Қуаныш роботы (Robô Da Alegria) - Ашық бастапқы коды 3D басып шығарылған, Arduino қуатты робот!: 18 қадам (суреттермен)

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

IgorF2Follow Автордың толығырақ:

Туралы: Жасаушы, инженер, ақылсыз ғалым және өнертапқыш IgorF2 туралы толығырақ »

Instructables Wheels байқауының бірінші жүлдесі, Instructables Arduino байқауының екінші жүлдесі және Design for Kids Challenge турнирінің жүлдегері. Бізге дауыс бергендердің барлығына рахмет !!!

Барлық жерге роботтар келеді. Өнеркәсіптік қосымшалардан су асты мен ғарышты зерттеуге дейін. Бірақ менің сүйіктідерім - көңіл көтеру мен ойын -сауық үшін қолданылатындар! Бұл жобада DIY роботы балалар ауруханаларында ойын -сауық үшін пайдалануға арналған, бұл балаларға қызықты болады. Жоба балалар ауруханаларында қайырымдылықпен айналысатын ҮЕҰ -ға көмектесу үшін біліммен алмасуға және технологиялық инновацияны ілгерілетуге бағытталған.

Бұл нұсқаулықта ESP8266 Wi-Fi модуліне қосылған Arduino Uno көмегімен Wi-Fi желісі арқылы басқарылатын, қашықтан басқарылатын гуманоидты роботты қалай құрастыру керектігі көрсетілген. Ол кейбір қару -жарақ қозғалыстарына арналған қозғалтқыштарды, кіші қашықтыққа жылжуға арналған тұрақты ток қозғалтқыштарын және жарықдиодты матрицалардан жасалған бетті қолданады. Роботты HTML интерфейсінің көмегімен қарапайым интернет -браузерден басқаруға болады. Android смартфоны роботтан видео мен аудионы оператордың басқару интерфейсіне тарату үшін қолданылады.

Оқулықта робот құрылымының 3D басып шығарылуы мен құрастырылуы көрсетілген. Электронды схема түсіндіріледі, және Arduino коды егжей -тегжейлі, сондықтан кез келген адам роботты қайталай алады.

Бұл робот үшін қолданылатын кейбір техникалар Instructables -те жарияланған. Келесі оқулықтарды қараңыз:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Осы оқулықта берілген кодтың бірінші нұсқасына жауапты жоғарыда аталған жобаға қатысқан басқа топ мүшелеріне ерекше алғыс:

• Тиаго Фарауче
• Диего Август
• Яхан Кристиан
• Хелам Морейра
• Кіші Паулу де Азеведо
• Guilherme Pupo
• Рикардо Каспирро
• ASEBS

Жоба туралы толығырақ біліңіз:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Сіз қалай көмектесе аласыз?

Бұл жоба команда мүшелері мен кейбір кәсіпорындардың шағын қайырымдылық есебінен қаржыландырылады. Егер сізге ұнаған болса, бізге көмектесудің бірнеше әдістері бар:

• Қайырымдылық: егер сіз роботтың құрылысына және оның болашақта жетілдірілуіне қолдау көрсеткіңіз келсе, бізге кеңестер жібере аласыз. Кеңестер керек -жарақтарды (электроника, 3D басып шығару, жіптер және т.б.) сатып алуға және балалар ауруханаларында біздің араласуымызды насихаттауға көмектеседі. Сіздің атыңыз жобаның несиесіне қосылады! Сіз біздің дизайн бойынша кеңестерді Thingiverse платформасында жібере аласыз:
• Мысалы: Біздің жобаны қаншалықты бағалайтыныңызды көрсетіңіз. Бізге жобамызды құжаттайтын платформаларда «лайк» қойыңыз (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse …).
• Бөлісіңіз: жобаны сүйікті әлеуметтік медиа веб -сайтында бөлісіңіз, осылайша біз көптеген адамдарға қол жеткізе аламыз және бүкіл әлем бойынша көбірек өндірушілерді шабыттандырамыз.

Сіз Anet A8 -ді небәрі 169,99 долларға сатып алуға болатынын білдіңіз бе? Мұнда басыңыз және өзіңіздікін алыңыз

1 -қадам: Тарихтың кішкене бөлігі …

'Robô da Alegria' ('Joy Robot') жобасы 2016 жылы Байксада Сантиста аймағында (Бразилия) дүниеге келді, технологияны дамыту және қоғамды өндірушілер қозғалысына тарту мақсатында. Балалар ауруханаларындағы ҮЕҰ ерікті жобаларымен шабыттандырылған жоба балалар ауруханасының ортасына аздап көңіл көтеруге және басқа ұйымдардың жұмысына өз үлесін қосуға болатын ашық аппараттық құралдар мен бағдарламалық қамтамасыз ету құралдарын қолдана отырып, роботты дамытуға бағытталған.

Жобаның тұқымы 2015 жылдың соңында отырғызылды. Baixadas Santista стартаптар қауымдастығы (ASEBS) ұсынған технологияны құру мен дамыту туралы әңгімеден кейін. Бұл ақшалай сыйлықсыз жоба идеализацияланды, бірақ бұл басқаларға көмектесу мақсатымен адамдар альтруистік түрде қатысатын тақырыпты ұсынды.

Робот өзінің алғашқы тұжырымдамасынан қазіргі күйіне дейін әр түрлі өзгерістерге ұшырады. Механикалық көздері мен қастары бар бір бастан бастап, қазіргі гуманоидтық формасына дейін әр түрлі конструктивті материалдар мен электронды құрылғыларды сынап, бірнеше қайталау жүргізілді. Акрилді прототиптен және лазермен кесілген МДФ-дан біз 3D басып шығарылған корпусқа көштік. Bluetooth басқаратын екі серво қозғалтқышы бар қарапайым интерфейстен, Wi-Fi желісін қолданатын веб-интерфейс арқылы 6 сервомотор мен 2 тұрақты ток қозғалтқышынан тұратын корпусқа дейін.

Робот құрылымы толығымен Fusion 360 көмегімен 3D басып шығарумен шығарылды. Принтерлерді пайдаланудың максималды уақыты шешуші болып табылатын макерлерде немесе фабрикаларда роботтардың көшірмелерін шығаруға мүмкіндік беру үшін роботтың дизайны бірнеше бөлікке бөлінді. әрқайсысы үш сағаттан аз басып шығарады. Бөлшектер жиынтығы корпусты бекіту үшін желімделген немесе болтпен бекітілген.

Жарықдиодты массивтерден жасалған тұлға роботқа эмоцияларды білдіруге мүмкіндік береді. Қол мен мойын сервомотормен басқарылады, бұл шағын автоматқа пайдаланушылармен өзара әрекеттесуге қажетті мобильділікті береді. Роботты басқару орталығында Arduino Uno барлық перифериялық қондырғылармен, соның ішінде ESP8266 модулімен байланысты қолданады, бұл пайдаланушыға бір Wi-Fi желісіне қосылған кез келген құрылғы арқылы өрнектер мен қозғалыстарды басқаруға мүмкіндік береді.

Сондай -ақ, роботтың кеудесінде смартфон орнатылған, ол робот операторы мен балалар арасында дыбыс пен бейнені жіберуге арналған. Құрылғының экраны робот корпусымен өзара әрекеттесуге арналған ойындармен және басқа қосымшалармен әрекеттесу үшін әлі де қолданыла алады.

2 -қадам: құралдар мен материалдар

Бұл жобаға келесі құралдар мен материалдар пайдаланылды:

Құралдар:

• 3D принтер - роботтың бүкіл денесі 3D басып шығарылған. Бүкіл құрылымды құру үшін бірнеше сағаттық 3D басып шығару қажет болды;
• PLA жіпшесі - корпусты басып шығару үшін қолданылатын ақ және қара ПЛА жіптері;
• Бұрауыш - бөлшектердің көпшілігі болттар көмегімен қосылады;
• Супер желім - кейбір бөлшектер супер желімнің көмегімен бекітілген;
• Пышақтар мен кескіштер
• Дәнекерленген темір мен сым

Электроника

• Arduino Uno (сілтеме / сілтеме) - ол роботтың негізгі контроллері ретінде қолданылады. Ол қозғалтқыштарға сигнал жібереді және WiFi модулімен байланысады;
• ESP8266-01 (сілтеме / сілтеме)- ол 'WiFi модем' ретінде қолданылады. Ол Arduino Uno орындалатын басқару интерфейсінен сигналдарды қабылдайды;
• SG90 сервомоторлары (x6) (сілтеме / сілтеме) - Төрт серво қолдарға, ал екеуі бастың қозғалысына қолданылды;
• Редукциялық және резеңке доңғалақтары бар тұрақты ток қозғалтқыштары (x2) (сілтеме / сілтеме) - Олар роботқа аз қашықтықты жүруге мүмкіндік береді;
• L298N қос арналы H -көпірі (x1) (сілтеме / сілтеме) - Arduino цифрлық шығысын қозғалтқыштардың қуат кернеуіне түрлендіреді;
• 16 арналы серво контроллері (сілтеме / сілтеме) - бұл тақтаның көмегімен Arduino -ның екі шығысын қолдана отырып, бірнеше сервомоторды басқаруға болады;
• MAX7219 8x8 жарықдиодты дисплей (x4) (сілтеме / сілтеме) - Олар роботтың беті ретінде қолданылады;
• Micro USB кабелі - кодты жүктеу үшін қолданылады;
• Әйел-әйел секіргіш сымдар (кейбіреулері);
• Еркек-әйел секіргіш сымдар (кейбіреулері);
• Смартфон - Motorola 4.3 «Moto E смартфоны қолданылды. Ұқсас өлшемі бар басқалар да жұмыс істей алады;
• 18650 аккумуляторы (x2) (сілтеме) - Олар Arduino және басқа перифериялық құрылғыларды қуаттандыру үшін пайдаланылды;
• 18650 батарея ұстағыш (x1) (сілтеме / сілтеме) - Олар батареяларды орнында ұстайды;
• 1N4001 диодтары (x2)
• 10 кох резисторлар (x3)
• 20 мм қосу/өшіру қосқышы (x1)
• Protoshield (сілтеме) - бұл тізбекті қосуға көмектеседі.

Механика:

• Дөңгелектер (x2)
• M2x6 мм болттар (+-70)
• M2x10 мм болттар (+-20)
• М2х1,5 мм гайкалар (x10)
• M3x40 мм болттар (x4)
• M3x1.5 мм гайкалар (x4)

Жоғарыдағы сілтемелер - бұл оқулықта қолданылатын элементтерді қайдан табуға және осы жобаның дамуына қолдау көрсетуге болатын ұсыныс. Оларды басқа жерден іздеңіз және сүйікті жергілікті немесе интернет -дүкеннен сатып алыңыз.

Gearbest -те Anet A8 -ді бар -жоғы 169,99 долларға сатып алуға болатынын білдіңіз бе? Өзіңізді алыңыз:

3 -қадам: 3D басып шығару

Робот құрылымы толығымен 3D басып шығарумен Autodesk Fusion 360 көмегімен шығарылды. Принтерлерді пайдаланудың максималды уақыты шешуші болып табылатын макерлерде немесе фабрикаларда роботтардың көшірмелерін шығаруға мүмкіндік беру үшін роботтың дизайны бірнеше бөлікке бөлінді. әрқайсысы үш сағаттан аз басып шығарады. Бөліктер жиынтығы корпусты бекіту үшін желімделген немесе болтпен бекітілген.

Модель 36 түрлі бөліктен тұрады. Олардың көпшілігі 10% толтырумен тіректерсіз басып шығарылды.

• Басы жоғары (оңға/солға)
• Бастың төменгі жағы (оңға/солға)
• Бас жағындағы қақпақтар (оңға/солға)
• Беттің артқы тақтасы
• Беттің алдыңғы тақтасы
• Мойын осі 1
• Мойын осі 2
• Мойын осі 3
• Мойын орталығы
• Қол (оңға/солға)
• Иық (оңға/солға)
• Иық шыныаяқ (оңға/солға)
• Иық қақпағы (оңға/солға)
• Қол осі (оңға/солға)
• Кеуде (оңға/солға)
• Кеуде (оңға/солға/алдыңғыға)
• Дөңгелектер (оңға/солға)
• Негіз
• Телефон ұстағыш
• Артқа (оңға/солға)
• Тұтқалар (оңға/солға)
• Шкаф (оңға/солға)

Роботты ауыздықтау процедурасы келесі қадамдарда сипатталған.

Сіз барлық stl файлдарын келесі веб -сайттардан жүктей аласыз:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/kz/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Бұл эксперименттік прототип. Кейбір бөліктерге кейбір жақсартулар қажет (жобаның кейінгі жаңартулары үшін). Кейбір белгілі мәселелер бар:

• Кейбір серво мен иықтың сымдары арасындағы кедергі;
• Бас пен кеуде арасындағы үйкеліс;
• Дөңгелектер мен құрылым арасындағы үйкеліс;
• Кейбір бұрандалар үшін тесік тым тығыз, оны бұрғылау немесе хобби пышағымен ұлғайту қажет.

Егер сізде 3D принтер болмаса, келесі әрекеттерді орындауға болады:

• Досыңыздан оны сізге басып шығаруын сұраңыз;
• Жақын жерде хакер/жасаушы кеңістігін табыңыз. Модель бірнеше бөлікке бөлінді, сондықтан әрбір бөлікті жеке басып шығару үшін төрт сағаттан аз уақыт қажет. Кейбір хакерлер/жасаушылар кеңістігі тек пайдаланылған материалдар үшін ақы алады;
• Өзіңіздің 3D принтеріңізді сатып алыңыз. Сіз Anet A8 -ді Gearbest -те бар -жоғы 169,99 долларға таба аласыз. Өзіңізді алыңыз:
• DIY жиынтығын сатып алғыңыз келе ме? Егер жеткілікті адамдар қызығушылық танытса, мен Tindie.com сайтында DIY жиынтықтарын ұсынар едім. Егер сіз оны алғыңыз келсе, маған хабарлама жіберіңіз.

4 -қадам: тізбектерге шолу

Робот Arduino Uno көмегімен басқарылады. Arduino ESP8266-01 модулін қолдайды, ол роботты Wi-Fi желісі арқылы қашықтан басқару үшін қолданылады.

16 каналды серво контроллері Arduino-ға I2C байланысы арқылы қосылады және 6 сервомоторды басқарады (екеуі мойынға, екеуі әр қолға). 8x8 жарықдиодты бес матрицадан тұратын массив Arduino арқылы басқарылады. Төрт Arduino цифрлық шығысы h-көпірінің көмегімен екі тұрақты ток қозғалтқышын басқару үшін қолданылады.

Схемалар екі USB қуат банкінің көмегімен жұмыс істейді: біреуі қозғалтқыштар үшін, екіншісі Arduino үшін. Мен бүкіл роботты сигналдық қуат жинағының көмегімен қуаттандыруға тырыстым. Бірақ ESP8266 тұрақты ток қозғалтқыштарын қосу/өшіру кезінде ұштардың көтерілуіне байланысты байланысын жоғалтады.

Роботтың кеудесінде смартфон бар. Ол қарапайым компьютерде орналастырылған басқару интерфейсіне бейне мен аудионы тарату үшін қолданылады. Ол сонымен қатар ESP6288 -ге командалар жібере алады, осылайша роботтың денесін басқарады.

Мұнда қолданылатын компоненттер мақсатына қарай оңтайландырылмауы мүмкін екенін байқауға болады. Мысалы, Arduino + ESP8266 комбинациясының орнына NodeMCU қолданылуы мүмкін. Камерасы бар Rapsberry Pi смартфонды ауыстырады және қозғалтқыштарды басқарады. Тіпті Android смартфонын роботтың «миы» ретінде қолдануға болады. Бұл рас … Arduino Uno таңдалды, себебі ол барлығына қол жетімді және қолдануға оңай. Біз бұл жобаны бастаған кезде, біз тұратын жерде әлі де қымбат ESP және Raspberry Pi тақтасы … біз робот құрастырғымыз келген кезде, Arduino тақталары сол кезде ең жақсы таңдау болатын.

5 -қадам: бетті жинау

Роботтың бетіне 8х8 жарықдиодты төрт матрица қолданылды.

Құрылым қара PLA көмегімен 3D басып шығарылған екі бөлікке бөлінді (беттің артқы тақтасы мен алдыңғы алдыңғы тақтасы). Оларды 3D басып шығаруға шамамен 2,5 сағат уақыт кетті, 10% толтырусыз және тіректерсіз.

Кеңістіктің шектеулі болуына байланысты, светодиодты матрицалардың қосқыштарын ажырату керек және олардың орналасуын төменде сипатталғандай өзгерту қажет болды:

1. Жарықдиодты матрицаны алып тастаңыз;
2. Ажыратқыштың кіріс және шығыс қосқыштары;
3. Ілгектер тақтаның ортасын көрсетіп, схеманың екінші жағына қарағанда қайта дәнекерлеңіз.

Сіз соңғы нәтижені суреттерден көре аласыз.

Содан кейін төрт жарықдиодты матрицалар 16 M2x6 мм болттарды қолдана отырып, артқы тақтаға бекітілді. Ілмектер схемаға сәйкес қосылды.

Бірінші матрица 5 сымды еркек-әйел секіргіш көмегімен қосылды. Еркек ұшы кейінірек Arduino түйреуіштеріне қосылды. Әйел шеті матрицаның кіріс түйреуіштеріне қосылады. Әр матрицаның шығысы келіншектің кірісіне әйел-әйел секіргіш көмегімен қосылады.

Матрицалар қосылғаннан кейін алдыңғы тақтайша М2 төрт болтты пайдаланып орнатылады. Өткізгіштерді артқы және алдыңғы панельдерге орап қойыңыз, сонда бос сымдар болмайды.

Кейінірек модуль роботтың басына орнатылады, себебі ол келесі қадамдарда түсіндіріледі.

6 -қадам: Басты орнату

Роботтың басы 3d басылған сегізінші бөліктерге бөлінді, олардың барлығы 0,2 мм ажыратымдылықпен ақ PLA -да басылған, 10% толтырылған және тіректер жоқ:

• Басы жоғары (оң және сол)
• Бастың төменгі жағы (оңға және солға)
• Бас қалпақ (оңға және солға)
• Мойын осі 1
• Мойын осі 2

Диаметрі 130 мм болатын құрылымды басып шығаруға 18 сағатқа жуық уақыт кетті.

Бастың жоғарғы және төменгі жағы екі бөлікке бөлінеді. Олар супер желімнің көмегімен желімделеді. Желімді жағып, бірнеше сағатқа қалдырыңыз.

Бүйір қақпақтар бастың үстіңгі және астыңғы жағына бекітілген болттардың көмегімен бекітіледі. Осылайша, бастың үстіңгі бөліктеріне бекітілген бұрандаларды алу арқылы жөндеу үшін ажыратуға болады. Басын жаппас бұрын роботтың бетін (алдыңғы қадамда сипатталған) және бюсті (келесі қадамдарда жазылған) жинаңыз.

№5 сервомотор 1 мойын осіне бекітілді. Мен серваны осьтің ортасына қойдым, содан кейін мүйізді бекітіп, бұранданы пайдаланып өз орнын бекітемін. Мен мойын осін 2 сол серво қозғалтқышына орнату үшін екі M2x6 мм болтты қолдандым. №6 сервомотор мойын осіне 2 осылайша бекітілген.

Мойын осі 2 кейінірек мойын орталығына қосылды, себебі бұл келесі қадамда.

Бет модулі бастың ішінде орнатылған.

7 -қадам: Жарылыс пен иықтарды жинау

Кеуде мен иық мені басып шығаруға шамамен 12 сағатты алды.

Бұл бөлім бес түрлі бөліктен тұрады:

• Кеуде (оңға/солға)
• Иықтар (оңға/солға)
• Мойын орталығы
• Мойын осі 3

Кеуде бөліктері суперглюз көмегімен желімделген. Иықтарды бүйірлерге M2x10мм болттармен бекітіп, сервомоторлар (№2 және №4 сервомоторлар) әр жағынан орнатылды. Олар әр иықтағы тікбұрышты тесік арқылы өтеді (сымды өткізу өте қиын) және оларды M2x10 мм болттар мен гайкалар көмегімен бекітеді.

Ортаңғы мойында тікбұрышты тесік бар, оған мойын осінің 3 бөлігі кіргізілген. Бұл екі бөлікті байланыстыру үшін M2x6 мм төрт болт қолданылды. Осыдан кейін орталық мойын иыққа бекітілді. Ол кеудеге иықты бекіту үшін қолданылатын болттарды қолданады. Оның орнын бекіту үшін төрт M2x1, 5мм гайкалар қолданылады.

№6 сервомотор 2 мойын осіне екі бұранданың көмегімен қосылды. Содан кейін мен мойын осі 3 -ті мойынның ортасындағы тікбұрышты тесікке орнаттым және оның орнын бекіту үшін M2x6 мм төрт болтты қолдандым.

8 -қадам: қаруды жинау

Әр қолды басып шығаруға 5 сағаттай уақыт кетті.

Әр қол төрт бөліктен тұрады:

• Иық шыныаяқ
• Иық қақпағы
• Қол осі
• Қол

Қол осі орталықтандырылған және M2x6 мм үш болт көмегімен қолдың өзіне бекітілген. Осьтің екінші шетіне серво -хорне бекітілген.

Иық шөмішінің ішіне бірнеше бұрандаларды қолданып сервомотор (№1 және №3) орнатылады, содан кейін оның мүйізі (қол осіне бекітілген) орнатылады. Басқа қадамды орнатуға арналған шыныаяқта тесік бар, ол алдыңғы қадамда көрсетілгендей, иығына бекітілген сервоға (№2 және №4) бекітілген.

Шыныаяқта (және иықта) серво кабельдерін өткізуге арналған тағы бір тесік бар. Осыдан кейін, қақпақ роботтың иығын жабу үшін орнатылады, екі M2x6 мм болттармен.

9 -қадам: кеудеге орнату

Кеуде - бұл бюсті роботтың түбіне (дөңгелектер мен негізге) байланыстыратын бөлігі. Ол тек екі бөліктен тұрады (оң және сол жақ бөліктер. Мен оларды 4 сағатта басып шығардым.

Роботтың иықтары кеуде қуысының жоғарғы бөлігіне сәйкес келеді. Бөліктерді туралауға және бекітуге болтқа арналған тесік бар. Бұл екі бөлікті желімдеу ұсынылады.

Бұл бөлшектердің төменгі бөлігінде дөңгелектерге қосылу үшін қолданылатын алты тесік бар, себебі ол кейінірек көрсетіледі.

Осы кезде мен тізбектердің қосылуын жеңілдету үшін сервомоторларды бірнеше жапсырмамен белгіледім.

10 -қадам: Дөңгелектерді жинау

Роботтың дөңгелектерінде үш өлшемді басылған үш бөлік қолданылады:

• Дөңгелектер (солға/оңға)
• Алдыңғы

Бұл бөліктерді басып шығару үшін маған шамамен 10 сағат қажет болды.

Мен дөңгелектерді құрастыру үшін келесі әрекеттерді орындадым:

• Алдымен маған кейбір сымдарды тұрақты ток қозғалтқыштарының қосқыштарына дәнекерлеу керек болды. Бұл сымдар кейінірек H-көпірлік тізбек арқылы қозғалтқыштарды қуаттандыру үшін пайдаланылды;
• Содан кейін қозғалтқыштар әрқайсысы үшін екі M3x40 болттар мен жаңғақтар көмегімен құрылымға бекітілді. Іс жүзінде қысқа болт қолданылуы мүмкін (бірақ мен желіде ешкімді таппадым);
• Осыдан кейін мен құрылымның басқа бөліктерін байланыстыратын алдыңғы панельді желімдедім;
• Бұл бөліктің жоғарғы жағында бірнеше тесіктер бар. Олар кеудеге бекіту үшін қолданылады, бұрын көрсетілген. Екі секцияны қосу үшін алты M2x6мм болт қолданылды.

11 -қадам: телефон ұстағыш

Телефон ұстағыш - бұл 3D форматында басып шығарылған жалғыз бөлік және оны басып шығаруға шамамен 1 сағат кетеді.

Роботтың ішінде смартфон бар. Ол Motorola Moto E. үшін жасалған, оның дисплейі 4,3 дюйм. Ұқсас өлшемі басқа смартфондар да сәйкес келуі мүмкін.

Телефон ұстағыш бөлігі смартфонды қажетті қалыпта ұстау үшін қолданылады. Алдымен смартфон орналасады, содан кейін телефон ұстағыш пен M2x6мм болт көмегімен роботтың корпусына басылады.

Болттарды бұрамас бұрын USB кабелін смартфонға қосу маңызды. Әйтпесе, оны кейін қосу қиын болады. Өкінішке орай, орын өте шектеулі, сондықтан мен USB коннекторының бір бөлігін кесіп алуға тура келді …:/

12 -қадам: негізді орнату

Негізде 3D басып шығарылған бір ғана бөлік бар. Бұл бөлікті басып шығару үшін маған шамамен 4 сағат қажет болды.

Ол шарикті дөңгелектер сияқты басқа компоненттерді орнатуға арналған бірнеше тесіктерге ие, мысалы, тақталар. Базаны құрастыру үшін келесі әдіс қолданылды:

• 16 каналды серво контроллерін M2x6 мм төрт болтты пайдаланып орнатыңыз;
• L298N көпірлі тізбекті M2x6 мм төрт болтты қолданып орнатыңыз;
• Arduino Uno қондырғысын M2x6 мм төрт болтты қолданып орнатыңыз;
• Роботтың жоғарғы жағына протон қалқанын орнатыңыз;
• Схемаларды қосыңыз (бірнеше қадамнан кейін сипатталғандай);
• Дөңгелектерді әрқайсысына екі бұрандамен орнатыңыз. Сымдар негіз мен дөңгелектерді орнатуда қолданылатын бұрандалар арасында қалатындай етіп орналастырылды;
• Негіз дөңгелектер бөлігіне бірнеше бұрандалармен бекітілген.

13 -қадам: Артқа және қуат жиынтығы

Роботтың артқы қақпағы контурларға кіру, батареяларды қайта зарядтау немесе смартфонды қосу/өшіру үшін оны оңай ашуға болатындай етіп жасалған.

Ол 3D форматында басылған алты бөліктен тұрады:

• Артқа (солға/оңға)
• Тұтқалар (x2)
• Құлыптар (солға/оңға)

Бөлшектерді басып шығару үшін маған 5 сағат 30 минут қажет болды. Оң және сол жақ бөліктер суперглюз көмегімен желімделген. Желім толық құрғағанша күтіңіз, әйтпесе қақпақ оңай сынады.

Қуат жиынтығы екі 18650 батареядан және батарея ұстағышынан тұрады. Маған кейбір сымдарды дәнекерлеу керек болды (№1 аккумулятордың теріс полюсі мен №2 батареяның оң полюсі арасында). Қуат жинағының теріс полюсі Arduinos GND -ге қосылды (кейбір сымдар мен секіргіштерді қолдана отырып). Оң полюс пен Ардуиноның Вин кірісі арасында қосу/өшіру свичі орнатылды.

Қосу/өшіру қосқышы M2x6мм болт пен M2x1,5мм гайканың көмегімен 3d басылған бөлшектерге бекітілген. Батарея ұстағыш M2x6 мм төрт болт арқылы артқы жағына бекітілген.

Құлыптардың цилиндрлік бөлігін жақсырақ бекіту үшін құм қағазымен тегістеуге тура келді. Олар қақпақтың тесіктерінен өтеді. Тұтқалар қосылады және екінші жағынан желімделеді.

Қақпақ роботтың артқы жағына сәйкес келеді. Роботтың ішкі жағын қорғайтын қақпақты бекіту үшін тұтқаларды бұруға болады.

14 -қадам: тізбектерді қосу

Схема бойынша тізбек сымға қосылды.

Ардуино:

• Arduino түйрегі D2 => L298N түйреуіш IN4
• Arduino түйрегіш D3 => L298N түйреуіш IN3
• Arduino түйрегіш D6 => L298N түйреуіш IN2
• Arduino түйрегіш D7 => L298N түйреуіш IN1
• Arduino түйрегіш D9 => MAX7219 істікшелі DIN
• Arduino түйрегіш D10 => MAX7219 істікшелі CS
• Arduino түйрегіш D11 => MAX7219 түйреуіш CLK
• Arduino PIN D4 => ESP8266 RXD
• Arduino PIN D5 => ESP8266 TXD
• Arduino түйрегіші A4 => SDA
• Ардуино түйрегіші A5 => SCL
• Arduino pin Vin => V+ аккумуляторы (диодтардың алдында)
• Arduino pin gnd => V батареясы

ESP8266-01

• ESP8266 істікшесі RXD => Arduino түйрегі D4
• ESP8266 істікшесі TXD => Arduino түйрегіші D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• ESP8266 істікшесі Vcc => Arduino түйреуіші 3V3
• ESP8266 істікшесі CH_PD => Arduino істігі 3V3

L298N көпір

• L298N түйреуіш IN1 => Arduino түйрегі D7
• L298N түйреуіш IN2 => Arduino түйрегіш D6
• L298N PIN IN3 => Arduino түйрегіш D3
• L298N PIN IN4 => Arduino түйрегі D2
• L298N штыр + 12V => V + батареясы (диодтардан кейін)
• L298N pin gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => 1 -ші қозғалтқыш
• L298N OUT2 => 2 -ші қозғалтқыш

MAX7219 (бірінші матрица)

• MAX7219 түйреуіш DIN => Arduino түйрегіш D9
• MAX7219 істікшесі CS => Arduino түйрегіш D10
• MAX7219 түйреуіш CLK => Arduino түйрегіш D11
• MAX7219 істікшесі Vcc => 5V Arduino түйреуіші
• MAX7219 pin gnd => Arduino pin gnd

MAX7219 (басқа матрицалар)

• MAX7219 істікшелі DIN => MAX7219 істікшелі DOUT (алдыңғы матрица)
• MAX7219 істікшелі CS => MAX7219 істікшелі CS (алдыңғы матрица)
• MAX7219 PIN CLK => MAX7219 PIN CLK (алдыңғы матрица)
• MAX7219 істік Vcc => MAX7219 істікшелі VCC (алдыңғы матрица)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (алдыңғы матрица)

16 каналды серво контроллері

• Серво контроллерінің түйрегіші SCL => Arduino түйрегіші A5
• Серво контроллерінің түйрегіші SDA => Arduino істікшесі A4
• Vcc => Arduino түйреуіші 5V
• Серво реттегіші pin gnd => Arduino pin gnd
• Серво реттегіш штыры V+ => V+ аккумуляторы (диодтардан кейін)
• Серво реттегіші pin gnd => Arduino pin gnd

Кейбіреулер Sg90 сервопроводын 3,0 мен 6,0 В аралығында, басқалары 4,0 мен 7,2 В аралығында қуаттай алады дейді. Қиындықтар болмас үшін мен батареялардан кейін екі диодты қатарынан қоюды шештім. Осылайша, серво үшін кернеу 2*3,7 - 2*0,7 = 6,0В құрайды. Бұл тұрақты ток қозғалтқыштарына да қолданылады.

Назар аударыңыз, бұл ең тиімді әдіс емес, бірақ бұл мен үшін жұмыс істеді.

15 -қадам: Arduino коды

Ең соңғы Arduino IDE орнатыңыз. ESP-8266 модулімен байланыс немесе тұрақты ток қозғалтқыштарын басқару үшін кітапхана қажет емес еді.

Маған келесі кітапханаларды қосу керек:

• LedControl.h: жарықдиодты матрицаларды басқару үшін пайдаланылатын кітапхана;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: серво қозғалтқыштарын басқаруға арналған кітапхана.

Arduino коды 9 бөлікке бөлінеді:

• RobodaAlegria.ino: бұл негізгі эскиз және ол басқа бөліктерді атайды. Мұнда кітапханалар импортталады. Ол сондай -ақ жаһандық айнымалыларды анықтайды және инициализациялайды;
• _05_Def_Olhos.ino: мұнда әр көзге арналған матрицалар анықталады. Әр көз 8х8 матрицамен және 9 нұсқада ұсынылған: бейтарап, кең көзді, жабық, жабық, ашулы, скучно, қайғылы, ғашық және өлі көздер. Оң және сол көз үшін басқа матрица бар;
• _06_Def_Boca.ino: бұл жерде ауызға арналған матрицалар анықталады. Ауыз 16х8 матрицамен және 9 нұсқада көрсетілген: бақытты, қайғылы, өте бақытты, өте қайғылы, бейтарап, тілі ашық, ашық, жиіркенішті;
• _10_Bracos.ino: қол мен мойынға арналған алдын ала анықталған қозғалыстар осы файлда анықталған. Mov1 () - mov9 () тоғыз қозғалыс конфигурацияланды;
• _12_Rosto.ino: бұл файлда _05_Def_Olhos.ino мен _06_Def_Boca.ino анықталған матрицаларды біріктіре отырып, роботтың келбетін жаңартуға арналған кейбір функциялар бар;
• _13_Motores_DC: тұрақты ток қозғалтқыштарының функцияларын анықтайды;
• _20_Comunicacao.ino: бұл файлда ESP8266 -ға деректерді жіберу функциясы анықталған;
• _80_Setup.ino: ол Arduino қуатымен жұмыс істейді. Ол роботтың қозғалтқыштарының бейтарап беті мен орнын анықтады. Ол сондай-ақ берілген Wi-Fi желісіне қосылу үшін пәрмендер жібереді;
• _90_Loop: негізгі цикл. Ол ESP8266 кіріс пәрмендерін іздейді және шығуларды басқару үшін арнайы функцияларды шақырады.

Arduino кодын жүктеңіз. XXXXX -ті SSID Wi -Fi маршрутизаторымен және YYYYY «_80_Setup.ino» мекенжайындағы маршрутизатордың құпия сөзімен ауыстырыңыз. ESP8266 бадытын тексеріңіз және оны дұрыс кодқа орнатыңыз ('_80_Setup.ino'). Arduino тақтасын компьютердің USB портына қосыңыз және кодты жүктеңіз.

16 -қадам: Android қосымшалары

Роботтан бейне мен дыбысты басқару интерфейсіне тарату үшін Android смартфоны қолданылды. Сіз мен қолданған қолданбаны Google Play дүкенінен таба аласыз (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Сондай -ақ, смартфонның экраны басқару интерфейсіне берілуі мүмкін, осылайша оператор экранда не бар екенін көре алады. Сондай -ақ, мен Google Play дүкенінен экранды көрсету үшін қолданған бағдарламаны таба аласыз (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

Android видео ойыны роботпен өзара әрекеттесуге де арналған. Ол әлі тұрақты емес, сондықтан оны жүктеу мүмкін емес.

17 -қадам: Басқару интерфейсі

«loading =» жалқау «Дөңгелектер байқауындағы жүлде 2017 ж

Дизайн балаларға арналған байқауында екінші орын

2017 жылғы Arduino байқауының екінші жүлдесі