazon)
• 1x NRF24L01 alıcı -verici modulu (nəzarətçidən istifadə etmirsinizsə buna ehtiyacınız yoxdur) (Aliexpress/Amazon)
• 1x Magnetometer (rəqəmsal kompas) QMC5883L GY-273 (Aliexpress/Amazon)
• 1x Ultrasonik sensor HC-SR04 (Aliexpress/Amazon)
• 2x 18650 3.7V Li-ion batareyaları (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 ikili Batareya tutucu açma açarı ilə (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 Li-ion batareya şarj cihazı (Aliexpress/Amazon)
• 10 sm uzunluğunda 4x dişi qadın dupont tullanan kabellər (Aliexpress/Amazon)
• 20 sm uzunluğunda 4x dişi qadın dupont tullanan kabellər (Aliexpress/Amazon)
• 10x Vida 2mm x 8mm (bir servo paketindəki vintlər ilə eyni) (Aliexpress/Amazon)

NƏZARƏTÇİ:

Bu Robotu əllə idarə etmək üçün 3D çaplı Arduino Controllerə ehtiyacınız olacaq (buradakı link)

Robot tamamilə avtonom ola bilər, buna görə nəzarətçi məcburi deyil.

PLASTİK:

Parçalar PLA və ya PETG və ya ABS -də çap edilə bilər.

!! Diqqət edin, 500 qramlıq makara 1 Robot çap etmək üçün kifayətdir!

3D printer:

Minimum platforma tələb olunur: L150mm x W150mm x H25mm

İstənilən 3d printer edəcək. Parçaları şəxsən 200 dollardan aşağı qiymətə 3D printer olan Creality Ender 3 -də çap etdim. Çaplar mükəmməl çıxdı.

Addım 1: Parçaları 3D çap edin

Beləliklə, indi Çap etmə vaxtıdır … Bəli!

Mən bütün detalları çap edərkən heç bir dəstək materialı olmadan 3D çapa hazırlayacağam.

Bütün hissələri thingiverse -də yükləmək mümkündür (link burada)

Bütün hissələr Creality Ender 3 -də sınaqdan keçirildi

• Material: PETG
• Lay hündürlüyü: 0.3 mm
• Doldurma: 15%
• Burun diametri: 0.4 mm

Parçaların siyahısı belədir:

• 1x BAZA ELEKTRONİK
• 1x BAZA GERİ
• 1 x BAZA ÖN
• 8x CIRCULAR PIN L1
• 4x CIRCULAR PIN L2
• 4x CIRCULAR PIN L3
• 4x CIRCULAR PIN L4
• 8x THIGH SERVO
• 8x BÜYÜK
• 8x CALF EXT
• 8x CALF INT
• 8x AYAK
• 4x KARE KLİPİ
• 44x Dairəvi Klip

Fayllar fərdi və qrup hissələri şəklində mövcuddur.

Sürətli çap üçün hər GROUP.stl faylını bir dəfə çap edin.

Addım 2: GorillaBotun Bədəninin Qurulması

Bütün montaj təlimatları yuxarıdakı montaj videosunda təsvir edilmişdir:

1. BASE FRONT ön sol servo tutucusunun çuxuruna CIRCULAR PIN L1 qoyun
2. MG90S servolarından birinin kabelini BASE FRONT ön sol servo tutucusundakı yuvadan keçirin
3. MG90S servosunu yerinə qoyun
4. MG90S servosunu 2 vida ilə sabitləyin (BAZA zərər verə biləcəyi üçün çox sıxmayın)
5. BASE FRONT arxa sol, ön sağ və arxa sağ servo tutucular üçün eyni prosesi təkrarlayın
6. BASE BACK ön sol, arxa sol, ön sağ və arxa sağ servo tutucular üçün eyni prosesi təkrarlayın.
7. Batareya tutucusunu diaqonal olaraq 2 vida və ya 4 vida ilə BASE ELECTRONICS -ə bağlayın.
8. Kabelsiz Servo İdarəetmə Kartını diaqonal olaraq 2 vida və ya 4 vida ilə BASE ELECTRONICS -ə bağlayın.
9. Arduino nano və NRF24L01 ötürücüsünü Simsiz Servo İdarəetmə lövhəsinə bağlayın
10. BASE FRONT -u arxa tərəfə baxan 2 kvadrat delikli USB portundan BASE ELECTRONICS -ə sürüşdürün.
11. 2 KARE KLİPSİ ilə yerində təhlükəsiz olun
12. BASE BACK -ı arxa tərəfə baxan 2 kvadrat delikli USB portundan BASE ELECTRONICS -ə sürüşdürün.
13. 2 KARE KLİPSİ ilə yerində təhlükəsiz olun
14. Maqnitometrini 2 vida ilə BAZA Cəbhəyə bağlayın
15. Ultrasonik sensoru BASE FRONT -a bağlayın
16. Servo kabelləri göstərildiyi kimi Simsiz Servo İdarəetmə Lövhəsinə doğru istiqamətləndirin

Addım 3: Elektronikaya qoşulun

Bütün əlaqələr yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir:

1. 20 sm uzunluğunda 4 ədəd dupont kabelini Ultrasonik sancaqlara qoşun
2. 4 kabelin digər ucunu Ultrasonik sensora bağlayın (Ətrafında doğru olduqlarından əmin olun)
3. 4 ədəd 10 sm dupont kabelini simsiz servo idarəetmə lövhələrinin maqnitometr pinlərinə qoşun
4. 4 kablonun digər ucunu maqnitometrə bağlayın (doğru yolda olduğundan əmin olun)
5. Bütün servoları simsiz servo idarəetmə lövhəsindəki xüsusi pinlərinə bağlayın
6. Batareyanın VIN və GND tellərini düzgün polariteyi təmin etmək üçün simsiz servo idarəetmə lövhəsinə vidalayın

Addım 4: GorillaBotun ayaqlarının yığılması

Bütün montaj addımları yuxarıdakı montaj videosunda təsvir edilmişdir:

1. 1 AYAĞI 1 DÖVRƏTLİ PIN L4 üzərində sürüşdürün
2. 1 CALF EXT -in daha qalın ucunu, çıxan tərəfi ayaqdan uzağa baxaraq, CIRCULAR PIN L4 üzərinə sürüşdürün.
3. 2 CALF INT CIRCULAR PIN L4 üzərində sürüşdürün
4. 1 CALF EXT -in daha qalın ucunu kənara çıxaraq ayağa baxaraq L4 SIRKAL PIN -inin üzərinə sürüşdürün.
5. 1 AYAĞINI CIRCULAR PIN L4 üzərində sürüşdürün
6. 3 CIRCULAR CLIPS ilə yerində təhlükəsiz olun
7. 1 CIRCULAR PIN L3 -ü yığılmış CALF EXT -dən 1 -ə keçirin
8. 1 THIGH SERVO -nu CALCULAR PIN L3 üzərində sürüşdürün, çıxarılan tərəfi CALF EXT -ə doğru
9. L3 CIRCULAR PIN -in üzərinə 1 THIGH sürüşdürün
10. CIRCULAR PIN L3 -ü digər yığılmış CALF EXT -dən keçirin
11. 3 CIRCULAR CLIPS ilə yerində təhlükəsiz olun
12. 1 THIR SERVO -nu 1 CIRCULAR PIN L2 -dən yuxarı sürüşdürün, çıxarılan tərəfi CIRCULAR PIN L2 -nin başına doğru
13. Dairesel PIN L2 -ni hər iki yığılmış CALF INTS -dən keçirin
14. L2 CIRCULAR PIN vasitəsilə 1 THIGH sürüşdürün
15. 3 CIRCULAR CLIPS ilə yerində təhlükəsiz olun
16. Qalan 3 ayaq üçün bütün prosesləri təkrarlayın ki, ayaqları robota yığıldıqda pinlər başları çölə baxır və CALF EXTS CALF INTS -in önündədir, beləliklə montaj öndən arxaya eyni, lakin soldan sağa simmetrik olacaqdır..

Addım 5: Arduino quraşdırın

GorillaBot, işləməsi üçün C ++ proqramlaşdırmasından istifadə edir. Proqramları GorillaBot -a yükləmək üçün Arduino IDE -də Arduino IDE -də quraşdırılması lazım olan bir neçə kitabxana ilə birlikdə Arduino IDE -dən istifadə edəcəyik.

Arduino IDE -ni kompüterinizə quraşdırın: Arduino IDE (buradakı link)

Kitabxanaları Arduino IDE -yə quraşdırmaq üçün aşağıdakı bağlantılardakı bütün kitabxanalarla aşağıdakıları etməlisiniz.

1. Aşağıdakı bağlantıları vurun (bu sizi GitHub kitabxanalarına aparacaq)
2. Kod yazan yaşıl düyməni basın
3. Yükləmə ZIP düyməsini basın (yükləmə veb brauzerinizdə başlamalıdır)
4. Yüklənmiş kitabxana qovluğunu açın
5. Yüklənmiş kitabxana qovluğunu açın
6. Açılmamış kitabxana qovluğunu kopyalayın
7. Açılmamış kitabxana qovluğunu Arduino kitabxana qovluğuna yapışdırın (C: / Documents / Arduino / library)

Kitabxanalar:

• Varspeedservo kitabxanası (link burada)
• QMC5883L kitabxanası (link burada)
• RF24 Kitabxanası (link burada)

Arduino IDE -ni düzgün qurduğunuzdan əmin olmaq üçün getməyə hazır olmalısınız.

1. İstədiyiniz Arduino Kodunu aşağıda yükləyin (GorillaBot Controller & Autonomous.ino)
2. Arduino IDE -də açın
3. Alətləri seçin:
4. Şuranı seçin:
5. Arduino Nano seçin
6. Alətləri seçin:
7. Prosessor seçin:
8. Satın aldığınız Arduino nanodan asılı olaraq ATmega328p və ya ATmega328p (köhnə yükləyici) seçin.
9. Arduino IDE -nin sol üst küncündəki Doğrula düyməsini (İşarə düyməsini) basın

Hər şey qaydasındadırsa, alt hissədə tərtib etmənin bitdiyini bildirən bir mesaj almalısınız.

Addım 6: Kodun yüklənməsi

İndi kodu GorillaBotun beyninə Arduino Nanoya yükləməyin vaxtı gəldi.

1. Arduino Nano'yu USB kabel vasitəsilə kompüterinizə qoşun
2. Yükləmə düyməsini basın (Sağ ox düyməsi)

Hər şey qaydasındadırsa, alt hissədə Yükləmə tamamlandı deyən bir mesaj almalısınız.

Addım 7: Servoların kalibrlənməsi

Ayaqları düzgün bir şəkildə yığmaq üçün servoları ev mövqeyinə yerləşdirməliyik.

1. Batareya tutucusuna 2 Li-ion Batareya daxil edin
2. Robotu yandırın və servoların ev mövqelərinə çatması üçün 5 saniyə gözləyin
3. Robotu söndürün

Addım 8: Ayaqları bədənə yığmaq

Ayaqları servolara bağlamaq olduqca sadədir, sadəcə CALF EXT -in CALF INT -in qarşısında, montaj pinləri başlarını kənara baxaraq yerləşdirilməsini unutmayın.

1. Ayaqlardan birinin CALF EXT tərəfinin THIGH ön sol servo tutucusundakı CIRCULAR PIN L1 üzərində sürüşdürün
2. 1 CIRCULAR CLIP ilə yerində təhlükəsiz olun
3. Eyni ayağın CALF EXT tərəfinin THIGH SERVO -nu ön ön sol servo tutucusundakı servo başının üzərinə sürüşdürün (THIGH SERVO -nun bədənə 90 dərəcə bucaq altında olduğundan əmin olun)
4. THIGH SERVO -nu tək qollu servo buynuzu və kiçik servo vida ilə bədənə 90 dərəcə bir açı ilə bərkidin.
5. Eyni proseduru o ayağın qalan THIGH və THIGH SERVO ilə ön arxa sol servo tutucu üçün təkrarlayın.
6. Qalan 3 ayaq üçün bütün əvvəlki prosesləri təkrarlayın

Addım 9: Yarışa Hazır !

Beləliklə, hamınız getməyə hazır olmalısınız !!!

Manual rejim:

• Robotu və idarəedicini işə salın və Joystickin yuxarı aşağı sol və sağ istiqamətlərindən istifadə edərək robotun düzgün getdiyini yoxlayın.
• Aşağı düyməni basın və robot bir az rəqs etməlidir

Hər şey yaxşı işləyirsə, servolar yaxşı kalibrlənir və indi avtonom rejimi sınaya bilərsiniz.

Muxtar rejim

Avtonom Sprint rejimi, robotun 2,5 metr sabit bir istiqamətdə çalışmasını təmin etmək üçün Maqnitometrdən istifadə edir. Nəzarətçidən istifadə edərək istədiyiniz mövqeyi və istədiyiniz düzəliş bucağını proqramlaşdıra bilərsiniz

1. Robotu və idarəedicini işə salın
2. Maqnitometrini 5 saniyə kalibr etmək üçün robotu hər tərəfə hərəkət etdirin
3. Robotu yerə girməsini istədiyiniz yerə qoyun
4. Bu başlığı yadda saxlamaq üçün yuxarı düyməsini basın
5. Robotu istədiyiniz başlıqdan 30-45 dərəcə sola çevirin
6. Bu mövqeyi yadda saxlamaq üçün sol düyməni basın
7. Robotu istədiyiniz başlıqdan 30-45 dərəcə sağa çevirin
8. Bu mövqeyi yadda saxlamaq üçün sağ düyməni basın
9. Robotu yenidən istədiyi başlığa qoyun
10. Robotu işə salmaq üçün joystick düyməsini basın

Robot 2,5 metr məsafədə sabit bir istiqamətdə qaçacaq, sonra oturub dayanaraq qələbə rəqsi edəcək.

Robotum 2,5 metr məsafəni 7,5 saniyəyə qət etdi.

Mənə 30 saniyədə 10 metrlik nəzəri vaxt verir ki, bu da Toulouse Robot Yarışında mənə yaxşı vaxt keçirmək üçün kifayət edəcək.

Mənə uğurlar diləyin və bu robotu qurmağa qərar verənlər üçün rəylərinizi və mümkün ola biləcəyini düşündüyünüz potensial inkişafları eşitmək istərdim !!!

Robotlar Yarışmasında İkinci yer