Ограбете автоматизирания робот: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Тази инструкция е създадена в изпълнение на проектните изисквания на Makecourse в Университета на Южна Флорида (www.makecourse.com).

В този урок ще научите как да направите напълно автоматизиран робот на име Роб, който е оборудван със сензори, които му позволяват да открива препятствия. Роб се движи, докато не влезе в контакт с препятствие, след което спира, проверява заобикалящата го среда и продължава по пътека, свободна от препятствия.

За да създадете този робот, не са необходими познания за Arduino и C ++, но помагат!

Да започваме!

Стъпка 1: Какво ще ви трябва

За този проект ще ви трябва:

Материали:

• Arduino UNO x1
• Щит на мотора x1
• Платформа x1
• DC двигатели x4
• Колела x4
• HC-SR04 ултразвуков сензор x1
• 9-V държачи за батерии x2
• Микро серво мотор x1
• 9V батерии x2
• Електрическо тиксо
• Проводници
• Черна кутия x1
• Докоснете сензор x1

Инструменти:

• Пистолет за горещо лепило
• Поялник
• 3-D принтер
• Отвертка
• Резачки за тел

Стъпка 2: Подгответе колела

Вземете два джъмперни проводника и поставете по един през всеки от медните щифтове, намиращи се отстрани на DC мотор. С помощта на поялник внимателно запоявайте джъмперните проводници към DC двигателя. Повторете за всички двигатели.

Вземете колелото и го поставете върху белия щифт, който се намира от противоположната страна на медните щифтове на DC двигателя. Колелото трябва да стои здраво и да се върти свободно заедно с DC двигателя.

За да проверите дали колелата функционират правилно, поставете всеки от проводниците, които са запоени върху всеки DC двигател, към положителните и отрицателните клеми на 9-V батерия. Колелото трябва да се върти.

Стъпка 3: Подготовка на 3D отпечатани компоненти

С помощта на 3-D принтер отпечатайте следните.stl файлове. Файловете с части също са включени в случай, че има нужда от промяна на дизайна.

Стъпка 4: Настройте щита на двигателя

С помощта на отвертка ще свържем всеки от проводниците на DC двигателя към портовете M1 M2 M3 и M4 на щита на двигателя.

Свържете двигателите, които ще управляват лявото колело към портовете M1 и M2, а двигателите от дясното колело към портовете M3 и M4.

Ако двигателят работи назад, просто превключете проводниците на порта на щита на двигателя за това колело. (По същество превключване на положителните и отрицателните връзки).

Запоявайте дълги проводници към +5V, заземяване, A0, A1 и щифт 3 на щита на двигателя. Те ще бъдат използвани за свързване на платката, ултразвуковия сензор и сензора за докосване в по -късните стъпки.

С помощта на отвертка свържете държача на батерията към порта EXT_PWR на щита на двигателя. Това ще осигури захранване на щита на двигателя и колелата.

Поставете щита на двигателя върху Arduino, като се уверите, че портовете са правилно подравнени.

Стъпка 5: Свържете се към Breadboard

За да бъдат нещата прости, повечето връзки са запоени върху щита на двигателя. Макетната платка се използва главно за осигуряване на +5V и земни връзки.

Използвайки проводниците, запоени върху щита на двигателя в последната стъпка, свържете +5V проводника към червената лента за захранване на дъската за хляб и свържете заземяващия проводник към синята лента за захранване на дъската.

Стъпка 6: Настройте HC-SR04 ултразвуков сензор

За тази част ще ви трябват 3-D отпечатани части от стъпка 3!

Поставете ултразвуковия сензор в частта на държача за 3-D отпечатан ултразвуков сензор. Свържете 4 женски към женския джъмпер проводници към портовете за заземяване, задействане, ехо и VCC, намиращи се на гърба на ултразвуковия сензор. Прокарайте кабелите на джъмпера през вътрешността на частта за монтиране на серво и с горещо лепило свържете частта за монтиране на серво към частта на държача за ултразвуков сензор.

Свържете проводниците, които бяха запоени към щита на двигателя в стъпка 4 към края на ултразвуковия сензор женска към женската връзка. TRIG трябва да се свърже към A0, а ECHO трябва да се свърже към A1. Изпълнете връзка от червената лента за захранване на чертежа към VCC порта на ултразвуковия сензор и друга връзка от синята лента за захранване към порта GROUND.

Закрепете връзките с електрическа лента, за да не се разхлабят.

Стъпка 7: Настройте серво мотора

За тази стъпка ще ви е необходима Базовата 3-D отпечатана част.

Поставете сервомотора върху централния отвор (средния отвор на 3-те правоъгълни отвора) на основната 3-D отпечатана част. Прокарайте серво проводниците през отвора и свържете серво мотора към порта SER1 в ъгъла на щита на двигателя.

Горещо залепете ултразвуковата част от предишната стъпка до върха на серво мотора.

Стъпка 8: Настройте сензора за докосване

Свържете 3 женски към женския джъмпер проводници към портовете G, V и S, намиращи се на гърба на сензора за докосване.

Свържете проводника, запоен върху щифт 3 на щита на двигателя към S порта на сензора за докосване. Извършете връзка от червената лента за захранване на платката към VCC порта на ултразвуковия сензор и друга връзка от синята лента за захранване към порта GROUND.

Стъпка 9: Сглобете Роб

Загрейте пистолета за горещо лепило, той ще се използва широко в тази стъпка. Докато чакате пистолетът за горещо лепило да се загрее, боядисайте черната кутия, която сте получили в Make Course, с акрилна боя. Изчакайте това да изсъхне.

След като лепилото е горещо, залепете базовия/ултразвуков сензорен елемент върху горната част на кутията. Прокарайте проводниците във вътрешността на кутията. Поставете щита на двигателя, Arduino и макет в кутията.

Горещо залепете четирите DC двигателя на дъното на кутията, като се уверите, че колелата, свързани към M1 и M2, са отляво, а колелата, свързани към M3 и M4, са от дясната страна. В този момент Роб трябва да бъде пълен минус кода.

Стъпка 10: Код

За да стартирате предоставения код, първо трябва да изтеглите файловете AFmotor и NewPing във вашите arduino библиотеки.r

Изтеглете файла FinalCode_4connect и го качете на вашия arduino.

Кодът настройва функции, които помагат за промяна на пътя на робота, ако има препятствие по пътя му. Когато открие препятствие, Роб спира и проверява наляво и надясно и в зависимост от местоположението на препятствието се извикват функциите за преместване напред, задвижване назад, завой, завой наляво и завой, така че да може да се движи в правилната посока. Когато сензорът за докосване е натиснат, сервоприводът започва да оглежда околностите си и Роб се движи напред, докато открие препятствие. Когато бъде открито препятствие, Роб спира и стартира функцията changePath.

Вашият робот сега трябва да работи и да избягва препятствията!