Робот за сигурност 4WD: 5 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Основната цел на този проект беше да се изгради мобилен робот за сигурност, способен да се движи и събира видео данни в неравен терен. Такъв робот може да се използва за патрулиране на околностите около къщата ви или на труднодостъпни и опасни места. Роботът може да се използва за нощни патрули и инспекции, защото е оборудван с мощен отражател, който осветява района около него. Оборудван е с 2 камери и дистанционно управление с обхват над 400 метра. Тя ви дава големи възможности да защитите собствеността си, докато седите удобно у дома.

Параметри на робота

• Външни размери (ДхШхВ): 266x260x235 мм
• Общо тегло 3.0 кг
• Просвет: 40 мм

Стъпка 1: Списък на частите и материалите

Реших, че ще използвам готово шаси, като го променя леко, като добавя допълнителни компоненти. Шасито на робота е направено изцяло от стомана, боядисана в черно.

Компоненти на робот:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT или 4WD Smart RC робот шаси за кола
• 2x метален бутон за включване/изключване
• Lipo батерия 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR сензор за избягване на препятствия x1
• Борд на сензора за атмосферно налягане BMP280 (по избор)
• Тестер за напрежение на батерията Lipo x2
• 2x драйвер за мотор BTS7960B
• Lipo батерия 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P панорамна интелигентна WIFI камера
• RunCam Split HD fpv камера

Контрол:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC предавател или FrSky Taranis X9D Plus

Визуализация на камерата:

Всякакви очила EV800D

Стъпка 2: Сглобяване на шасито на робота

Сглобяването на шасито на робота е доста лесно. Всички стъпки са показани на снимките по -горе. Редът на основните операции е следният:

1. Завийте DC двигателите към страничните стоманени профили
2. Завийте страничните алуминиеви профили с DC двигатели към основата
3. Завийте предния и задния профил към основата
4. Инсталирайте необходимите ключове за захранване и друг електронен компонент (вижте в следващия раздел)

Стъпка 3: Свързване на електронни части

Основният контролер в тази електронна система е Arduino Mega 2560. За да мога да управлявам четири двигателя използвах два BTS7960B моторни драйвера (H-Bridges). Два двигателя от всяка страна са свързани към един двигател. Всеки драйвер на двигателя може да бъде зареден с ток до 43А, което дава достатъчен запас от мощност дори за мобилния робот, който се движи по неравен терен. Електронната система е оборудвана с два източника на захранване. Единият за захранване на DC двигатели и серво (LiPo батерия 11.1V, 5200 mAh), а другият за захранване на Arduino, fpv камера, светодиоден рефлектор и сензори (LiPo батерия 7.4V, 5000 mAh). Батериите са поставени в горната част на робота, така че можете бързо да ги смените по всяко време

Връзките на електронните модули са следните:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2.4GHz приемник -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Елерон
• ch3 - 8 // Асансьор
• VCC - 5V
• GND - GND

Преди да стартирате управлението на робота от предавателя RadioLink AT10 2.4GHz, трябва предварително да свържете предавателя с приемника R12DS. Процедурата на обвързване е описана подробно във видеото ми.

Стъпка 4: Мега код на Arduino

Подготвил съм следните примерни програми на Arduino:

• RC 2.4GHz приемник Тест
• 4WD робот RadioLinkAT10 (файл в прикачен файл)

Първата програма "RC 2.4GHz Receiver Test" ще ви позволи лесно да стартирате и проверите 2.4 GHz приемника, свързан към Arduino, втората "RadioLinkAT10" позволява да контролирате движението на робота. Преди да компилирате и качите примерната програма, уверете се, че сте избрали „Arduino Mega 2560“като целева платформа, както е показано по -горе (Arduino IDE -> Инструменти -> Board -> Arduino Mega или Mega 2560). Командите от RadioLink AT10 2.4 GHz предавател се изпращат към приемника. Каналите 2 и 3 на приемника са свързани съответно към цифровите пинове Arduino 7 и 8. В стандартната библиотека на Arduino можем да намерим функция "pulseIn ()", която връща дължината на импулса в микросекунди. Ще го използваме за четене на PWM (Pulse Width Modulation) сигнал от приемника, който е пропорционален на наклона на предавателя контролна пръчка. Функцията pulseIn () приема три аргумента (пин, стойност и таймаут):

1. pin (int) - номерът на щифта, на който искате да прочетете импулса
2. value (int) - тип на импулса за четене: HIGH или LOW
3. timeout (int) - незадължителен брой микросекунди за изчакване за завършване на импулса

След това стойността на дължината на прочетения импулс се нанася на стойност между -255 и 255, която представлява скорост напред/назад ("moveValue") или завой наляво/наляво ("turnValue") скорост. Така, например, ако натиснем контролния бутон напълно напред, трябва да получим „moveValue“= 255 и натискайки напълно назад, get „moveValue“= -255. Благодарение на този тип управление можем да регулираме скоростта на движение на робота в целия диапазон.

Стъпка 5: Тестване на робот за сигурност

Тези видеоклипове показват тестове на мобилен робот въз основа на програма от предишния раздел (Arduino Mega Code). Първото видео показва тестове на 4WD робот на сняг през нощта. Роботът се управлява от оператора дистанционно от безопасно разстояние въз основа на изгледа от fpv google. Може да се движи доста бързо в труден терен, което можете да видите във втория видеоклип. В началото на тази инструкция можете също да видите колко добре се справя в неравен терен.