Ard-e: Роботът с Arduino като мозък: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Как да създадете робот с отворен код Arduino за под 100 долара.

Надяваме се, че след като прочетете тази инструкция, ще можете да направите първата си стъпка в роботиката. Ard-e струва около 90 до 130 долара в зависимост от това колко резервна електроника имате. Основните разходи са: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Булдозер комплект- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Серво- $ 10 Купих моето в местен хоби магазин Червячен мотор- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Различна друга електроника- около $ 10 radioshack или digikey.com сензори - навсякъде от 0 долара до 28 долара в зависимост от това колко искате и колко обширна е купчината ви боклучна електроника. Така че, като харчите около 100 долара, получавате робот с дистанционно управление със система за панорамиране и накланяне, която може да се използва за насочване на камера, хакнат въздушен пистолет (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) или можете да прикачите лазер към него, защото това е, което имате. Ако искате да бъдете наистина жестоки, можете да прикачите към него DVD лазер и да запишете каквото искате (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) В допълнение към направата на система за панорамиране и накланяне, която се управлява дистанционно можете също да закупите чипове на стойност около три долара, да прикрепите сензори към Ard-e и да го направите напълно автономен. За около сто долара можете да изградите своя собствена система за роботика, която да има повечето от функциите на роомба или робот от lego-mindstorms: Тя може да усети, когато се блъсне в нещо, да бъде програмирана, за да избегне това, в което се блъска, може да следва най-ярките осветявайте, миришете на замърсители, чувайте звуци, знайте точно колко далеч е стигнал и се контролира от старо рециклирано дистанционно управление. Всичко това за около половината от цената на търговските единици. Това е моето участие в конкурса за роботи на RobotGames, така че ако ви харесва, не забравяйте да гласувате за него! Забележка- Първоначално щях да вляза в дистанционно управляваната версия само като мое участие в конкурса, но тъй като крайният срок беше оттеглен, ще ви покажа как да накарате Ard-e да бяга сам. И така, как да изградим Ard-e

Стъпка 1: Изградете своя булдозер

Така че, след като получите новия си комплект за булдозер по пощата или в местния магазин за хоби, трябва да го съберете. Тези комплекти от Tamiya са малко по -скъпи, но си заслужават. Намерих червячната скоростна кутия, която използвам, за да преместя лазера в кутия със стари проекти, покрита с прах, тя не беше докосвана може би от три години. След като издуха праха и го закачи, той се справи добре.

Един джобен нож или коженик трябва да бъдат всички инструменти, които ще ви трябват, за да настроите булдозера. Инструкциите са стъпка по стъпка и са лесни за изпълнение, дори ако английският е малко разклатен. Тъй като не планирах да използвам Ard-e като наистина слаб булдозер, не прикачих плуга. Електродвигателите с постоянен ток, които задвижват булдозера, се управляват от превключвателите с двойно полюсно двойно хвърляне (DPDT), които съставляват контролера. Добавих диаграма за това как да свържете вашия собствен DPDT превключвател, за да управлявате двигател, защото по -късно в крайна сметка контролирам панорамен двигател с друг DPDT превключвател. Надяваме се, че диаграмата ясно показва, че превключвателят, когато е хвърлен в едната посока, кара двигателя да се завърти в едната страна, а когато е хвърлен в другата, той се обръща в другата.

Стъпка 2: Сглобете системата за панорамиране и накланяне

Така че сега имате база за Ard-e, която е проектирана и конструирана добре (надявам се, че англичаните в инструкциите не ви изхвърлиха твърде много). Сега трябва да изградите нещо, с което тази база да може да се движи и да прави страхотни неща. Избрах да поставя друг DC мотор и серво върху него като система за панорамиране и накланяне, която може да се използва за насочване към каквото искате. Сервото се управлява от Arduino, а двигателят за панорамиране се управлява от превключвател DPDT, който купих в радио барака за около два долара. За да управлявам сервото, написах някакъв код в софтуерната среда на Arduino, който отчита спада на напрежението на потенциометър и го преобразува в ъгъла, към който трябва да се премести серво. За да приложите това на Arduino, закачете проводника за данни за серво към един от цифровите изходни щифтове на Arduino и проводника плюс напрежение към 5V и заземяващия проводник към земята. За потенциометъра трябва да свържете външните два проводника към +5V, а другия към земята. След това средният проводник от потенциометъра трябва да бъде свързан към аналогов вход. След това потенциометърът действа като делител на напрежение с възможни стойности от 0V до +5. Когато Arduino чете аналоговия вход, той го чете от 0 до 1023. За да получа ъгъл, за да стартира сервото, разделих стойността, която Arduino четеше на 5.68, за да получа скала от приблизително 0-180. Ето кода, който използвах за управление на накланящото серво от потенциометър: #include int potPin = 2; // избира входния щифт за потенциометъра Servo servo1; int val = 0; // променлива за съхраняване на стойността, идваща от potentiometervoid setup () {servo1.attach (8); // избира щифта за servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // отчита стойността от потенциометъра val = val / 5.68; // конвертираме стойността в градуси servo1.write (val); // караме сървъра да стигне до тази степен Servo:: refresh (); // команда, необходима за стартиране на серво} Ако имате нужда от помощ при работата с Arduino, както аз направих, горещо препоръчвам да отидете на www.arduino.cc Това е фантастичен уебсайт с отворен код, който е наистина полезен. Така че след тестване на контрола на серво и превключвателя имах нужда от място, където да ги поставя. В крайна сметка използвах парче скрап дърво, нарязано на приблизително същата дължина като Ard-e, и го завинтвах в задната дъска с парче алуминий, огънато под ъгъл от 90 градуса. След това инсталирах DPDT превключвателя и потенциометъра в контролера. Това беше здраво притискане и трябваше да пробия още една дупка в горната му част, за да изкарам проводници, но като цяло се получи доста добре. Също така в крайна сметка запоявах проводници към съществуващата схема на контролера, за да захранвам червячната скоростна кутия. Наистина вероятно трябваше да използвам друго серво за панорамиране, но магазинът за хобита, в който отидох, имаше само един от десетте долара и моторът може да се завърти на 360 градуса за разлика от сервото. Моторът обаче е малко бавен. Сега към тестване.

Стъпка 3: Тестване и създаване на дистанционно контролирана версия на Ard-e

Така че, преди да започнем да караме Ard-e, трябва да направим Arduino мобилен. Всичко, от което се нуждаете, за да стане Decimilla мобилен, е 9 -волтова батерия, свързана към щепсел, който се вписва във външното захранване. В крайна сметка отрязах захранващия кабел от стар трансформатор и получих деветволтова скоба за тесто, като разглобих стар девет волта. Джъмпера също трябва да бъде преместен от usb захранването към ext захранването. Ако батерията е свързана правилно, лампата за захранване на Arduino трябва да светне. Ако не, вероятно сте объркали полярността и трябва да смените проводниците. Направих това в началото и това не причини никаква повреда на чипа, но не бих препоръчал да го правите дълго.

Сега трябва да тествате дали всичко работи както сте очаквали. Прикрепете нещо към системата за панорамиране и накланяне като камера или светодиод. Използвах лазерен цип, свързан със сервото, защото ми пасна добре и имах един, който лежеше наоколо. Карайте Ard-e наоколо и се опитайте да не излъчвате лазера в очите си. Когато сглобих Ard-e за първи път, сложих Arduino зад контролера и го залепих на място. С тази настройка всеки път, когато пуснах задвижващи двигатели или панорамен двигател, сервото щеше да премине в позиция 0 градуса. Очевидно работата на двигателите би попречила на импулса за управление на времето и би накарала сервото да мисли, че трябва да е на 0 градуса. Предположих, че това вероятно се дължи на това колко дълъг е проводникът за управление на сервото на Ard-e. Той трябваше да бяга от Ard-e до Ardunio зад контролера, докато беше в непосредствена близост до проводниците, пренасящи тока към двигателите. Тези проводници предизвикаха много шум в контролния проводник и го направиха на 0. За да разреша този проблем, преместих Arduino отзад контролера на Ard-e. Обърнете внимание на много професионално изглеждащия монтаж на тиксо, както на серво, така и на Arduino. Това елиминира проводниците на двигателя, предизвикващи шум, и отстрани проблема. След това дългите проводници просто пренасят захранването и входния сигнал от потенциометъра вместо захранващия и управляващия сигнал за серво. Шумът от проводниците на двигателя сега влияе върху отчитането на потенциометъра, което има малък или никакъв ефект върху степента, до която се задвижва серво. Така че сега имате дистанционно управлявана версия на Ard-e. По принцип току -що направихте наистина страхотна домашна кола, която можете да карате наоколо и да посочвате неща. Arduino е меко казано недостатъчно използван. Ard-e в момента използва 1/6 от способността си да усети аналоговия свят и 1/14 от своите цифрови входно-изходни възможности. Можете да си спестите малко пари и просто да извадите серво и Arduino, ако домашно изработена кола е всичко, което искате … Но ако искате наистина да потопите зъбите си в роботиката, прочетете как да накарате Ard-e да кара сам.

Стъпка 4: Ard-e на Auto: Използване на Ardunio за задвижване на DC двигатели

Втора награда в състезанието за роботи с инструктори и RoboGames