Клубтарға, мұғалімдерге арналған кеңістіктерге арналған қарапайым «роботтар жиынтығы» және т.б .: 18 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Идея біздің «Middle TN Robotic Arts Society» мүшелері үшін кішігірім, бірақ кеңейтілетін жинақты құру болды. Біз жиынтықтың айналасында семинарларды жоспарлаймыз, әсіресе жарыстарға, мысалы, желіні ұстану және жылдам сапар.

Біз Arduino Nano қондырдық, оның өлшемі кіші, бірақ енгізу -шығару санының үлкендігіне байланысты. Breakout тақтасы қосылған кезде, барлық түйреуіштер оңай қол жетімді және сервиске ыңғайлы. Біз стандартты батареяларды тастап, USB зарядтау кабелі мен жарық диодты күйі бар 3350 мАч қуат банкін таңдадық. USB кабелі бағдарламалау кабелі ретінде екі есе артады. Құрылысшыларды жылдам әрі оңай айналдыруға арналған екі үздіксіз айналу сервосы. Кішкене нан тақтасы сізге тез және оңай прототип жасауға мүмкіндік береді. 3 мм тесіктер тақтаның периметрі бойынша компоненттерді қосуға мүмкіндік береді.

Біздің клуб мүшелері үшін біз жиынтықты ШЫҒЫНДА сатамыз және сіз оны алу үшін міндетті түрде қатысуыңыз керек. Егер сіз жобалауға, оқу бағдарламасын құруға, бөлшектерді жасауға (3D басып шығару, лазерлік кесу және т. Бізде жиынтықтың бағасы 29,99 долларға дейін төмендеді. Жеткізу мерзімі ұзағырақ бөлшектерге тапсырыс берсеңіз, сіз бұл бағаны төмендете аласыз. Біз бұл ең арзан жиынтық емес екенін түсінеміз, бірақ біз құрастыруға бірнеше күн қажет емес, оңай құрастырылатын және кеңейтілетін нәрсені ойлап табуға баса назар аударамыз. Шындығында, бұл жинақ қозғалуға бір сағаттан аз уақыт кетуі керек.

Жабдықтар

Негізгі бөліктер:

• Ардуино Нано
• Батарея қуаты банкі
• Робот жақтауы
• SliderM-F секіргіштері
• Ультрадыбыстық сенсор
• Саны 3 - 3ммх10мм 3м гайкалармен бұрандалар
• Саны 3 - 3 мм x 3 мм аралық
• 2 -сан - SF90R Servo үздіксіз айналуы
• 2 -сан - дөңгелектер 52мм дөңгелектер
• Мөлшері 4 - 6 дюймдік ілмектер (ені 3,5 мм болатын жұқа жіптерді алыңыз) Harbor Freight әртүрлілік пакеті жақсы жұмыс істейді.
• Шағын тақта
• Arduino Nano Shield

Қосымша:

Кабель қаптамасы

Құралдар:

• Нанодағы тақырыптарды дәнекерлеу үшін дәнекерленген темір
• Желім мылтық
• Негізгі бұрағыш

1 -қадам: жақтау

Құрылысшылардың жылдам жүруіне көмектесу үшін біз жақтаудың әр жағында мәтіні бар бөлшектерді қайда орналастыру керектігін көрсететін сызба ойып алдық.

Біз лазерлік кескішке қол жеткізу бақытына ие болдық. Егер олай болмаса, біз сізде қолдануға болатын жер бар ма, әлде олар сізге жақтауды қиып алуға дайын ба, жергілікті өндірушілер кеңістігіне хабарласуды ұсынамыз.

Негізді басып шығару үшін 3D принтерді де қолдануға болады. Біз сізге SVG мен STL -ді қолдандық.

Біз жиынтықтар үшін 3 мм акрил қолдандық. Сіз басқа материалдарды пайдалана аласыз, мысалы, ағаш, картон, көбік тақтасы және т.

2 -қадам: Arduino -ны дайындаңыз

Тақырыптарды Arduino -ға дәнекерлеуді жеңілдету үшін ерлер тақырыптарын Arduino қалқанына салыңыз. Arduino Nano -ны тақырыптармен қатарлаңыз. Тақтадағы қалқанға қарсы белгілерге назар аударыңыз. Барлық түйреуіштерді дәнекерлеңіз және сіз аяқтадыңыз.

3 -қадам: Arduino қалқанын орнатыңыз

1. 3 сары аралықты алдын ала кесілген немесе 3D басып шығарылған Arduino тесіктерімен туралаңыз.
2. Arduino қалқанын бекіту үшін M3x10 бұрандалары мен гайкаларын қолданыңыз. Ыңғайлы, тығыз емес. Егер сіз бұрандалардың босап кетуіне алаңдайтын болсаңыз, гайканың соңына ыстық желім қосыңыз. Қалқандағы 4 -ші тесік туралы алаңдамаңыз, себебі ол қажет болмайды және кейінірек құрылыс кезінде Power Bank -ке кедергі келтіреді.

4 -қадам: Серверлерді орнатыңыз

1. Серво контурының жақтаудағы бағытына назар аударыңыз. (3D басып шығарылған нұсқада көрсетілмеген, бірақ суреттерге сілтеме жасаңыз)
2. Жақтаудың жоғарғы жағында Zip галстукінің басы бар тік бұрышты слоттар арқылы екі ілгекті бекітіңіз.
3. Серверлерді салыңыз және сымдық белдікті артқы жағындағы тікбұрышты слоттар арқылы өткізіңіз. Zip байланыстарын қатайтыңыз. Егер серво өзін қауіпсіз сезінбесе, онда серво жақтауға тиетін жақтарға аздап ыстық желім қосуға болады.

5 -қадам: Power Bank қондырғысы

1. Жоғарғы жағында Zip галстукінің басы көрсетілген бағытта Arduino мен Breadboard орналасуы арасында Zip галстукін іске қосыңыз. Бос ұстаңыз.
2. Zip галстукін артқы жағынан жүргізіңіз. Бос ұстаңыз.
3. Қуат банкін сырғытыңыз және Zip байланыстарын мықтап бекітіңіз. Бағытқа назар аударыңыз.

Ескертпе: Біз суретте көрсетілгендей, алдыңғы жағында 3D басып шығарылған «сырғытпаны» қолданамыз. Алайда, біз оның тым көп үйкеліс туғызатынын анықтадық, сондықтан сіз бөтелке қақпағы, пластикалық жиһаз планері және т.

6 -қадам: дөңгелектер

Біз EVA көбігінен дөңгелектерімізді кесу үшін лазерлік кескішті қолдандық. Сіз өзіңізге ұнайтын нәрсені пайдалана аласыз. Банкалардан жасалған қақпақтар, 3D басып шығарылған, ойыншықтардың ескі дөңгелектері және т.б. Диаметрі шамамен 52 мм болатын дөңгелектерді табуға тырысыңыз.

1. Дөңгелектің ортасында кішкене филлиптердің бас бұрандасы дөңгелек серво мүйізін орнатуға мүмкіндік беретін тесік бар екеніне көз жеткізіңіз.
2. Серво мүйізін дөңгелектерге желіммен жабыстырыңыз. Ортаңғы тесікке желім түспеуін қадағалаңыз және тербелісті азайту үшін дөңгелекті серво мүйізімен ұстаңыз.
3. Кішкене бұрандалы бұранданың көмегімен дөңгелектерді сервоға бекітіңіз. Ыңғайлы тығыз емес.

7 -қадам: Нан тақтасы

Нан тақтасының артқы жағын алыңыз. Жақтаудың жоғарғы жағындағы гравюрамен туралаңыз және бекітіңіз. Егер 3D басып шығарылған жақтауды пайдалансаңыз, басып шығарудың тіктөртбұрышты ойық бөлігін пайдаланыңыз.

8 -қадам: көшуге уақыт

Жылжыту үшін SERVOS -ты қосыңыз.

1. Ардуиноға жақын қызғылт сары сыммен 10 -түйреуішке сол жақ серводан (егер сіз артқы жағынан қарасаңыз, солға серво) бекітіңіз.
2. Ардуиноға жақын қызғылт сары сыммен 11 -ші түйреуішке оң жақ серводан (егер сіз артқы жағынан қарасаңыз, оңға қарай) сымдарды бекітіңіз.

9-қадам: Қосымша: сіздің ботқа көзқарас беру

Енді біз боттың заттарға енбеуі үшін бірдеңе қосуымыз керек. Ультрадыбыстық сенсорды қолданыңыз. Сенсорды суретте көрсетілгендей Нан тақтасына бекітіңіз.

*Қосылу схемасында төмендегі сымдарды қалай қосу керектігін оқыңыз.

10 -қадам: Қосу: Қосу: ИК сенсоры арқылы шекараны анықтау

Сіздің бот үстелдің, аренаның және т.б. шетінен құлап кетпеуі үшін жол сенсорын қосайық. Біз QTR-MD-06RC шағылысу датчигінің массивін қолданамыз. Алты инфрақызыл эмитент/детектор төмен қаратып, беттен сенсорға дейінгі қашықтықты өлшейді.

Сенсорды қосу үшін 4 мм 2 мм бұранданы, ИК сенсорының тоқтауын (Smiley Face) ұстаңыз. Дұрыс бағдарлау үшін суреттерге сілтеме жасаңыз.

*Қосылу схемасында төмендегі сымдарды қалай қосу керектігін оқыңыз.

11 -қадам: Бағдарламалау - орнату

Arduino бағдарламалық жасақтамасын жүктеңіз.

Стандартты нұсқауларды орындаңыз.

Орнатқаннан кейін Arduino Nano бағдарламалық жасақтамасын ашып, орнатыңыз. Бұл әр түрлі өндірушілерде өзгеруі мүмкін, бірақ егер сізде бөлшектер тізімінен біреу болса:

1. «Құралдар» ашыңыз
2. Тақтай түрі ретінде «Arduino Nano» таңдаңыз
3. Процессор түрі ретінде Atmega328P (Ескі жүктеуші) таңдаңыз
4. Arduino Nano -ны зарядтағышпен бірге берілген Micro USB кабелі арқылы компьютердің кез келген USB портына қосыңыз. Егер сіз «Белгісіз құрылғы» сияқты қате алсаңыз, сізге дұрыс драйверлерді орнату қажет болуы мүмкін. Бұл нұсқаулықтың қосымша бөлігін қараңыз.

12 -қадам: Ультрадыбыстық сенсорға кодты шолу

Код өте қарапайым және екі кітапхананы пайдаланады - Servo.h және NewPing.h. Servo.h - бұл Arduino қоры ұсынған кіріктірілген кітапхана және әрбір сервоға PWM (импульстік ені модуляцияланған) сигналдарды басқару үшін қолданылады. Бұл кітапханаға сілтемені мына жерден табуға болады:

NewPing.h, бұрын айтылғандай, Тим Эккельдің үшінші жақ кітапханасы. Ол бізге уақытқа негізделген өлшеу әлеміне қарапайым интерфейс беру үшін қолданылады. Бұл кітапханаға сілтемені мына жерден табуға болады:

Бұл орнату үшін біз негізгі алға, солға, оңға, қайталанатын мысал жасадық. Біз өз мүшелерімізге ультрадыбыстық сенсорды да, екі үздіксіз айналу серверлерін де (бірін керісінше) қалай қолдану керектігін көрсететін бастапқы нүктені бергіміз келді. Біздің циклде робот алға қарап шығады және егер анық болса, алға қарай жылжиды. Алайда, егер ол оның жақын екенін және объект екенін сезсе (пинг уақыты біз таңдаған минимумнан қысқа), онда ол тоқтайды, солға бұрылады, сканерлейді, оңға бұрылады, қайтадан сканерлейді және ашық бағытта жүреді.

Сіз екі сервоприводтың әрқайсысына алға бағыттау үшін әр түрлі командалар берілгенін байқай аласыз, себебі бұл серво шассиде қарама -қарсы бағытта орнатылған. Осыған байланысты, бот шеңбер бойымен алға жылжуы үшін әр серво қарама -қарсы бағытта қозғалуы керек. Егер сіз керісінше қозғалғыңыз келсе, дәл осылай болады.

Бұл мысал кедергілерден аулақ болуды көрсетеді, бірақ оны жақсартуға болады. Сізге «үй тапсырмасы» мысалы, іске қосу кезінде аумақты 360 градусқа толық тазарту және ең ашық жолды таңдау болуы мүмкін. Бір жақтан екінші жаққа қарай сканерлеңіз және боттың «қорапқа салынғанын» қараңыз. Лабиринтті шешу үшін басқа сенсорлармен біріктіріңіз.

13 -қадам: SUMO кодын пайдалану арқылы жолға кодты шолу

Жақында шығады.

14 -қадам: Бағдарламалау - Кітапханалар

Дұрыс кітапханалар орнатылғанына көз жеткізіңіз.

Серверлер үшін Servo.h кітапханасы әдепкі болуы керек.

HC-SR04 ультрадыбыстық сенсоры үшін:

1. Бағдарламалық жасақтамада эскиз> Кітапхананы қосу> Кітапханаларды басқару тармағына өтіңіз.
2. Тим Эккельдің «NewPing» іздеңіз.
3. Соңғы нұсқаны таңдап, орнатыңыз.

QTR-MD-06RC шағылысу сенсорының массиві үшін:

1. Бағдарламалық жасақтамада эскиз> Кітапхананы қосу> Кітапханаларды басқару тармағына өтіңіз.
2. Полулудан «QTRSensors» іздеңіз.
3. Соңғы нұсқаны таңдап, орнатыңыз.

15 -қадам: Бағдарлама

1. Ping сенсоры үшін MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino файлын жүктеңіз.
2. SUMO үшін бағдарламаланған Ping сенсоры бар желі сенсоры үшін MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino файлын жүктеңіз.
3. USB арқылы Arduino қосыңыз.
4. COM портын таңдаңыз (суретті қараңыз). Сіздің COM портыңыз әр түрлі болуы мүмкін.
5. Қателер жоқ екеніне көз жеткізу үшін құсбелгіні басыңыз.
6. Егер бәрі тексерілсе, бағдарламаны Arduino -ға жүктеу үшін оң жақ көрсеткіні басыңыз.
7. USB кабелін ажыратып, қуат банкіне қосыңыз.

16 -қадам: Сымдардың диаграммасы

Роботты қосу үшін келесі суретті қолданыңыз.

• Ультрадыбыстық сенсор үшін m-f қосқыш сымдарын қолданыңыз.
• Желілік сенсор үшін m-m секіргіш сымдарын қолданыңыз.
• Серверлер үшін 3 істікшелі қосқышты тікелей түйреуіштерге жалғауға болады.

17 -қадам: Құттықтаймыз !!! Сіз робот жасадыңыз

Ультрадыбыстық код үшін робот айнала бастайды. Ол 35см ішінде затты сезгенде, ол тоқтайды, солға жылжиды және жылдам өлшейді, содан кейін оңға қарай жылжиды және солай жасайды. Ол қай жақтың ең жоғары қашықтыққа ие болғанын анықтайды және сол бағытта қозғалады.