„BOB“V2.0: 6 стъпки (със снимки)

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

Това е продължение, така да се каже, на инструктажа „Робот за избягване на препятствия с личност“. В тази инструкция реших да нарека робота „BOB“. BOB имаше доста недостатъци и недостатъци, така че сега подобрих BOB по няколко начина. (Той? Това?) Сега е по -добре:

• Издръжливост (подобрена система за захранване)
• „Vision“(допълнителни сензори)
• „Нерви“(връзките се осъществяват по -сигурно)
• Brainpower (различен микроконтролер)

Боб сега използва регулатор за превключване и 9,6 V RC батерия за захранване, по -добри стойки за сензори, допълнителен IR сензор GP2D12, серво за панорама за ултразвуковия далекомер и микроконтролер AVR ATmega168 на дъска за разработка на Arduino. Винаги съм обичал да изграждам проекти с микроконтролери и какво би било по -добре от изграждането на робот с такъв, който да покаже най -пълните способности на микроконтролера!

Стъпка 1: Списък на частите

Ето списък на това от какво се състои BOB и къде да го получите: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown САЩ, Futaba.com
• 2x паралакс сървъри за непрекъснато въртене - Parallax.com, Acroname.com

Прототипиране на хардуер/кабели:

• 1x 3 -жилен сензорен кабел - Всеки онлайн търговец на роботизирани части. Взех моя от Trossenrobotics.com.
• 4x „Аналогови жакове за монтаж на платка“. - Взех ги ТУК. Мисля, че можете да ги получите и от Digikey.
• Платформа - Radioshack
• Различни дължини на проводника (за връзките на макета). Използвах макет, защото МРАЗЯ запояването. Планът се използва за осъществяване на всички връзки между сензорите и микроконтролера.
• Мъжки заглавки - имах някои, които получих от sparkfun ТУК.

Сензори:

• 3x инфрачервени сензори Sharp GP2D12 (с 3 -жични кабели) - Acroname, Trossen Robotics (откъдето взех моя), Devantech
• 'Ping)))' Ултразвуков далекомер - Parallax.com, мисля, че съм го виждал на други места онлайн …

Мощност:

• 9.6V Ni-Cd акумулаторна батерия (или всяка друга 8-AA клетъчна батерия/всяка акумулаторна батерия yback над 9V)-имах тази от много отдавна, когато някога е била използвана за RC състезателна кола. Можете да ги закупите на практика във всеки магазин за хобита.
• Регулатор на превключващо напрежение 5V 1A - Dimension Engineering.com или Trossen Robotics (където взех моя)
• Подходящ конектор, за да пасне на батерията, която използвате (за осъществяване на връзката между батерията и електрониката).

Компютър:

Микроконтролер Arduino (Arduino Diecimila; знам, че снимката показва NG; това беше инцидент. Исках да кача снимка на Diecimila. Използвах Diecimila, но не е нужно да имате най -новия модел Arduino за този робот.)

Шаси:

Шасито, което използвах, е това, което получих от комплект от Parallax, наречен „BOE-Bot Kit“. Можете да използвате плексиглас, лист с подходящ размер пластмаса, предварително обработено шаси от онлайн търговец на дребно или дори блок от дърво

Управление на кабелите:

Кабелни връзки - (онези бели, пластмасови неща, които намирате в опаковки, за да държите нещата заедно) Можете да ги получите в домашното депо, ниски или на практика във всеки магазин за хардуер

Други:

• 1x Piezo високоговорител/елемент - използвах това като индикатор; Arduino издава звуков сигнал, когато програмата започне да работи
• 1x LED
• 1x 200ohm резистор (за LED)

Стъпка 2: Стартиране на монтажа - Монтиране на скобата за IR сензор Sharp

Има някои прорези, които се подравняват с отворите и прорезите на шасито. Закрепете монтажната скоба на сензора с два винта и гайки от долната страна.

Стъпка 3: Монтирайте Pan Servo и ултразвуков далекомер

Сервото за панорамиране служи за панорамиране на Ping))) хоризонтално за широк диапазон от откриване на обекти, както и за измерване на разстояния под различни ъгли за определяне на най -ясния път на движение. Използвах някои стойки за монтиране на серво и някои от винтовете, които имах. Размерът, който искате да използвате за този хардуер, е наистина малък; Не успях да намеря винтове с подходяща „резба“никъде, освен онлайн. Получавам този хардуер или от Sparkfun Electronics, или от Parallax (и двете онлайн). И двата търговци на дребно имат всички винтове с еднакви размери и стойки. Сега за ултразвуковия далекомер. Направих по поръчка монтажна скоба за Ping))) ултразвуков рейнджър, защото не исках да харча допълнителните пари за един онлайн. Използвах плексиглас, прав ръб (бръснарско острие) и c-скоба за разкъсване на пластмасата. Всичко, което трябва да направите, за да направите този монтаж, е да измерите ултразвуковия далекомер, да изрежете две еднакви парчета от плексиглас с няколко мм по -голям от размера на ултразвуковия рейнджър, да пробиете дупките, където е необходимо, и да ги залепите под прав ъгъл, както е показано. И накрая, пробийте малка дупка, малко по -голяма от винта, прикрепен към серво главата, поставете винта и след това прикрепете целия комплект към серво. Може би съм добър в програмирането и креативността, но обработката на хардуера за домашно приготвен робот определено не е един от най-важните ми моменти. И така, какво означава това? Ако мога аз, определено можете! Бележки за сервото: Не е нужно да купувате специално Futaba S3003, както използвах аз; можете да използвате всяко серво, което искате, стига да има широка степен на движение; това е важно за този проект! Мисля, че използваното от Futaba серво има ~ 180 градуса движение. Когато отидох да търся серво, което да използва като сървър за панорамиране за BOB, потърсих най -евтиния, който мога да намеря, и този, който използвам, върши работата перфектно. Ако имате стандартно хоби серво с ~ 180 градуса на движение, тогава сте готови за тази част, НО-- може да се наложи да регулирате стойностите на PWM в изходния код, за да отговарят на вашето серво, защото ако не 't, може да УВРЕЖДАТЕ СЕРВОТО. Случайно съм разрушавал серво по този начин, така че бъдете внимателни, когато използвате нов серво; разберете "границите" на стойностите на PWM, в противен случай той ще се опита да се обърне по -далеч, отколкото физически може (сервомоторите са "тъпи"), и ще съсипе зъбните колела в него (освен ако не сте купили наистина хубав с метални зъбни колела).

Стъпка 4: Добавете мозъка на BOB (Arduino) и направете връзките

За по -бърз „мозък“реших да използвам Arduino (ATmega168), който въпреки че работи само на 16Mhz (в сравнение с 20Mhz на BS2), е много по -бърз от BS2, тъй като не включва интерпретатора, че BASIC Stamps имат да използвам. Въпреки че BASIC Stamps са чудесни за прости проекти и са лесни за използване, те не са толкова мощни и не отговарят на сметката (както разбрах по трудния начин с „BOB V1.0“). Някъде в „мрежата видях евтина алтернатива на„ Arduino Proto Shield “; всичко, което трябва да направите, е да вземете едно от онези жълти платки за радиостанции и да го привържете към гърба на arduino с гумена лента! Можете да донесете необходимите щифтове около макета с къса жица. Бих публикувал схематично, но няма схеми, които трябва да изграждате, само сигналните, vcc и gnd връзки. Връзките са:

• ПИН (аналогов) 0: Ляв GP2D12
• Пин (аналогов) 1: Център GP2D12
• Пин (аналогов) 2: Десен GP2D12
• Пин 5: Pan Servo
• Пин 6: Серво за ляво задвижване
• ПИН 7: Ултразвуков далекомер ('Ping)))')
• Пин 9: Серво за дясно задвижване
• Пин 11: Пиезо високоговорител

Не използвах никакви допълнителни филтърни кондензатори, защото регулаторът за превключване на 5V ги има вградени. Единственият суров компонент, който трябва да използвате, е 220 омов резистор за светодиода, свързан към VCC (+) като индикатор за захранване.

Стъпка 5: Превърнете хардуера в работещ робот

Ето кода за BOB. Има много коментари, за да разберете какво се случва. Има и „коментиран“код, който или не се използва, или се използва за отстраняване на грешки. Кодовата секция, която обработва показанията на ултразвуковия далекомер, е направена от друг автор; Взех го от сайта на Arduino. Заслугата на този раздел е на този автор. * ВАЖНО*: Установих, че за да видите кода, трябва да го отворите в текстов процесор (Microsoft Word, Notepad, Wordpad, OpenOffice и др.). По някаква причина по подразбиране е „Windows Media TMP файл“.

Стъпка 6: Заключителни бележки

Ще разширя способностите на BOB - надявам се скоро да добавя звуков сензор, сензор за светлина, PIR сензор за откриване на хора и може би дори някои други сензори. В момента BOB просто избягва препятствията. Трите инфрачервени сензора служат за откриване на обекти, докато роботът се движи напред, а ултразвуковият рейнджър е там за: А) когато роботът се движи напред, откриване на обекти в слепите зони на инфрачервените сензори, и Б) когато BOB открие твърде много обекти в рамките на определено време той ще „търси“разчистения път на пътуване; преместване на серво и проверка на различни ъгли за по -ясен път. Мисля, че BOB ще издържи около 1 час 20 минути при пълно зареждане с превключващия регулатор на напрежението и батерията 9.6V. Също така знам, че начинът, по който платката и Arduino седят на шасито, е малко несигурен, но остава с ластик. Скоро ще намеря начин да го прикрепя с някакъв хардуер и затова да изглежда по -полиран. В бъдеще ще добавя към това поучително … По -долу има видеоклип в действие! Включих и ръководствата за сензорите, точно както в инструкцията за BOB 1.0 („Робот, който избягва препятствия с личност“). „DE- ……“е за превключващия регулатор.