Cum să creați un robot de auto-echilibrare imprimat 3D controlat de la distanță: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Aceasta este o evoluție a versiunii anterioare a robotului B. 100% SURSA DESCHISĂ / robot Arduino. CODUL, piesele 3D și dispozitivele electronice sunt deschise, așa că nu ezitați să îl modificați sau să creați o versiune imensă a robotului. Dacă aveți îndoieli, idei sau aveți nevoie de asistență, profitați la maximum de comunitatea robotului B

Noua versiune vine cu multe funcții noi:

• Controlați-l și reglați-l folosind smartphone-ul / tableta dvs. prin intermediul aplicației gratuite jjRobots sau iOS sau Android
• Google controlabil în mod blocat!
• Perfect pentru a te distra în timp ce înveți robotică (aruncă o privire asupra provocărilor robotice!)
• Acum puteți folosi baterii AA obișnuite (sau o baterie LIPO cu 3 celule) Orice este capabil să livreze 9V
• Două ieșiri SERVO (una utilizată pentru ARM). Controlați cele două ieșiri servo doar apăsând pe ecranul smartphone-ului.
• Mai ușor de imprimat și folosind mai puțin plastic
• PRO MODE poate fi activat de pe smartphone / tabletă (agilitate și viteză crescute)
• Rază WIFI mărită (până la 40 de metri)
• Starea bateriei și „Unghiul de înclinare” afișate în timp real pe ecranul smartphone-ului
• Modificați controlul robotizat PID în timp real și vedeți cum afectează acest lucru comportamentul și performanța acestuia.

Dar mai întâi, să începem de la început. Deoarece acesta este Instructables, este posibil să aveți câteva dintre elementele necesare pentru a crea B-robot EVO.

Lista:

• Placa de control DEVIA (această placă ușurează configurarea, deoarece are deja Gyro / accelerometre + modul WIFI și poate controla servomotoare și până la trei motoare pas cu pas). Dacă doriți să vă fabricați propria dvs., aruncați o privire la această schemă)
• 2x motoare pas cu pas NEMA17 + cabluri de 14 cm (pereche)
• 2 x driver motor pas cu pas (A4988)
• Servodirecții metalice (veți avea nevoie de un braț pentru a vă lupta și a vă ridica robotul B …)
• Carcasa bateriei 6x AA cu comutator ON / OFF
• Șuruburi + piulițe necesare pentru a aranja totul
• Pereche de bare de protecție din nailon -sau imprimate 3D- (14 × 5 cm)
• Bandă dublă laterală, ochi googly …
• 2 benzi de cauciuc pentru roți: aderență

Pasul 1: Lista BOM și care sunt elementele

Lista:

• PLACA DE CONTROL DEVIA: această placă ușurează procesul de configurare. Este o versiune „îmbunătățită” a puternicului Arduino ZERO, dar cu ieșiri de control motoare + servo, WIFI, port COMMs, port de tensiune controlabil de 12V și senzori. Dacă doriți să „fabricați / asamblați” propriile dvs., aruncați o privire la această diagramă, vă va ajuta să conectați toate elementele diferite.
• 2x motoare pas cu pas NEMA17 + cabluri de 14 cm (pereche). Ei bine, ar trebui să funcționeze un motor pas cu pas NEMA17 cu aceleași specificații.
• 2x driver motor pas cu pas (A4988). Cel mai utilizat șofer de motor pas cu pas.
• Angrenaje metalice SERVO: Veți avea nevoie de un braț pentru a vă lupta și ridica robotul B … Servoarele din nylon nu vor funcționa la fel de bine ca intenționat
• 6x Carcasă pentru baterie AA cu comutator ON / OFF: această carcasă a fost montată în cadru, dar puteți utiliza și o baterie LiPO (3S)
• Șuruburi + piulițe necesare pentru a pregăti totul: șuruburi și piulițe M3 (12x6mm, 12x15mm)
• Pereche de bare de protecție din nailon (14 × 5 cm): alternativ, puteți crea propria bară de protecție personalizată aici și o puteți imprima
• Bandă laterală dublă, ochi googly … pentru a fixa IMU pe scutul Brain. Această bandă dublă va funcționa ca un amortizor de șoc pe IMU
• Cadru: piese imprimate 3D
• 2 benzi de cauciuc pentru roți: aderență
• Smartphone-ul / tableta dvs. pentru a-l controla

Dacă doriți să omiteți toate acestea și să treceți la videoclipul ghidului de asamblare. Click aici

Pasul 2: Caracteristici ale robotului B și provocări robotice

Am creat provocări de depășit cu robotul B, acestea fiind o modalitate ușoară de a introduce controlul electronic și robotic în timp ce vă distrați. Am încercat să facem totul cât mai accesibil posibil folosind elemente foarte comune „MAKER World” și oferind aplicații gratuite pentru controlul roboților.

Robotul B poate fi controlat prin Google Blockly. Mai multe informații aici

Parametrii săi de comportament ajustați în timp real: informații

Poți chiar să fii un tehnician robot: Reglează-ți robotul B. pentru a câștiga cursa!

Mulți producători au modificat și au adăugat piese la robotul B. Uită-te la ele aici

Câteva teorii din spatele unui robot de auto-echilibrare: aici

Pasul 3: Dacă creați acest robot, aveți aproape tot ce aveți nevoie pentru a crea aceste:

Dacă aveți deja piesele necesare pentru a crea acest robot, aveți deja 90% din elementele necesare pentru a crea:

• Sphere-o-bot: robot de artă prietenos care poate desena pe obiecte sferice sau în formă de ou de la dimensiunea unei mingi de ping pong până la un ou de rață mare (4-9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot este un robot conectat la internet capabil să scrie texte și să deseneze cu mare precizie
• Sliderul pentru cameră motorizat: un glisor pentru cameră controlat de smartphone
• robotul de hochei Air !: Un robot de hochei provocator, perfect pentru a te distra!
• B-robot EVO

Toți utilizează aceleași elemente electronice și elemente auxiliare

Pasul 4: Video Ghid de asamblare

Este pentru prima dată când înregistrăm un videoclip în loc să facem un ghid de asamblare „foto”. Pentru acest robot, este mai ușor dacă vedeți cum să conectați totul și să primiți câteva explicații / sfat despre cum să faceți totul.

Aici există un ghid de asamblare „mereu actualizat”, cu câteva sfaturi, doar în cazul în care doriți să luați o pradă.

Pasul 5: ÎNCĂRCAȚI CODUL ARDUINO la PLACA DE CONTROL DEVIA

a) Instalați Arduino IDE pe computerul dvs. de aici (săriți peste acest pas dacă aveți ID-ul Arduino deja instalat) Acest cod robot B a fost testat și dezvoltat pe versiunea IDE 1.6.5 și versiunile ulterioare. Dacă aveți o problemă la compilarea codului, anunțați-ne

b) Descărcați toate fișierele arduino de aici. Copiați fișierele din folderul BROBOT_EVO2_23_M0 de pe hard disk

c) Compilați și trimiteți codul către placa de control DEVIA

1. Deschideți ID-ul Arduino
2. Deschideți codul principal în /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Conectați placa DEVIA cu cablul USB la computer
4. Notă: Dacă este prima dată când conectați o placă Arduino la computer, poate că va trebui să instalați driverul.
5. Selectați placa Arduino / Genuino ZERO (port USB nativ). În meniul TOOLS-> bord
6. Selectați portul serial care apare pe instrumente-> Port serial
7. Trimiteți codul pe tablă (butonul UPLOAD: Săgeată îndreptată spre DREAPTA)

Selectarea plăcii potrivite înainte de a încărca codul

d) Gata

Pasul 6: CONTROLEAȚI B-ROBOT EVO 2:

Utilizatori Android:

Am dezvoltat o aplicație GRATUITĂ pentru a controla Brobot (și viitoarele JJrobots) pentru smartphone-ul / tableta dvs. bazată pe Android sau iOS:

APP Android / APP iOS

Pașii de urmat:

1. Instalați aplicația de control JJRobots (pentru Android sau iOS)
2. După ce porniți Brobot EVO, conectați-vă smartphone-ul / tableta la rețeaua wifi a robotului B-EVO (parola implicită WIFI este 87654321)
3. Lansați aplicația de control JJrobots și jucați-vă cu B-robot EVO!

Pasul 7: Model 3D interactiv B-robot

Modelul 3D interactiv vă va ajuta să aveți o idee bună despre aspectul B-robot EVO odată asamblat

Pasul 8: Depanare

Robotul meu B nu răspunde la comanda trimisă de pe smartphone / tabletă

Verificați dacă sunteți conectat la rețeaua JJROBOTS_XX folosind parola corectă (implicit: 87654321) și dispozitivul dvs. nu a blocat traficul de date către robotul B (rămâneți întotdeauna conectat la robot)

Robotul meu B nu are putere sau cade fără motiv

Reglați curentul livrat de driverele motoarelor pas cu pas. Folosiți o șurubelniță și rotiți ușor șuruburile indicate în fotografia de mai jos. Rotirea 10º-30º este mai mult decât suficientă. Rotație în sensul acelor de ceasornic: creșteți puterea livrată motoarelor

Robotul meu B nu poate sta singur

Dacă totul este în regulă, robotul B are nevoie doar de un pic de ajutor de la servo pentru a se ridica singur. Aruncați o privire la acest videoclip. Dacă robotul dvs. nu se comportă ca în videoclip, reglați puterea de ieșire a driverelor motorului pas cu pas (instrucțiuni de mai sus). Rețineți că barele de protecție au două funcții aici: protejați electronica + robotul și ajutați-l să se ridice ușor.

MODUL DE DEPANARE

Există un MOD DEBUG în interiorul CODULUI robotului B. Acest MOD vă va permite depanarea comportamentului robotului dacă aveți probleme. Vă rugăm să consultați comunitatea robotului B dacă aveți probleme sau întrebări. Uitați-vă la linia de schiță „#define DEBUG 0 ″ și schimbați 0 la 1 … 8 în funcție de ce informații doriți să obțineți.

Mai multe informații la sfârșitul acestei pagini

Pasul 9: Întrebări frecvente

întrebări frecvente:

De ce folosești motoare Stepper?

Există mai multe opțiuni pentru motoare: DC, Brushless, Steppers … Alegem motoare pas cu pas pentru că au cuplu suficient, puteți conecta roțile direct fără roți dințate care generează o anumită bară inversă (aceasta este o problemă obișnuită la roboții de echilibrare), au rulmenți buni și veți putea controla viteza motoarelor cu precizie. În dimensiunile standard, aceste motoare sunt ieftine (folosim aceleași motoare utilizate pe o imprimantă 3D obișnuită), iar driverele sunt ieftine și ușor de interfațat cu Arduino.

De ce utilizați o conexiune Wifi?

Utilizarea unei conexiuni Wifi ne permite să lucrăm cu multe dispozitive (smartphone-uri, tablete, PC-uri …) Dispozitivele Bluetooth sunt mai ieftine, dar autonomia lor este de obicei mai mică. Dispozitivele vechi nu sunt acceptate și nu le-ați putea conecta cu ușurință la Internet. Modulul Wifi pe care vi-l recomandăm, ne permite să creăm un punct de acces, deci nu este nevoie să utilizați o infrastructură Wifi existentă (modulele Wifi ieftine nu vă permit să faceți acest lucru). Puteți să vă conectați dispozitivul direct la robot oriunde, dar dacă preferați, îl puteți pirata și utiliza propria infrastructură, prin urmare controlând robotul (sau orice ați creat) prin Internet din orice loc îndepărtat din lume! (Mișto, nu-i așa?)

De ce BROBOT?

Roboții de auto-echilibrare sunt amuzanți de văzut și de jucat. Un robot de auto-echilibrare necesită senzori și algoritmi de control. Veți găsi toate documentele HOWTO și tehnice care explică „culisele” în JJROBOTS. Învață electronică și robotică creându-ți propriul BROBOT de la zero!. Există câteva soluții comerciale la robotul de echilibrare, dar aici vrem să împărtășim cunoștințe și gânduri. Puteți utiliza piesele BROBOT pentru a crea mai mulți roboți sau gadgeturi, rețineți că toate dispozitivele utilizate într-un BROBOT sunt dispozitive standard / electronice cu mult potențial. În comunitatea JJROBOTS vrem să vă arătăm cum! Acum cumpărați un robot de auto-echilibrare, cumpărați propriile dispozitive electronice și auxiliare! Vă gândiți să creați un robot de auto-ghidare GPS? o versiune modificată a BROBOT este robotul tău!

Câtă sarcină utilă ar putea transporta BROBOT?

BROBOT vă poate transporta cu ușurință cutiile de băuturi răcoritoare. Am testat cu 500g de sarcină utilă cu succes. Greutatea mai mare face robotul mai instabil, dar și acest lucru ar putea fi distractiv, nu-i așa?

De ce să folosiți motoare pas cu pas pentru un robot de echilibrare?

Există mai multe opțiuni pentru motoare, DC, Brushless, Steppers … Alegem motoare pas cu pas pentru că au un cuplu suficient, puteți conecta roțile direct fără roți dințate care generează ceva backslash, au rulmenți buni și puteți controla viteza motoarelor exact. De asemenea, sunt ieftini și șoferii de asemenea …

Aș putea folosi baterii reîncărcabile de baterii Lipo?

Da, ați putea folosi baterii standard AA (alcaline recomandate), baterii reîncărcabile AA (de exemplu, NiMh) sau puteți utiliza opțional o baterie Lipo 3S. Rulați bateriile Lipo pe propria răspundere.

Care este durata de rulare a BROBOT?

Cu bateriile reîncărcabile AA (de exemplu, Ni-Mh 2100mAh) vă puteți aștepta la aproximativ jumătate până la o oră de funcționare

Ar putea BROBOT să funcționeze fără modulul wifi?

Da, BROBOT ar putea funcționa și își poate păstra stabilitatea. Dar, desigur, nu l-ai putea controla fără modul.

Aș putea schimba numele rețelei Wifi pe care BROBOT o generează?

Da, pe schița de configurare ați putea schimba numele și, de asemenea, alte configurații de internet. De asemenea, puteți conecta BROBOT la rețeaua Wifi existentă

Este acesta un proiect pentru un începător Arduino?

Ei bine, BROBOT nu este un „proiect pentru începători” ușor, dar are o mulțime de documentație, astfel încât să aveți o platformă pentru a vă dezvolta abilitățile. Mai întâi puteți monta BROBOT urmând instrucțiunile și ar trebui să funcționeze OK, apoi puteți începe să înțelegeți anumite părți ale codului și, în cele din urmă, să scrieți propriile bucăți de cod … De exemplu, ar putea fi ușor (există tutoriale pentru acest lucru) să scrieți cod, astfel încât robotul să miște automat brațul și să se învârtă singur dacă nu trimiteți o comandă în 10 secunde … Hacks mai avansate: convertiți într-un robot total autonom cu obstacol evitând adăugarea unui SONAR, convertiți într-un robot de linie de urmărire și așa mai departe …

De ce electronica BROBOT nu este atât de ieftină?

Suntem un startup foarte mic (2 persoane în timpul liber) și acum am putea rula doar un lot mic de electronice. După cum știți, prețul produselor electronice scade rapid în producțiile cu volum mare, dar începem … Dacă vindem multe plăci și am putea rula mai multe producții de volum, vom scădea prețurile !!. JJROBOTS nu s-a născut pentru a obține bani, spiritul nostru este să vindem „produse bune” pentru a întemeia următoarele proiecte și a răspândi cunoștințele de robotică