„BOB“V2.0: 6 krokov (s obrázkami)

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

Toto je pokračovanie, takpovediac, pokynu „Robot, ktorý sa vyhýba prekážkam s osobnosťou“. V tomto pokyne som sa rozhodol nazvať robota „BOB“. BOB mal niekoľko nedostatkov a nevýhod, takže som teraz BOB vylepšil niekoľkými spôsobmi. (On? To?) Má teraz lepšie:

• Vytrvalosť (vylepšený energetický systém)
• „Vízia“(ďalšie senzory)
• „Nervy“(pripojenia sú bezpečnejšie)
• Brainpower (iný mikrokontrolér)

Bob teraz používa na napájanie spínací regulátor a 9,6V RC batériu, lepšie držiaky senzorov, ďalší IR senzor GP2D12, posúvacie servo pre ultrazvukový diaľkomer a mikrokontrolér AVR ATmega168 na vývojovej doske Arduino. Vždy som miloval stavbu projektov s mikrokontrolérmi a čo by bolo lepšie ako postaviť robota s jedným, aby predviedol úplné schopnosti mikrokontroléra!

Krok 1: Zoznam dielov

Tu je zoznam toho, z čoho BOB pozostáva a kde ich získať: Servá:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x serva na nepretržité otáčanie paralaxy - Parallax.com, Acroname.com

Prototypovací hardvér/káble:

• 1x 3 -vodičový kábel snímača - akýkoľvek online predajca robotických súčiastok. Moje som dostal z Trossenrobotics.com.
• 4x „Analógové konektory montované na dosku“. - Dostal som ich TU. Myslím, že ich môžeš dostať aj od Digikey.
• Breadboard - Radioshack
• Rôzne dĺžky drôtov (pre pripojenia na doske). Použil som breadboard, pretože NENÁVIDÍM spájkovanie. Nepájivá doska sa používa na vytvorenie všetkých spojení medzi snímačmi a mikrokontrolérom.
• Mužské hlavičky - niektoré som dostal zo sparkfunu TU.

Senzory:

• 3x infračervené senzory Sharp GP2D12 (s 3 -vodičovými káblami) - Acroname, Trossen Robotics (tam som získal ja), Devantech
• „Ping)))“Ultrazvukový diaľkomer - Parallax.com, myslím, že som ho už videl aj na iných miestach online …

Moc:

• 9,6 V Ni-Cd nabíjateľná batéria (alebo akákoľvek iná 8-AA článková batéria/akákoľvek nabíjateľná batéria s batériou nad 9 V)-mal som ju už dávno, keď sa kedysi používala na závodné auto RC. Tieto môžete získať prakticky v každom hobby obchode.
• Regulátor spínacieho napätia 5V 1A - Dimension Engineering.com alebo Trossen Robotics (kde som získal to svoje)
• Vhodný konektor pre batériu, ktorú používate (na prepojenie batérie a elektroniky).

Počítač:

Mikrokontrolér Arduino (Arduino Diecimila; Viem, že na obrázku je NG; to bola nehoda. Chcel som nahrať obrázok Diecimily. Použil som Diecimila, ale pre tohto robota nemusíte mať najnovší model Arduino.)

Podvozok:

Použil som podvozok, ktorý som získal zo súpravy od Parallaxu nazývanej „BOE-Bot Kit“. Môžete použiť plexisklo, plastovú fóliu vhodnej veľkosti, vopred opracovaný podvozok od online predajcu alebo dokonca kus dreva

Správa káblov:

Káblové zväzky - (tie biele, plastové veci, ktoré nájdete v obaloch na držanie vecí pohromade) Môžete ich dostať v domácom sklade, na minimách alebo prakticky v každom železiarstve

Iné:

• 1x Piezo reproduktor/prvok - použil som to ako indikátor; Arduino pípne, keď sa program spustí
• 1x LED dióda
• 1x odpor 200 ohmov (pre LED)

Krok 2: Spustenie montáže - Montáž držiaka senzora Sharp IR

Existuje niekoľko štrbín, ktoré sú v súlade s dierami a štrbinami na podvozku. Zaistite montážnu konzolu senzora dvoma skrutkami a maticami na spodnej strane.

Krok 3: Namontujte panvové servo a ultrazvukový diaľkomer

Posuvné servo slúži na horizontálne posúvanie Ping))) pre široký rozsah detekcie objektov, ako aj na meranie vzdialeností v rôznych uhloch na určenie najjasnejšej dráhy pohybu. Na upevnenie serva som použil niekoľko stĺpikov a niektoré skrutky, ktoré som mal. Veľkosť, ktorú chcete použiť pre tento hardvér, je skutočne malá; Nikde inde ako na internete som nenašiel skrutky s príslušným „závitom“. Tento hardvér získavam od spoločnosti Sparkfun Electronics alebo Parallax (obe online). Obaja títo maloobchodníci majú všetky skrutky a stojky rovnakej veľkosti. Teraz k ultrazvukovému diaľkomeru. Na mieru som vyrobil montážny držiak pre ultrazvukový strážca Ping))), pretože som nechcel minúť ďalšie peniaze na jeden online. Na prasknutie plastu som použil nejaké plexisklo, rovný okraj (žiletka) a c-svorku. Na výrobu tohto držiaka stačí zmerať ultrazvukový diaľkomer, vystrihnúť dva identické kusy plexiskla o pár mm väčšie ako je veľkosť ultrazvukového rangera, v prípade potreby vyvŕtať otvory a zlepiť ich v pravom uhle, ako je znázornené. Nakoniec vyvŕtajte malý otvor, ktorý je o niečo väčší ako skrutka, ktorá bola pripevnená k hlave serva, vložte skrutku a potom pripevnite celú zostavu k servu. Možno som dobrý v programovaní a kreativite, ale opracovanie hardvéru domáceho robota rozhodne nepatrí medzi moje najvyššie stránky. Čo to teda znamená? Ak to dokážem ja, určite môžete! Poznámky k servu: Nemusíte kupovať konkrétne Futaba S3003, akú som použil; môžete použiť akékoľvek servo, ktoré chcete, pokiaľ má široký stupeň pohybu; to je pre tento projekt dôležité! Myslím, že servo Futaba, ktoré som použil, má ~ 180 stupňov pohybu. Keď som išiel hľadať servo, ktoré by som použil ako posúvacie servo pre BOB, hľadal som to najlacnejšie, čo som mohol nájsť, a to, ktoré používam, robí svoju prácu perfektne. Ak máte štandardné hobby servo s ~ 180 stupňami pohybu, potom ste na túto časť pripravení, ALE- možno budete musieť upraviť hodnoty PWM v zdrojovom kóde tak, aby zodpovedali vášmu servu, pretože ak nie ', SERVO môžete poškodiť. Servo som už takto omylom zničil, takže pri použití nového serva buďte opatrní; zistite „limity“hodnôt PWM, inak sa pokúsi otočiť ďalej, ako to fyzicky dokáže (servá sú „hlúpe“), a zničí to ozubené kolesá v jeho vnútri (pokiaľ ste si nekúpili skutočne pekný s kovovými prevodmi).

Krok 4: Pridajte BOB's Brain (Arduino) a vytvorte pripojenia

Pre rýchlejší „mozog“som sa rozhodol použiť Arduino (ATmega168), ktoré napriek tomu, že beží iba na 16 MHz (v porovnaní s 20 MHz na BS2), je oveľa rýchlejšie ako na BS2, pretože nie je zapojený tlmočník, ktorý majú pečiatky BASIC. použit. Aj keď sú BASIC pečiatky skvelé pre jednoduché projekty a ľahko sa používajú, nie sú také výkonné a nepasovali (ako som tvrdo zistil pri „BOB V1.0“). Niekde na 'internete som videl lacnú alternatívu k' Arduino Proto Shield '; Jediné, čo musíte urobiť, je dostať jeden z tých žltých rádiových boxov a pripnúť ho na zadnú stranu arduina gumičkou! Potrebné špendlíky môžete priniesť na dosku chleba pomocou krátkeho drôtu. Zverejnil by som schému, ale neexistujú žiadne obvody, ktoré by ste museli zostrojiť, iba spojenia signálu, vcc a gnd. Pripojenia sú tieto:

• Pin (analógový) 0: vľavo GP2D12
• Pin (analógový) 1: stred GP2D12
• Pin (analógový) 2: Pravý GP2D12
• Pin 5: Pan Servo
• Pin 6: Servo ľavého pohonu
• Pin 7: Ultrazvukový diaľkomer ('Ping)))')
• Pin 9: Servo pravého pohonu
• Pin 11: Piezo reproduktor

Nepoužil som žiadne ďalšie filtračné kondenzátory, pretože ich má v sebe zabudovaný 5V prepínací regulátor. Jedinou surovou súčasťou, ktorú musíte použiť, je odpor 220 ohmov pre diódu LED zapojenú do VCC (+) ako indikátor napájania.

Krok 5: Premeňte hardvér na funkčného robota

Tu je kód pre BOB. Je tam veľa komentárov, ktoré vám pomôžu pochopiť, čo sa deje. Existuje tiež kód „okomentovaný“, ktorý sa buď nepoužíva, alebo sa používa na ladenie. Sekciu kódu, ktorá spracováva hodnoty ultrazvukového diaľkomera, vytvoril iný autor; Dostal som to zo stránky Arduino. Kredit v tejto sekcii patrí tomuto autorovi. * DÔLEŽITÉ*: Zistil som, že na zobrazenie kódu ho musíte otvoriť v textovom procesore (Microsoft Word, Poznámkový blok, Wordpad, OpenOffice atď.). Z nejakého dôvodu je predvolene súbor „Windows Media TMP File“.

Krok 6: Záverečné poznámky

Budem rozširovať schopnosti BOB - dúfam, že čoskoro pridám zvukový senzor, svetelný senzor, PIR senzor na detekciu ľudí a možno aj niektoré ďalšie senzory. V súčasnej dobe sa BOB len vyhýba prekážkam. Tri IR senzory slúžia na detekciu predmetov pri pohybe robota dopredu a ultrazvukový strážca je k dispozícii pre: A) keď sa robot pohybuje dopredu, detekciu predmetov v slepých bodoch IR senzorov a B) keď BOB detekuje príliš veľa predmetov v stanovenom čase „vyhľadá“cestu bez medzier; posúvanie serva a kontrola rôznych uhlov pre jasnejšiu cestu. Myslím, že BOB vydrží asi 1 hodinu 20 minút na plné nabitie s regulátorom spínacieho napätia a 9,6V batériou. Tiež viem, že spôsob, akým doska na pečenie a Arduino sedí na podvozku, je trochu neistý, ale zostane zapnutý gumičkou. Čoskoro nájdem spôsob, ako ju pripevniť k hardvéru, a preto bude pôsobiť leštenejšie. K tomuto návodu v budúcnosti pridám … Nasleduje video z akcie v prevádzke! Tiež som zahrnul manuály k senzorom rovnako ako v návode na použitie BOB 1.0 („Robot vyhýbajúci sa prekážkam s osobnosťou“). „DE- ……“je pre spínací regulátor.