Prekážka vyhýbajúca sa robotu LEGO: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Máme radi LEGO a milujeme aj Bláznivé obvody, a preto sme ich chceli spojiť do jednoduchého a zábavného robota, ktorý sa nemôže vyhnúť vbiehaniu do stien a iných predmetov. Ukážeme vám, ako sme postavili ten svoj, a načrtneme základy potrebné na to, aby ste si mohli postaviť svoje vlastné. Vaša verzia sa nemusí presne zhodovať s našou a to je v poriadku.

Nasleduje zoznam elektronických dielov, ktoré sme použili, a zoznam dielov LEGO, ktoré sme použili. Vaše diely sa môžu líšiť, takže sa nebojte urobiť vlastnú vec.

Ak sa vám naše projekty páčia a chcete vidieť viac o tom, čo každý týždeň pripravujeme, sledujte nás na Instagrame, Twitteri, Facebooku a YouTube.

Zásoby:

Brown Dog Gadgets v skutočnosti predáva súpravy a spotrebný materiál, ale na uskutočnenie tohto projektu od nás nemusíte nič kupovať. Aj keď to urobíte, pomôže nám to pri vytváraní nových projektov a zdrojov pre učiteľov.

Elektronické súčiastky:

1 x Robotická doska Crazy Circuits

2 x LEGO kompatibilné kontinuálne otáčanie 360 stupňového serva

1 x Ultrazvukový snímač vzdialenosti HC-SR04

4 x Dupont drôty medzi ženami a ženami

1 x USB napájacia banka

(Našli sme malú powerbanku USB, ktorá sa do nášho robota pekne zmestila. Možno budete musieť svojho robota navrhnúť tak, aby sa hodil k powerbanke USB, ktorú máte po ruke, alebo môžete použiť aj vlastnú batériu.)

LEGO diely:

Použili sme rôzne diely, ale mali by ste sa pustiť do toho, aby ste si vyrobili ten svoj, ktorý uznáte za vhodný, s použitím akýchkoľvek dielov LEGO, ktoré máte poruke. Dôležitá vec, ktorú musíte urobiť, je spôsob, ako namontovať serva na spodok, ultrazvukový senzor tak, aby smeroval dopredu, a nejaký spôsob, ako udržať dosku a robotickú dosku na mieste. V núdzi môžete použiť pásku alebo gumičky na pripevnenie vecí tam, kde je to potrebné. Poskytli sme odkazy na každú časť na BrickOwl, ale nájdete ich kdekoľvek, kde sa predávajú diely kompatibilné s LEGO alebo LEGO.

2 x Lego klinový pás (4185/49750)

1 x Súprava technických otočných čapov LEGO EV3 5003245

1 x LEGO Technic krížový nosník 3 so štyrmi kolíkmi (48989/65489)

1 x LEGO Technic 1 x 6 s dierami (3894)

2 x LEGO Axle 4 s koncovým dorazom (87083)

4 x polovičné puzdro LEGO (32123 /42136)

4 x LEGO Brick 2 x 2 Round (3941/6143)

1 x Lego tanier 6 x 12 (3028)

Krok 1: Vybudujte si základňu LEGO

Začali sme so základňou 6 x 12 LEGO, ktorá bola najmenšou, s ktorou sme mohli postaviť. Ak je to žiaduce, môžete sa zväčšiť, ale menšie môže byť výzva.

Šírku nášho robota určovala USB power banka, ktorú sme mali, pretože sme ju potrebovali zasunúť na miesto. Väčšia batéria môže vyžadovať väčšieho robota.

Postavte dostatočne vysokú základňu na umiestnenie batérie a ponechajte nad ňou priestor, aby sa do nej zmestila doska robotiky.

Krok 2: Pridajte kolesá

Každý servomotor bude potrebné namontovať na spodok základne robota.

Nakoniec sme na to použili tieto časti:

• LEGO Axle 4 s koncovým dorazom (87083)
• Polovičné puzdro LEGO (32123/42136)
• LEGO Brick 2 x 2 Round (3941/6143)

Na montáž 2 servo budete potrebovať 4 z každej časti.

Hneď po namontovaní môžete pridať koleso, ktorým je koleso LEGO s klinovým pásom (4185/49750).

Rovnako ako ostatné stavebnice LEGO, existuje veľa možností! Nám fungoval vyššie uvedený držiak na servo/koleso, ale môžete skúsiť niečo iné.

Krok 3: Pridajte koliesko

Naše koliesko umožňuje otáčanie nášho robota poháňaného dvoma kolesami pripevnenými k servám, pričom koliesko funguje ako „tretie koleso“, takže sa náš robot môže ľahko otáčať a pohybovať.

Toto sú diely, ktoré sme použili na pripevnenie kolieska:

• Technická loptička LEGO EV3, sada 5003245
• Lego Technic krížový nosník 3 so štyrmi kolíkmi (48989/65489)
• LEGO Technic Tehla 1 x 6 s dierami (3894)

V staršej verzii nášho robota sme použili iba niekoľko okrúhlych dielov LEGO ako „nohu“a tie dobre fungujú na hladkom povrchu ako stôl, ale nefungujú dobre na koberci alebo na hladkej podlahe. Ak nemáte po ruke koliesko, zvážte možnosť „nohy“.

Krok 4: Pridajte snímač vzdialenosti

Ultrazvukový snímač vzdialenosti budeme chcieť namontovať na prednú stranu robota, aby mohol „vidieť“, kam ide, a vedieť, kedy zastaviť, než narazí na prekážku.

3D sme vytlačili držiak kompatibilný s LEGO pre ultrazvukový senzor. Súbor nájdete na Thingiverse, ak ho chcete použiť:

Ak nemáte prístup k 3D tlačiarni, môžete vytvoriť spôsob, ako držať senzor na mieste, pomocou kúskov LEGO, pásky, gumičiek, zipsov alebo iným spôsobom. Dôležité je, že by mal ukazovať na to, kam robot ide, keď sa pohybuje dopredu.

Krok 5: Pridajte Robotics Board

Mozog tejto operácie je Robotics Board. Má sedieť na kockách LEGO, takže montáž je jednoduchá.

Robotics Board sa zvyčajne používa s vodivou páskou na stavbu obvodov priamo na LEGO, ale pretože používame iba dve servá a snímač vzdialenosti, môžeme ich zapojiť priamo do kolíkových konektorov na doske.

Dosku budeme chcieť nasmerovať tak, aby ste mohli ľahko napájať kábel USB. (Mali sme šťastie, že sme v našom „obrovskom koši náhodných káblov“našli veľmi krátky USB kábel.)

Teraz môžete zapojiť senzor a serva!

V prípade senzora budete musieť pripojiť echo pin na pin 3 na doske Robotics, potom pripojiť spúšťací pin na pin 5, potom VCC na 5V a GND na GND. Napája senzor a umožní mu hovoriť s radou robotiky.

Ďalej budete musieť pripojiť každý servo konektor. Je ľahké ich zapojiť, stačí sa uistiť, že hnedé vodiče sú zapojené do GND, červené vodiče sú zapojené do 5 V a oranžové vodiče sú zapojené do kolíka D6 pre ľavé servo a D9 pre pravé servo.

Krok 6: Naprogramujte dosku pre robotiku

Kým bude náš robot fungovať, budete musieť nahrať kód na dosku pre robotiku. Ak ste to ešte neurobili, uistite sa, že máte v počítači nainštalovanú najnovšiu verziu bezplatného softvéru Arduino IDE.

Náš kód nájdete v našom repo GitHub, ktoré nájdete tu:

github.com/BrownDogGadgets/CrazyCircuits/tree/master/Projects/Avoidance%20Robot

Kód je jednoduchý a bol silne komentovaný, aby pomohol vysvetliť, čo všetko robí.

Budete tiež potrebovať knižnicu NewPing, ktorú nájdete tu:

Krok 7: Nechajte svojho robota túlať sa

Akonáhle budete mať svojho robota postaveného a kód bude nahraný na Robotics Board, môžete si ho vyskúšať!

Najjednoduchší spôsob je zapojiť USB napájaciu banku a nechať svojho robota začať sa pohybovať vpred. Ak dáte ruku pred ňu, mala by cúvnuť, otočiť sa a potom sa opäť pohnúť dopredu. (Nenechajte ho spadnúť zo stola!)

Postavili sme jednoduchú šesťuholníkovú „arénu“z kartónu, aby sa náš robot mohol otáčať dovnútra pomocou starej kartónovej škatule. Nebojte sa byť kreatívni s tým, čo máte poruke.

Krok 8: Choďte ďalej

Nasleduje niekoľko otázok a ďalšia aktivita, ak chcete s týmto projektom ísť ešte ďalej.

Otázky

Čo ste sa naučili pri stavbe robota?

Čo rozhodlo o vašom výbere použitých dielov LEGO?

Posunul by sa váš robot rýchlejšie, keby mal väčšie kolesá?

Doplnková činnosť

V kóde sú dve premenné (uvedené nižšie), ktoré môžete upraviť a ktoré zmenia dobu, po ktorú robot beží, keď cúva a potom sa otočí, aby sa vyhnul múru. Nebojte sa zmeniť goBackwardTime a turnRightTime a uvidíte, ako to ovplyvní činnosť robota. Nezabudnite, že keď vykonáte zmeny vo svojom kóde, budete ho musieť znova nahrať do svojho robota.

// nastavte, o koľko milisekúnd sa váš robot posunie dozadu

int goBackwardTime = 1000; // nastavte, koľko milisekúnd sa váš robot otočí na int turnRightTime = 1000;

(Poznámka: 1 000 milisekúnd sa rovná 1 sekunde.)

Dúfame, že sa vám náš robot na vyhýbanie sa bláznivým obvodom páčil a že ste si museli postaviť svoj vlastný. Bavilo nás stavať naše a zdieľať ich s vami!