Как да създадете дистанционно управляван 3D принтиран самобалансиращ се робот: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Това е еволюция на предишната версия на B-робот. 100% ОТВОРЕН ИЗТОЧНИК / робот Arduino. КОДЪТ, 3D частите и електрониката са отворени, така че не се колебайте да ги промените или да създадете огромна версия на робота. Ако имате съмнения, идеи или се нуждаете от помощ, се възползвайте максимално от общността на B-роботите

Новата версия идва с много нови функции:

• Контролирайте го и го настройте с помощта на вашия смартфон/таблет чрез безплатното приложение jjRobots или iOS или Android
• Google Блокиран контрол!
• Перфектно да се забавлявате, докато изучавате роботика (Обърнете внимание на предизвикателствата в роботиката!)
• Сега можете да използвате обикновени батерии AA (или 3 -клетъчна LIPO батерия) Всичко, което може да достави 9V
• Два SERVO изхода (единият се използва за ARM). Контролирайте двата серво изхода, само като докоснете екрана на вашия смартфон.
• По -лесно отпечатване и използване на по -малко пластмаса
• PRO MODE може да се активира от вашия смартфон/таблет (повишена пъргавина и скорост)
• Увеличен обхват на WIFI (до 40 метра)
• Състоянието на батерията и „ъгъл на наклон“се показват в реално време на екрана на вашия смартфон
• Променете своя PID роботизиран контрол в реално време и вижте как това се отразява на неговото поведение и производителност.

Но първо, нека започнем отначало. Тъй като това е Instructables, може да имате някои от елементите, необходими за създаването на B-робот EVO.

Списъкът:

• DEVIA Control Board (тази платка улеснява настройката, тъй като вече има жироскопи/акселерометри + WIFI модул и може да управлява серво и до три стъпкови двигателя). Ако искате да произвеждате свои собствени, разгледайте тази схема)
• 2x стъпкови двигатели NEMA17 +14 см кабели (двойка)
• 2x драйвер за стъпков двигател (A4988)
• Серво с метални зъбни колела (ще ви трябва ръка за борба и повдигане на вашия B-робот …)
• 6x AA калъф за батерия с превключвател за включване/изключване
• Болтове+гайки, необходими за настройка на всичко
• Чифт найлонови брони -или 3D отпечатани- (14 × 5 см)
• Двойна странична лента, нагледни очи …
• 2 гумени ленти за колелата: захващане

Стъпка 1: Списък на спецификациите и какви са елементите

Списъкът:

• DEVIA CONTROL BOARD: тази платка улеснява процеса на настройка. Това е "подобрена" версия на мощния Arduino ZERO, но с двигатели+серво управляващи изходи, WIFI, COMM порт, 12V управляем порт за напрежение и сензори. Ако искате да "произвеждате/сглобявате" свои собствени, разгледайте тази диаграма, тя ще ви помогне да свържете всички различни елементи заедно.
• 2x стъпкови двигатели NEMA17 +14 см кабели (чифт). Е, стъпкови двигатели NEMA17 със същите спецификации трябва да работят.
• 2x драйвер за стъпков двигател (A4988). Най -широко използваният драйвер за стъпков двигател.
• Метални зъбни колела SERVO: Ще ви трябва ръка, за да се биете и да повдигнете своя B-робот … Сервото с найлонови предавки няма да работи толкова добре, колкото е предвидено
• 6x AA калъф за батерия с превключвател ON/OFF: Този калъф е поставен в рамката, но можете да използвате и LiPO батерия (3S)
• Болтове+гайки, необходими за настройка: M3 болтове и гайки (12x6mm, 12x15mm)
• Чифт найлонови брони (14 × 5 см): алтернативно можете да създадете своя собствена броня тук и да я отпечатате
• Двойна странична лента, нагледни очи … за фиксиране на IMU към мозъчния щит. Тази двустранна лента ще работи като амортисьор на IMU
• Рамка: 3D отпечатани части
• 2 гумени ленти за колелата: захващане
• Вашият смартфон/таблет, за да го контролирате

Ако искате да пропуснете всичко това и да преминете към видеото с ръководството за сглобяване. Натисни тук

Стъпка 2: Функции на B-робота и роботизирани предизвикателства

Създадохме предизвикателства, които трябва да победите с B-робота, те са лесен начин да въведете електрониката и управлението на роботиката, докато се забавлявате. Опитахме се да направим всичко възможно най -достъпно, като използваме много често срещани елементи „MAKER World“и предоставяме безплатни приложения за управление на роботите.

B-роботът може да се управлява чрез Google Blockly. Повече информация тук

Параметрите на неговото поведение, коригирани в реално време: инфо

Можете дори да бъдете робот техник: Настройте своя B.robot, за да спечелите състезанието!

Много производители са модифицирали и добавяли части към B-робота. Разгледайте ги тук

Някои теории зад самобалансиращ се робот: тук

Стъпка 3: Ако създадете този робот, имате почти всичко необходимо, за да създадете тези:

Ако вече имате необходимите части за създаването на този робот, вече имате 90% от елементите, необходими за създаването:

• Sphere-o-bot: приятелски арт робот, който може да рисува върху сферични или яйцевидни предмети от размера на топка за пинг-понг до голямо патешко яйце (4-9 см).
• Iboardbot: iBoardbot е робот, свързан с интернет, способен да пише текстове и да рисува с голяма точност
• Плъзгачът за моторизирана камера: Плъзгач за камера, управляван от смартфон
• роботът за въздушен хокей!: Предизвикателен робот за въздушен хокей, идеален за забавление!
• B-роботът EVO

Всички те използват една и съща електроника и спомагателни елементи

Стъпка 4: Видео ръководство за сглобяване

Това е първият път, когато записваме видео, вместо да правим ръководство за сглобяване на „снимки“. За този робот е по -лесно, ако видите как да свържете всичко и получите някои обяснения/съвети как да направите всичко.

Тук има "винаги актуализиран" наръчник за сглобяване с някои съвети, в случай че искате да разграбите.

Стъпка 5: КАЧЕТЕ КОДА НА ARDUINO в ДАННАТА ЗА УПРАВЛЕНИЕ DEVIA

а) Инсталирайте Arduino IDE на вашия компютър от тук (пропуснете тази стъпка, ако вече имате инсталирана Arduino IDE) Този код на B-робот е тестван и разработен на IDE версия 1.6.5 и по-нови версии. Ако имате проблем при съставянето на кода, уведомете ни

б) Изтеглете всички arduino файлове от тук. Копирайте файловете в папката BROBOT_EVO2_23_M0 на вашия твърд диск

в) Компилирайте и изпратете кода на контролната платка на DEVIA

1. Отворете вашата Arduino IDE
2. Отворете основния код в /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Свържете вашата DEVIA платка с USB кабела към компютъра
4. Забележка: Ако за първи път свързвате платка Arduino към компютъра си, може да се наложи да инсталирате драйвера.
5. Изберете дъската Arduino/Genuino ZERO (роден USB порт). В менюто ИНСТРУМЕНТИ-> платка
6. Изберете серийния порт, който се появява в инструментите-> Сериен порт
7. Изпратете кода на дъската (бутон UPLOAD: Стрелка сочеща НАДЯСНО)

Избор на правилната дъска преди качване на кода

г) Готово

Стъпка 6: КОНТРОЛИРАЙТЕ СВОЯ B-ROBOT EVO 2:

Потребители на Android:

Ние разработихме БЕЗПЛАТНО ПРИЛОЖЕНИЕ за контрол на Brobot (и бъдещите JJrobots) за вашия смартфон/таблет, базиран на Android или iOS:

Android APP / iOS APP

Стъпки, които трябва да следвате:

1. Инсталирайте контролното приложение JJRobots (за Android или iOS)
2. След като включите Brobot EVO, свържете вашия смартфон/таблет към wifi мрежата на B-robot EVO (паролата по подразбиране за WIFI е 87654321)
3. Стартирайте контролното приложение JJrobots и играйте с вашия B-робот EVO!

Стъпка 7: 3D интерактивен модел на B-робот

Интерактивният 3D модел ще ви помогне да добиете добра представа за това как изглежда B-роботът EVO след сглобяването му

Стъпка 8: Отстраняване на неизправности

Моят B-робот не реагира на командата, изпратена от моя смартфон/таблет

Проверете дали сте свързани към мрежата JJROBOTS_XX, като използвате правилната парола (по подразбиране: 87654321) и устройството ви не е блокирало трафика на данни към B-робота (останете винаги свързани с робота)

Моят B-робот няма мощност или пада без причина

Регулирайте тока, доставен от драйверите на стъпкови двигатели. Използвайте отвертка и леко завъртете винтовете, посочени на снимката по -долу. Завъртането на 10º-30º е повече от достатъчно. Въртене по часовниковата стрелка: увеличете мощността, доставена на двигателите

Моят B-робот не може да се изправи сам

Ако всичко е наред, B-роботът се нуждае само от малко помощ от сервото, за да се изправи сам. Разгледайте това видео. Ако вашият робот не се държи като във видеото, регулирайте изходната мощност на драйверите на стъпковия двигател (инструкциите по -горе). Имайте предвид, че броните тук имат две функции: защитават електрониката+робота и му помагат да се изправи лесно.

РЕЖИМ ДЕБУГ

В КОДА на B-робот има режим за отстраняване на грешки. Този РЕЖИМ ще ви позволи да отстраните грешките в поведението на робота, ако имате проблеми. Моля, обърнете се към общността на B-роботите, ако имате проблеми или въпроси. Погледнете реда за скициране „#define DEBUG 0 ″ и променете 0 на 1… 8 в зависимост от информацията, която искате да получите.

Повече информация в самия край на тази страница

Стъпка 9: Често задавани въпроси

често задавани въпроси:

Защо използвате стъпкови двигатели?

Има няколко опции за двигатели: DC, безчетков, степър … Избираме стъпкови двигатели, тъй като те имат достатъчно въртящ момент, можете да свържете колелата директно без предавки, които генерират обратна наклонена черта (това е често срещан проблем при балансиращите роботи), те имат добри лагери и ще можете да контролирате скоростта на двигателите с точност. В стандартни размери тези двигатели са евтини (използваме същите двигатели, използвани на обикновените 3D принтери), а драйверите са евтини и лесни за взаимодействие с Arduino.

Защо използвате Wi -Fi връзка?

Използването на Wifi връзка ни позволява да работим с много устройства (смартфони, таблети, компютри …) Bluetooth устройствата са по -евтини, но обхватът им обикновено е по -кратък. Старите устройства не се поддържат и не можете да го свържете лесно с интернет. Препоръчваният от нас Wifi модул ни позволява да създадем точка за достъп, така че не е нужно да използвате съществуваща Wifi инфраструктура (евтините Wifi модули не ви позволяват да правите това). Можете да свържете устройството си директно с робота навсякъде, но ако предпочитате, можете да го хакнете и да използвате собствената си инфраструктура, като по този начин контролирате робота си (или каквото сте създали) през интернет от всяко отдалечено място по света! (Готино, нали?)

Защо BROBOT?

Самобалансиращите се роботи са забавни за гледане и игра. Самобалансиращият се робот изисква сензори и алгоритми за управление. В JJROBOTS ще намерите всички HOWTO и технически документи, които обясняват „задкулисието“. Научете електроника и роботика, създавайки свой собствен BROBOT от нулата!. Има някои търговски решения за балансиращия робот, но тук искаме да споделим знания и мисли. Можете да използвате частите BROBOT, за да създадете повече роботи или джаджи, имайте предвид, че всички устройства, използвани в BROBOT, са стандартни устройства/електроника с много потенциал. В общността JJROBOTS искаме да ви покажем как! Сега купувате самобалансиращ се робот, купувате свои собствени електронни и спомагателни устройства! Мислите ли да създадете GPS робот за самонасочване? модифицирана версия на BROBOT е вашият робот!

Колко полезен товар може да носи BROBOT?

BROBOT може лесно да носи вашите кутии за безалкохолни напитки. Тествахме с 500g полезен товар с успех. По -голямото тегло прави робота по -нестабилен, но това също може да бъде забавно, нали?

Защо да използвате стъпкови двигатели за балансиращ робот?

Има няколко опции за двигатели, постоянен ток, безчетков, степер … Избираме стъпкови двигатели, тъй като те имат достатъчен въртящ момент, можете да свържете колелата директно без предавки, които генерират обратна наклонена черта, те имат добри лагери и можете да контролирате скоростта на двигателите много точно. Освен това са евтини, а шофьорите също …

Мога ли да използвам акумулаторни батерии от Lipo батерии?

Да, можете да използвате стандартни батерии тип АА (препоръчани алкални), акумулаторни батерии АА (например NiMh) или по избор можете да използвате 3S Lipo батерия. Пускайте Lipo батерии на своя отговорност.

Какво е времето на изпълнение на BROBOT?

С акумулаторни батерии тип АА (например Ni-Mh 2100mAh) можете да очаквате около половин до час време на работа

Може ли BROBOT да работи без wifi модул?

Да, BROBOT може да работи и да запази стабилността си. Но, разбира се, не бихте могли да го контролирате без модула.

Мога ли да променя името на Wifi мрежата, която BROBOT генерира?

Да, на скицата за конфигурация можете да промените името, както и някои други интернет конфигурации. Можете също да свържете BROBOT със съществуващата си Wifi мрежа

Това проект ли е за начинаещ в Arduino?

Е, BROBOT не е лесен „проект за начинаещи“, но има много документация, така че имате платформа за развитие на уменията си. Първо можете да монтирате вашия BROBOT, следвайки инструкциите и той трябва да работи добре, след това можете да започнете да разбирате някои части от кода и накрая да напишете свои собствени парчета код … Например може лесно (за това има уроци) да напишете своя код, така че роботът автоматично да движи ръката и да се завърти, ако не изпратите команда за 10 секунди … По -усъвършенствани хакове: Преобразувайте се в напълно автономен робот с препятствия, избягвайки добавянето на SONAR, конвертирайте в робот за следваща линия и т.н. …

Защо електрониката на BROBOT не е толкова евтина?

Ние сме наистина малък стартъп (2 души в свободното си време) и сега можем да работим само с малка партида електроника. Както знаете, цената на електрониката бързо пада при производството на голям обем, но ние започваме … Ако продадем много дъски и можем да пуснем повече обеми, ще намалим цените !!. JJROBOTS не е роден, за да получава пари, нашият дух е да продаваме „добри продукти“, за да основаваме следващите си проекти и да разпространяваме знанията за роботиката