Klublar, Müəllimlər Məkanları və s. Üçün sadə "Robot Kit": 18 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Fikir, "Orta TN Robotik Sənət Cəmiyyəti" üzvlərimiz üçün kiçik, lakin genişləndirilə bilən bir dəst hazırlamaq idi. Kitin ətrafında, xüsusən yarışlar üçün xətt izləmə və sürətli səyahət kimi seminarlar planlaşdırırıq.

Kiçik olmasına baxmayaraq böyük bir Çıxış/Çıxış sayına görə bir Arduino Nano qurduq. Breakout lövhəsinin əlavə edilməsi ilə bütün sancaqlar asanlıqla əldə edilə bilər və Servo dostudur. Standart batareyaları atdıq və USB şarj kabeli və güc LED statusu olan 3350 mAh güc bankını seçdik. USB kabeli proqramlaşdırma kabeli kimi iki qat artır. İnşaatçıların sürətlə və asanlıqla yuvarlanmasını təmin etmək üçün sürücü üçün iki Davamlı Dönmə servosu. Kiçik bir çörək paneli tez və asanlıqla prototip etməyə imkan verir. Komponentləri əlavə etmək üçün lövhənin ətrafını 3 mm -lik deliklər düzəldir.

Klub üzvlərimiz üçün dəsti BİR MALİYYƏTƏ satırıq və birini almaq üçün iştirak etməlisiniz. Dizayn, tədris planı qurmaq, hissələri hazırlamaq (3D çap, Lazer kəsmə və s.) Kitimizin qiymətini 29.99 dollara endirdik. Çatdırılma müddəti daha uzun olan hissələri sifariş etsəniz bu qiyməti daha aşağı əldə edə bilərsiniz. Bunun ən ucuz dəsti olmadığını başa düşürük, ancaq bir araya gətirmək üçün günlər tələb etməyən, qurulması asan və genişləndirilə bilən bir şey hazırlamağa önəm veririk. Əslində, bu dəstin hərəkət etməsi bir saatdan az çəkməlidir.

Təchizat

Əsas hissələr:

• Arduino Nano
• Batareya Güc Bankı
• Robot Çərçivəsi
• SliderM-F Tullananlar
• Ultrasonik Sensor
• Qty 3 - 3mmx10mm 3m Fındıqlı Vidalar
• Miqdarı 3 - 3 mm x 3 mm aralıq
• Adet 2 - Davamlı Dönmə SF90R Servo
• 2 ədəd - Təkərlər 52 mm mm Təkərlər
• Miqdarı 4 - 6 "Fermuar Bağlamaları (3,5 mm genişliyində nazik olanları alın) Harbor Freight -ın müxtəlif paketi yaxşı işləyir.
• Mini Çörək Paneli
• Arduino Nano Qalxan

İsteğe bağlı:

Kabel sarğı

Alətlər:

• Nanonun başlıqlarını lehimləmək üçün havya
• Yapışqan Tabancası
• Əsas tornavida

Addım 1: Çərçivə

İnşaatçıların sürətlə getməsinə kömək etmək üçün, hissələrin harada yerləşdirilməli olduğunu göstərmək üçün çərçivənin hər tərəfində mətni olan bir kontur həkk etdik.

Lazer kəsici ilə tanış olmaq şansımız oldu. Bunu etməsəniz, istifadə edə biləcəyiniz bir yerin olub olmadığını və ya çərçivəni sizin üçün kəsmək istəyəcəklərini öyrənmək üçün yerli istehsalçılara müraciət etməyi təklif edirik.

Baza çap etmək üçün 3D printer də istifadə edilə bilər. SVG və STL -dən birini istifadə etməyiniz üçün daxil etdik.

Kitlərimiz üçün 3 mm akril istifadə etdik. Ağac, karton, köpük taxtası və s. Kimi digər vasitələrdən istifadə edə bilərsiniz.

Addım 2: Arduino hazırlayın

Başlıqları Arduinoya lehimləməyi asanlaşdırmaq üçün kişi başlıqlarını Arduino qalxanına daxil edin. Başlıqlarla Arduino Nanonu düzün. Lövhədə qalxana qarşı işarələrə diqqət yetirin. Bütün pinləri lehimləyin və işiniz bitdi.

Addım 3: Arduino qalxanının montajı

1. 3 sarı boşluğu əvvəlcədən kəsilmiş və ya 3D çaplı Arduino delikləri ilə hizalayın.
2. Arduino qalxanı bağlamaq üçün M3x10 vintləri və qoz -fındıqdan istifadə edin. Sıx, sıx deyil. Vintlərin gevşetilməsindən narahat olursanız, qozun ucuna bir az isti yapışqan əlavə edin. Qalxandakı 4 -cü delikdən narahat olmayın, çünki ehtiyac olmayacaq və sonradan tikinti zamanı Power Banka müdaxilə edəcək.

Addım 4: Servosları quraşdırın

1. Çərçivədə Servo konturunun istiqamətini qeyd edin. (3D çap versiyasında göstərilmir, ancaq şəkillərə istinad edilir)
2. Çərçivənin yuxarı tərəfində Zip bağının başı olan düzbucaqlı yuvalardan iki fermuar bağlayın.
3. Servoları daxil edin və tel qoşqularını arxa tərəfə düzbucaqlı yuvalardan keçirin. Zip bağlarını sıx bağlayın. Servo özünü etibarlı hiss etmirsə, servoların çərçivəyə toxunduğu tərəflərə bir az isti yapışqan əlavə edə bilərsiniz.

Addım 5: Güc Bankı Montajı

1. Arduino və Breadboard yeri arasında, Zip Qalstukunun başı yuxarı tərəfdə göstərilmiş istiqamətdə bir Zip bağlayın. Sərbəst qalın.
2. Arxa tərəfdən bir Zip bağlayın. Sərbəst qalın.
3. Güc Bankını sürüşdürün və Zip bağlarını möhkəm bir şəkildə sıxın. İstiqamətə diqqət yetirin.

Qeyd: Şəkillərdə göründüyü kimi ön tərəf üçün 3D çaplı "sürüşmə" istifadə edirik. Ancaq bunun çox sürtünməyə səbəb olduğunu gördük, buna görə bir şüşə qapağı, plastik mebel planer və s.

Addım 6: Təkərlər

Təkərlərimizi EVA köpükdən kəsmək üçün lazer kəsici istifadə etdik. İstədiyinizi istifadə edə bilərsiniz. Kavanozların qapaqları, 3D çaplı, köhnə oyuncaq təkərlər və s. Təxminən 52 mm diametrli təkərlər tapmağa çalışın.

1. Təkərinizin ortasında, kiçik phillps baş vidasının dairəvi servo buynuza bərkidilməsi üçün bir açığın olduğundan əmin olun.
2. Servo ilə birlikdə servo buynuzunu mərkəzə qoyun və təkərlərə yapışdırın. Orta çuxura yapışqan gəlməməsinə və titrəməni azaltmaq üçün təkəri servo buynuzu ilə saxlamağa diqqət yetirin.
3. Kiçik phillips vintindən istifadə edərək təkərləri servolara bağlayın. Sıx deyil.

Addım 7: Çörək lövhəsi

Çörək taxtasının arxa hissəsini soyun. Çərçivənin üstündəki oyma ilə hizalayın və yapışdırın. 3D çaplı çərçivədən istifadə edirsinizsə, çapın düzbucaqlı girintili hissəsini istifadə edin.

Addım 8: Hərəkət etmə vaxtıdır

Hərəkətə keçmək üçün SERVOS -u bağlayın.

1. Arduino -ya ən yaxın olan narıncı tel ilə sol servodan (arxadan baxırsınızsa servo sola) Pin 10 -a bağlayın.
2. Arduinoya ən yaxın olan narıncı tel ilə sağ servodan (arxadan baxırsınızsa servo sağa) Pin 11 -ə bağlayın.

Addım 9: Əlavə: Botunuza Görmə Verin

İndi botun işlərə qarışmaması üçün bir şey əlavə etməliyik. Ultrasonik sensor istifadə edin. Şəkildə göstərildiyi kimi sensoru Breadboard -a bağlayın.

*Bağlanmanın necə aparılacağına dair təlimatda daha aşağıya baxın.

Addım 10: Əlavə edin: IR Sensoru ilə Sərhəd Algılama

Botunuzun masanın, arenanın və s. Kənarından düşməməsi üçün bir xətt sensoru əlavə edək. QTR-MD-06RC Reflectance Sensor Array istifadə edirik. Altı infraqırmızı emitör/detektor aşağıya baxır və səthdən sensora qədər olan məsafəni ölçür.

Sensoru əlavə etmək üçün 4 kiçik 2 mm -lik vintləri, IR sensoru dayanmasını (Smiley Face) tutun. Düzgün istiqamətləndirmə üçün şəkillərə baxın.

*Bağlanmanın necə aparılacağına dair təlimatda daha aşağıya baxın.

Addım 11: Proqramlaşdırma - Quraşdırma

Arduino proqramını yükləyin.

Standart təlimatları izləyin.

Quraşdırıldıqdan sonra proqramı açın və Arduino Nano qurun. Bu, fərqli istehsalçılar arasında dəyişə bilər, ancaq hissələr siyahısından varsa:

1. "Alətlər" i açın
2. Lövhə növü olaraq "Arduino Nano" seçin
3. İşlemci növü olaraq Atmega328P (Old Bootloader) seçin
4. Arduino Nano'yu şarj cihazınıza daxil olan Micro USB kabelindən istifadə edərək kompüterinizin istənilən USB portuna qoşun. "Naməlum Cihaz" kimi bir səhv alsanız, düzgün sürücüləri quraşdırmalısınız. Kömək etmək üçün bu təlimatın Əlavə hissəsinə baxın.

Addım 12: Ultrasonik Sensor üçün Kod Baxışı

Kod çox sadədir və iki kitabxanadan istifadə edir - Servo.h və NewPing.h. Servo.h, Arduino təməli tərəfindən təmin edilmiş və hər servoya PWM (nəbz genişliyi modulyasiya edilmiş) siqnalları idarə etmək üçün istifadə olunan bir kitabxanadır. Bu kitabxanaya istinadı burada tapa bilərsiniz:

NewPing.h, daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, Tim Eckelin üçüncü tərəf kitabxanasıdır. Vaxt əsaslı ölçü dünyasına sadə bir interfeys vermək üçün istifadə olunur. Bu kitabxanaya istinadı burada tapa bilərsiniz:

Bu quraşdırma üçün əsas irəli, sola, sağa, təkrarlama nümunəsi yaratdıq. Üzvlərimizə həm ultrasəs sensoru, həm də iki davamlı fırlanma serverinin (biri digərinin əksinə) necə istifadə olunacağını nümayiş etdirəcək bir başlanğıc nöqtəsi vermək istədik. Bizim döngəmizdə robot qabağa baxır və aydın olarsa irəliləməyə davam edir. Ancaq yaxın olduğunu və obyekt olduğunu hiss edərsə (ping vaxtı seçdiyimiz minimumdan daha qısadır), o zaman dayanır, sola dönür, tarar, sağa dönür, yenidən tarar və daha açıq olan istiqamətə gedir.

İki servonun hər birinə irəli yönəltmək üçün fərqli əmrlər verildiyini görə bilərsiniz - bunun səbəbi servoların əks istiqamətə işarə edən şassiyə quraşdırılmasıdır. Bu səbəbdən botun bir dairədə əksinə irəliləməsi üçün hər servonun əks istiqamətdə hərəkət etməsi lazımdır. Əksinə hərəkət etmək istəsən də eyni şeydir.

Bu nümunə çox əsas maneələrdən qaçındığını göstərir, lakin çox yaxşılaşdırıla bilər. Sizin üçün "ev tapşırığı" nümunəsi, işə başlayanda ərazini tam 360 dərəcə təmizləmək və ən açıq yolu seçmək ola bilər. Bir tərəfdən bir tərəfə daha geniş bir şəkildə tarayın və botun "içəri girdiyini" görün. Bir labirent həll etmək üçün digər sensorlar ilə birləşdirin.

Addım 13: SUMO kodundan istifadə edərək xəttin koduna ümumi baxış

Tezliklə.

Addım 14: Proqramlaşdırma - Kitabxanalar

Doğru kitabxanaların quraşdırıldığından əmin olaraq başlayın.

Servolar üçün Servo.h kitabxanası standart olmalıdır.

Ultrasonik Sensor HC-SR04 üçün:

1. Proqramda Sketch> Kitabxanaya daxil et> Kitabxanaları İdarə et bölməsinə keçin.
2. Tim Eckel tərəfindən "NewPing" axtarın.
3. Ən son versiyanı seçin və quraşdırın.

QTR-MD-06RC Reflectance Sensor Array üçün:

1. Proqramda Sketch> Kitabxanaya daxil et> Kitabxanaları İdarə et bölməsinə keçin.
2. Pololu tərəfindən "QTRSensors" axtarın.
3. Ən son versiyanı seçin və quraşdırın.

Addım 15: Proqram

1. Yalnız Ping Sensor üçün MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino faylını yükləyin.
2. SUMO üçün proqramlaşdırılmış Ping Sensorlu Line Sensor üçün MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino faylını yükləyin.
3. Arduinonu USB vasitəsilə qoşun.
4. COM portunu seçin (Şəkilə baxın). COM portunuz fərqli ola bilər.
5. Səhv olmadığından əmin olmaq üçün onay işarəsini vurun.
6. Hər şey yoxlanılırsa, proqramı Arduino -ya yükləmək üçün sağ oxu vurun.
7. Tamamlandıqdan sonra USB kabelini ayırın və Power Banka qoşun.

Addım 16: Bağlama Şeması

Robotunuzu bağlamaq üçün aşağıdakı şəkildən istifadə edin.

• Ultrasonik sensor üçün m-f keçid tellərindən istifadə edin.
• Xətt sensoru üçün m-m keçid tellərindən istifadə edin.
• Servolar üçün 3 pinli konnektoru birbaşa pinlərə bağlaya bilərsiniz.

Addım 17: Təbrik edirik !!! Bir robot qurdun

Ultrasonik kod üçün robot hərəkət etməyə başlamalıdır. 35 sm məsafədə bir cisim hiss etdikdə dayanacaq, sola keçin və sürətlə ölçün, sonra sağa keçin və eyni şeyi edin. Hansı tərəfin ən yüksək məsafəyə sahib olduğunu müəyyənləşdirir və bu istiqamətdə hərəkət edir.