Ard-e: robot s Arduinom ako mozog: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Ako vytvoriť open source robot ovládaný Arduino za menej ako 100 dolárov.

Našťastie po prečítaní tohto návodu budete môcť urobiť prvý krok v robotike. Ard-e stál zhruba 90 až 130 dolárov podľa toho, koľko náhradnej elektroniky máte poruke. Hlavné náklady sú: Arduino Diecimella- 35 dolárov https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 súprava buldozéra- 31 dolárov https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 dolárov Dostal som svoje v miestnom hobby obchode Šnekový motor- 12 dolárov https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Rôzna iná elektronika- okolo 10 dolárov rádioshack alebo senzory digikey.com - kdekoľvek od 0 dolárov do 28 dolárov v závislosti od toho, koľko chcete a ako veľká je vaša hromada nevyžiadanej elektroniky. Takže s výdavkami okolo 100 dolárov získate robota na diaľkové ovládanie so systémom otáčania a nakláňania, ktorý je možné použiť na zameranie kamery, hacknutý airsoftovou pištoľou (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) alebo na ňu môžete pripevniť laser, pretože sa tu povaľujete. Ak ste chceli byť skutočne krutí, mohli by ste k nemu pripojiť DVD laser a napaľovať, čo chcete (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Okrem toho, že na diaľku ovládate systém otáčania a nakláňania môžete si tiež kúpiť čipy v hodnote približne troch dolárov, pripojiť senzory k Ard-e a urobiť ho plne autonómnym. Za zhruba sto dolárov si môžete postaviť vlastný robotický systém, ktorý má väčšinu funkcií robota roomba alebo lego-mindstorms: Dokáže vycítiť, keď narazí na niečo, čo je naprogramované tak, aby sa vyhlo tomu, na čo narazí. svetlo, pach znečisťujúcich látok, počuť zvuky, presne vedieť, ako ďaleko to zašlo, a byť ovládaný starým recyklovaným diaľkovým ovládačom. To všetko za zhruba polovicu ceny komerčných jednotiek. Toto je môj príspevok do súťaže robotov RobotGames, takže ak sa vám páči, hlasujte za ňu! Poznámka- Pôvodne som sa chystal vstúpiť do diaľkovo ovládanej verzie iba ako svoj vstup do súťaže, ale pretože termín bol posunutý, ukážem vám, ako prinútiť Ard-e bežať sám. Takže o tom, ako vytvoriť Ard-e

Krok 1: Zostavte si buldozér

Akonáhle teda dostanete novú súpravu buldozérov buď poštou, alebo vo svojom miestnom hobby obchode, musíte ju zostaviť. Tieto súpravy od Tamiya bývajú trochu drahé, ale stoja za to. Našiel som prevodovku so závitovkovou prevodovkou, ktorou posúvam laser, v škatuli so starými projektmi pokrytými prachom, nedotkli sa jej možno tri roky. Po odfúknutí prachu a jeho pripojení bežal dobre.

Vreckový nôž alebo kožiar by mali byť všetky nástroje, ktoré budete potrebovať na nastavenie buldozéra. Pokyny sú krok za krokom a je ľahké ich dodržať, aj keď je angličtina trochu vratká. Keďže som neplánoval používať Ard-e ako skutočne slabý buldozér, pluh som nepripojil. Jednosmerné motory, ktoré poháňajú buldozér, sú ovládané dvojpólovými spínačmi s dvojitým vrhaním (DPDT), ktoré tvoria regulátor. Pridal som diagram o tom, ako pripojiť svoj vlastný prepínač DPDT na ovládanie motora, pretože neskôr som ovládal panorámovací motor iným prepínačom DPDT. Našťastie z diagramu je zrejmé, že spínač pri hodení jedným smerom spôsobuje, že sa motor otáča jedným smerom a pri hodení druhým sa otáča opačným smerom.

Krok 2: Zostavte systém otáčania a nakláňania

Teraz máte základňu pre Ard-e, ktorá je navrhnutá a skonštruovaná dobre (dúfajme, že vás angličtina v pokynoch príliš neodhodila). Teraz musíte postaviť niečo, s čím sa bude môcť táto základňa pohybovať a s ktorým budete môcť robiť skvelé veci. Rozhodol som sa dať na to ďalší jednosmerný motor a servo ako systém otáčania a nakláňania, ktorý by bolo možné použiť na zameranie čohokoľvek, čo chcete. Servo je ovládané Arduinom a panorámovací motor je ovládaný prepínačom DPDT, ktorý som kúpil v rádiu za približne dva doláre. Na ovládanie serva som v softvérovom prostredí Arduino napísal kód, ktorý číta pokles napätia z potenciometra a prevádza ho na uhol, do ktorého by sa malo servo presunúť. Aby ste to implementovali na Arduine, pripojte dátový servopohon k jednému z digitálnych výstupných pinov na Arduino a plusový vodič k 5V a uzemňovací vodič k zemi. Pre potenciometer potrebujete pripojiť vonkajšie dva vodiče na +5V a druhé na uzemnenie. Stredný vodič z potenciometra by mal byť potom pripojený k analógovému vstupu. Potenciometer potom funguje ako delič napätia s možnými hodnotami 0V až +5. Keď Arduino číta analógový vstup, číta ho od 0 do 1023. Aby som získal uhol spustenia serva, rozdelil som hodnotu, ktorú Arduino čítal, o 5,68, aby som získal stupnicu zhruba 0-180. Tu je kód, ktorý som použil na ovládanie naklápacieho serva z potenciometra: #include int potPin = 2; // vyberie vstupný pin pre potenciometerServo servo1; int val = 0; // premenná na uloženie hodnoty pochádzajúcej z potenciometervoidného nastavenia () {servo1.attach (8); // vyberie pin pre servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // odčítajte hodnotu z potenciometra val = val / 5,68; // prevod hodnoty na stupne servo1.write (val); // nechajte servo prejsť do tej miery Servo:: refresh (); // príkaz potrebný na spustenie serva} Ak potrebujete pomoc s prácou s Arduinom ako ja, dôrazne odporúčam navštíviť stránku www.arduino.cc Je to fantastická webová stránka s otvoreným zdrojovým kódom, ktorá je skutočne užitočná. Takže po testovaní ovládania serva a prepínača som potreboval miesto, kde ich dať. Nakoniec som použil kus šrotového dreva narezaný na približne rovnakú dĺžku ako Ard-e a priskrutkoval som ho k zadnej doske kusom hliníka ohnutým pod uhlom 90 stupňov. Potom som do ovládača nainštaloval prepínač DPDT a potenciometer. Bolo to tesné stlačenie a musel som do neho vyvŕtať ďalší otvor, aby sa z neho dostali drôty, ale celkovo to fungovalo celkom pekne. Tiež som skončil spájkovanie drôtov na existujúce obvody ovládača na napájanie šnekovej prevodovky. Naozaj som mal na posúvanie použiť iné servo, ale hobby obchod, do ktorého som išiel, mal iba jeden z desiatich dolárových a motor sa môže otáčať o 360 stupne na rozdiel od serva. Motor je však príliš pomalý. Teraz k testovaniu.

Krok 3: Testovanie a výroba diaľkovo ovládanej verzie Ard-e

Takže skôr, ako začneme jazdiť na Ard-e, musíme urobiť Arduino mobilným. Všetko, čo potrebujete na to, aby sa Decimilla stala mobilnou, je 9 -voltová batéria pripojená k zástrčke, ktorá sa zmestí do externého zdroja napájania. Nakoniec som prerušil napájací kábel zo starého transformátora a získal som deväťvoltový klip na cesto tak, že som rozobral starý deväť voltov. Tiež prepojku je potrebné presunúť z výkonu USB na výkon ext. Ak je batéria správne zapojená, kontrolka napájania na zariadení Arduino by sa mala rozsvietiť. Ak nie, pravdepodobne ste urobili polaritu zle a mali by ste prepnúť vodiče. Najprv som to urobil a nespôsobil žiadne poškodenie čipu, ale neodporúčal by som to robiť dlho.

Teraz by ste mali vyskúšať, či všetko funguje tak, ako ste očakávali. Pripojte niečo k systému otáčania a nakláňania ako kameru alebo LED. Na servo som použil laserové zapínanie na zips, pretože pekne sedelo a jedno som mal okolo. Prejdite okolo Ard-e a snažte sa nesvietiť laserom do očí. Keď som prvýkrát zostavil Ard-e, dal som Arduino za ovládač a zalepil ho na mieste. Pri tomto nastavení zakaždým, keď som spustil buď hnacie motory, alebo posuvný motor, servo prejde do polohy 0 stupňov. Beh motorov by zrejme zasahoval do riadiaceho impulzu načasovania a donútil by servo myslieť si, že má byť na 0 stupňoch. Myslel som, že to bolo pravdepodobne kvôli tomu, ako dlhý bol riadiaci vodič na serve Ard-e. Muselo to bežať z Ard-e do Ardunia za ovládačom, pričom bolo v tesnej blízkosti drôtov prenášajúcich prúd do motorov. Tieto vodiče indukovali do riadiaceho vodiča veľa hluku a dostali ho na hodnotu 0. Na vyriešenie tohto problému som presunul Arduino spoza ovládača na Ard-e. Všimnite si veľmi profesionálne vyzerajúceho upevnenia lepiacej pásky na servo aj Arduino. Tým sa odstránili rušivé vodiče motora a problém sa vyriešil. Dlhé vodiče potom len prenášali napájací a vstupný signál z potenciometra namiesto napájacieho a riadiaceho signálu pre servo. Hluk z vodičov motora teraz ovplyvňuje čítanie potenciometra, čo má malý až žiadny vplyv na stupeň, do ktorého je servo poháňané. Teraz máte diaľkovo ovládanú verziu Ard-e. V zásade ste práve urobili skutočne skvelé domáce auto, s ktorým sa môžete povoziť a ukazovať na veci. Arduino je prinajmenšom nedostatočne využívané. Ard-e práve používa 1/6 svojej schopnosti snímať analógový svet a 1/14 zo svojich schopností digitálnych I/O. Mohli by ste ušetriť peniaze a vybrať servo a Arduino, ak potrebujete iba domáce auto … Ale ak chcete poriadne zaboriť zuby do robotiky, čítajte ďalej o tom, ako přimieť Ard-e k pohonu sám.

Krok 4: Ard-e v automatickom režime: Použitie Ardunia na pohon jednosmerných motorov

Druhá cena v súťaži robotov Instructables a RoboGames