Joy Robot (Robô Da Alegria) - Open Source 3D Printed, Arduino Powered Robot !: 18 Steps (with Pictures)

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

De IgorF2 Urmărește mai multe de la autor:

Despre: Producător, inginer, om de știință nebun și inventator Mai multe despre IgorF2 »

Premiul I la Concursul cu roti Instructables, Premiul al II-lea la Concursul Instructables Arduino și al doilea la Provocarea Design pentru copii. Mulțumim tuturor celor care ne-au votat !!!

Roboții ajung peste tot. De la aplicații industriale la explorarea subacvatică și spațială. Dar preferatele mele sunt cele folosite pentru distracție și distracție! În acest proiect, un robot DIY a fost conceput pentru a fi folosit pentru divertisment în spitalele pentru copii, aducând puțină distracție copiilor. Proiectul este axat pe schimbul de cunoștințe și promovarea inovației tehnologice pentru a ajuta ONG-urile care desfășoară activități caritabile în spitalele de copii.

Această instrucțiune arată cum să proiectați un robot umanoid comandat de la distanță, controlat printr-o rețea Wi-Fi, utilizând un Arduino Uno conectat la un modul Wi-Fi ESP8266. Folosește unele servomotoare pentru a forma mișcări ale capului și a brațelor, unele motoare de curent continuu pentru mișcarea distanțelor mici și o față din matrice LED. Robotul poate fi controlat dintr-un browser de internet obișnuit, utilizând o interfață proiectată HTML. Un smartphone Android este utilizat pentru a difuza video și audio de la robot la interfața de control a operatorului.

Tutorialul arată cum structura robotului a fost tipărită și asamblată 3D. Sunt explicate circuitele electronice, iar codul Arduino este detaliat, astfel încât oricine să poată replica robotul.

Unele dintre tehnicile utilizate pentru acest robot au fost deja publicate pe Instructables. Vă rugăm să aruncați o privire la următoarele tutoriale:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Mulțumiri speciale celorlalți membri ai echipei implicați în proiectul menționat mai sus, responsabili pentru prima versiune a codului prezentată în acest tutorial:

• Thiago Farauche
• Diego Augustus
• Yhan Christian
• Helam Moreira
• Paulo de Azevedo Jr.
• Guilherme Pupo
• Ricardo Caspirro
• ASEBS

Aflați mai multe despre proiect:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Cum poți ajuta?

Acest proiect este finanțat de membrii echipei și de donații mici de la unele întreprinderi. Dacă ți-a plăcut, există câteva modalități prin care ne poți ajuta:

• Donație: ne puteți trimite sfaturi dacă doriți să sprijiniți construcția robotului și îmbunătățirile sale viitoare. Sfaturile vor fi folosite pentru a cumpăra consumabile (electronice, imprimare 3D, filamente etc.) și pentru a ajuta la promovarea intervențiilor noastre în spitalele de copii. Numele dvs. va fi adăugat la creditele proiectului! Puteți trimite sfaturi din designul nostru în platforma Thingiverse:
• Ca: Arată-ne cât de mult apreciezi proiectul nostru. Oferiți-ne un „like” pe platformele pe care le documentăm proiectul nostru (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse …).
• Distribuiți: împărtășiți proiectul pe site-ul dvs. de socializare preferat, astfel încât să putem ajunge la mai mulți oameni și să inspire mai mulți producători din întreaga lume.

Știați că puteți cumpăra Anet A8 cu doar 169,99 USD? Faceți clic aici și obțineți-l pe al dumneavoastră

Pasul 1: Un pic de istorie …

Proiectul „Robô da Alegria” („Joy Robot”) s-a născut în 2016, în regiunea Baixada Santista (Brazilia), având ca obiectiv dezvoltarea tehnologiei și atragerea comunității către mișcarea maker. Inspirat de proiectele voluntare desfășurate de ONG-uri în spitalele de copii, proiectul urmărește să dezvolte un robot, folosind instrumente software deschise și deschise, capabile să aducă puțină distracție în mediul spitalelor pentru copii și să contribuie la activitatea altor organizații.

Sămânța proiectului a fost plantată la sfârșitul anului 2015. După o discuție despre crearea și dezvoltarea tehnologiei promovate de Asociația Startup-urilor din Baixadas Santista (ASEBS). A fost idealizat un proiect, fără premii în bani, dar care prezenta un subiect în care oamenii să se implice într-un mod altruist, cu scopul de a ajuta alți oameni.

Robotul a suferit diverse transformări de la concepția sa inițială până la starea actuală. De la un singur cap, cu ochi și sprâncene mecanice, până la forma umanoidă actuală, au fost efectuate mai multe iterații, testând diferite materiale constructive și dispozitive electronice. De la un prototip acrilic și MDF tăiat cu laser, am trecut la un corp imprimat 3D. De la o interfață simplă cu două servo-motoare controlate prin Bluetooth, la un corp compus din 6 servomotoare și 2 motoare de comandă continuă printr-o interfață web utilizând o rețea Wi-Fi.

Structura robotului a fost realizată în întregime prin imprimarea 3D utilizând Fusion 360. Pentru a permite producerea de replici ale robotului în spații makers sau laboratoare fab, unde timpul maxim de utilizare a imprimantelor este crucial, designul robotului a fost împărțit în bucăți mai puțin de trei ore de imprimare fiecare. Setul de piese este lipit sau șurubat pentru montarea corpului.

Fața, alcătuită din tablouri LED, oferă robotului capacitatea de a exprima emoții. Brațele și gâtul acționate de servomotoare oferă micului automat mobilitatea necesară pentru interacțiunea cu utilizatorii. În centrul de control al robotului, un Arduino Uno se interfață cu toate perifericele, inclusiv comunicarea cu un modul ESP8266, care oferă utilizatorului posibilitatea de a comanda expresii și mișcări prin orice dispozitiv conectat la aceeași rețea Wi-Fi.

Robotul are, de asemenea, un smartphone instalat în piept, care este utilizat pentru transmiterea audio și video între operatorul robotului și copii. Ecranul dispozitivului poate fi încă utilizat pentru interacțiunea cu jocurile și alte aplicații concepute pentru a interacționa cu corpul robotului.

Pasul 2: Instrumente și materiale

Pentru acest proiect au fost utilizate următoarele instrumente și materiale:

Instrumente:

• Imprimantă 3D - Întregul corp al robotului este imprimat 3D. Au fost necesare câteva ore de imprimare 3D pentru construirea întregii structuri;
• Filament PLA - Filamente PLA albe și negre unde sunt utilizate pentru imprimarea corpului;
• Șurubelniță - Majoritatea pieselor sunt conectate cu șuruburi;
• Super lipici - Unele dintre piese au fost atașate folosind super lipici;
• Clești și tăietori
• Fier de lipit și sârmă

Electronică

• Arduino Uno (link / link) - Este folosit ca controler principal al robotului. Trimite semnale către motoare și comunică cu modulul WiFi;
• ESP8266-01 (link / link) - Este folosit ca „modem WiFi”. Acesta primește semnale de la interfața de control pentru a fi efectuate de Arduino Uno;
• Servomotoare SG90 (x6) (legătură / legătură) - Patru servome au fost utilizate pentru brațe și două pentru mișcări ale capului;
• Motoare de curent continuu cu roți de reducere și cauciuc (x2) (link / link) - Permit robotului să parcurgă distanțe mici;
• L298N dual-channel H-bridge (x1) (link / link) - Convertește ieșirile digitale Arduino în tensiuni de putere la motoare;
• Servocontroler cu 16 canale (link / link) - Cu această placă se pot controla mai multe servomotoare folosind doar două ieșiri Arduino;
• MAX7219 8x8 LED display (x4) (link / link) - Sunt folosite ca față a robotului;
• Cablu micro USB - Folosit pentru încărcarea codului;
• Sârme jumper-femeie (unele);
• Sârmă jumper bărbat-femeie (unele);
• Smartphone - A fost utilizat un smartphone Motorola E de 4.3 "Moto E. Ar putea funcționa și altele cu dimensiuni similare;
• 18650 baterie (x2) (link) - Au fost folosite pentru alimentarea Arduino și a altor periferice;
• Suport baterie 18650 (x1) (link / link) - țin bateriile în poziție;
• 1N4001 diode (x2)
• 10 rezistențe kohm (x3)
• Comutator pornire / oprire 20mm (x1)
• Protoshield (link) - Ajută la cablarea circuitului.

Mecanică:

• Roți cu bile (x2)
• Șuruburi M2x6mm (+ -70)
• Șuruburi M2x10mm (+ -20)
• Piulițe M2x1,5mm (x10)
• Șuruburi M3x40mm (x4)
• Piulițe M3x1,5mm (x4)

Link-urile de mai sus sunt o sugestie de unde puteți găsi elementele utilizate în acest tutorial și să sprijine dezvoltarea acestui proiect. Simțiți-vă liber să le căutați în altă parte și să cumpărați la magazinul dvs. local sau online preferat.

Știați că puteți cumpăra Anet A8 la doar 169,99 USD de la Gearbest? Obțineți-l:

Pasul 3: Imprimare 3D

Structura robotului a fost realizată în întregime cu imprimare 3D utilizând Autodesk Fusion 360. Pentru a permite producerea de replici ale robotului în spații makers sau laboratoare fab, unde timpul maxim de utilizare a imprimantelor este crucial, designul robotului a fost împărțit în bucăți mai puțin de trei ore de imprimare fiecare. Setul de piese este lipit sau șurubat pentru montarea corpului.

Modelul este compus din 36 de părți diferite. Majoritatea au fost tipărite fără suporturi, cu umplutură de 10%.

• Cap sus (dreapta / stânga)
• Capul jos (dreapta / stânga)
• Capace laterale ale capului (dreapta / stânga)
• Placa din spate
• Placa frontală față
• Axa gâtului 1
• Axa gâtului 2
• Axa gâtului 3
• Centrul gâtului
• Braț (dreapta / stânga)
• Umăr (dreapta / stânga)
• Cupa umărului (dreapta / stânga)
• Capac de umăr (dreapta / stânga)
• Axa brațului (dreapta / stânga)
• Bust (dreapta / stânga)
• Piept (dreapta / stânga / față)
• Roți (dreapta / stânga)
• Baza
• Suport telefon
• Înapoi (dreapta / stânga)
• Butoane (dreapta / stânga)
• Dulap (dreapta / stânga)

Procedura pentru mutarea robotului este descrisă în următorii pași.

Puteți descărca toate fișierele stl de pe următoarele site-uri web:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Acesta este un prototip experimental. Unele părți au nevoie de unele îmbunătățiri (pentru actualizări ulterioare ale proiectului). Există câteva probleme cunoscute:

• Interferența dintre cablarea unor servo și umăr;
• Fricțiunea dintre cap și bust;
• Fricțiunea între roți și structură;
• Gaura pentru unele șuruburi este prea strânsă și trebuie mărită cu un burghiu sau cu un cuțit hobby.

Dacă nu aveți o imprimantă 3D, iată câteva lucruri pe care le puteți face:

• Cereți unui prieten să o tipărească pentru dvs.;
• Găsiți în apropiere un spațiu pentru hacker / producător. Modelul a fost împărțit în mai multe părți, astfel încât fiecare piesă durează individual mai puțin de patru ore pentru a imprima. Unele spații pentru hacker / producător vă vor taxa doar pentru materialele utilizate;
• Cumpărați-vă propria imprimantă 3D. Puteți găsi un Anet A8 la doar 169,99 USD la Gearbest. Obțineți-l:
• Vrei să cumperi un kit DIY? Dacă sunt destui oameni interesați, s-ar putea să ofer kituri de bricolaj pe Tindie.com. Dacă doriți unul, trimiteți-mi un mesaj.

Pasul 4: Prezentare generală a circuitelor

Robotul este controlat folosind un Arduino Uno în centrul său. Arduino interfață un modul ESP8266-01, care este utilizat pentru a controla de la distanță robotul printr-o rețea Wi-Fi.

Un servo controler cu 16 canale este conectat la Arduino folosind comunicația I2C și controlează 6 servomotoare (două pentru gât și două pentru fiecare braț). O serie de cinci matrice LED 8x8 este alimentată și controlată de Arduino. Patru ieșiri digitale Arduino sunt utilizate pentru controlul a două motoare de curent continuu, utilizând un pod h.

Circuitele sunt alimentate folosind două bănci de alimentare USB: una pentru motoare și una pentru Arduino. Am încercat să alimentez întregul robot folosind un pachet de alimentare. Dar ESP8266 obișnuia să piardă conexiunea din cauza vârfurilor la pornirea / oprirea motoarelor de curent continuu.

Pieptul robotului are un smartphone. Este folosit pentru a difuza video și audio către / de la interfața de control, găzduită pe un computer obișnuit. De asemenea, poate trimite comenzi către ESP6288, controlând astfel corpul robotului în sine.

S-ar putea observa că componentele utilizate aici s-ar putea să nu fie optimizate pentru scopul său. De exemplu, ar putea fi utilizat un NodeMCU în locul combinației Arduino + ESP8266. Un Rapsberry Pi cu o cameră ar înlocui smartphone-ul și ar controla și motoarele. Este chiar posibil să folosiți un smartphone Android ca „creier” pentru robotul dvs. Este adevărat … A fost ales un Arduino Uno, deoarece este foarte accesibil și ușor de utilizat pentru toată lumea. Când am început acest proiect, placa ESP și Raspberry Pi erau încă relativ scumpe în locul în care trăim … odată ce am vrut să construim și un robot ieftin, plăcile Arduino unde cele mai bune alegeri în acel moment.

Pasul 5: Asamblarea feței

Patru matrice LED 8x8 au fost utilizate pe fața robotului.

Structura a fost împărțită în două părți (placa din spate și placa din față) tipărite 3D folosind PLA negru. Mi-au luat aproximativ 2,5 ore pentru a le imprima 3D, cu 10% umplutură și fără suporturi.

Datorită limitării spațiului, conectorii matricilor LED au trebuit să fie desoldați și să li se schimbe poziția așa cum este descris mai jos:

1. Scoateți matricea LED;
2. Conectori de intrare și ieșire Dessolder;
3. Re-lipiți decât pe cealaltă parte a plăcii de circuit, cu știfturile îndreptate spre centrul plăcii.

Puteți vedea rezultatul final în imagini.

Cele patru matrice LED-uri au fost apoi atașate la placa din spate, folosind 16 șuruburi M2x6mm. Pinii au fost conectați conform schemei.

Prima matrice a fost conectată folosind un jumper de 5 fire mascul-femeie. Capătul masculin a fost ulterior conectat la pinii Arduino. Capătul feminin este conectat pe pinii de intrare a matricei. Ieșirea fiecărei matrice este conectată la intrarea celei următoare folosind un jumper femeie-femeie.

După conectarea matricilor, placa frontală este instalată folosind patru șuruburi M2. Înfășurați jumperii în jurul panourilor din spate și din față, astfel încât să nu existe fire libere.

Modulul facial este ulterior instalat în capul robotului, așa cum va fi explicat la pașii următori.

Pasul 6: Montarea capului

Capul robotului a fost împărțit în a opta piese imprimate 3D, toate tipărite în PLA alb cu rezoluție de 0,2 mm, umplutură de 10% și fără suporturi:

• Capul sus (dreapta și stânga)
• Capul jos (dreapta și stânga)
• Capac de cap (dreapta și stânga)
• Axa gâtului 1
• Axa gâtului 2

Mi-au trebuit aproape 18 ore pentru a tipări structura cu diametrul de 130 mm.

Partea superioară și inferioară a capului sunt împărțite în două părți. Sunt lipite împreună folosind super lipici. Aplicați adezivul și lăsați-l să se odihnească câteva ore.

Capacele laterale sunt apoi montate folosind șuruburi atașate la părțile superioare și inferioare ale capului. În acest fel, capul poate fi dezactivat pentru reparare prin îndepărtarea șuruburilor atașate la părțile superioare ale capului. Înainte de a închide capul, asamblați fața robotului (descrisă în pasul anterior) și bustul (descris în etapele următoare).

Servomotorul # 5 a fost atașat la axa gâtului 1. Am poziționat servo în mijlocul axei, apoi am atașat claxonul și am folosit un șurub pentru a-i bloca poziția. Am folosit două șuruburi M2x6mm pentru a monta axa gâtului 2 pe acel servomotor. Servomotorul # 6 este atașat la axa gâtului 2 în același mod.

Axa gâtului 2 a fost ulterior conectată la centrul gâtului, așa cum se arată în pasul următor.

Modulul frontal este instalat în interiorul capului.

Pasul 7: Asamblarea exploziei și a umerilor

Bustul și umărul m-au luat în jurul valorii de 12 ore pentru a fi tipărite.

Această secțiune este alcătuită din cinci părți diferite:

• Bust (dreapta / stânga)
• Umeri (dreapta / stânga)
• Centrul gâtului
• Axa gâtului 3

Părțile bustului au fost lipite folosind superglue. Umerii au fost atașați pe părți folosind șuruburi M2x10mm, iar servomotorii (Servomotorul # 2 și # 4) au fost instalați pe fiecare parte. Acestea trec printr-o gaură dreptunghiulară pe fiecare umăr (firul este de fapt destul de greu de trecut) și sunt atașate folosind șuruburi și piulițe M2x10mm.

Gâtul central are o gaură dreptunghiulară, în care este introdusă partea axa gâtului 3. Au fost utilizate patru șuruburi M2x6mm pentru a lega aceste două părți. După aceea, gâtul central a fost atașat de umeri. Folosește aceleași șuruburi folosite pentru a monta umărul pe bust. Patru piulițe M2x1, 5mm sunt folosite pentru a-și bloca poziția.

Servomotorul # 6 a fost conectat la axa gâtului 3 folosind două șuruburi. Apoi am instalat axa gâtului 3 în interiorul orificiului dreptunghiular central al gâtului și am folosit patru șuruburi M2x6mm pentru a-i bloca poziția.

Pasul 8: Asamblarea brațelor

Mi-a luat în jur de 5 ore să imprim fiecare brat.

Fiecare braț este format din patru piese:

• Cupa umărului
• Capac de umăr
• Axa brațului
• Braţ

Axa brațului este centralizată și montată pe braț însuși folosind trei șuruburi M2x6mm. Un servo horne este atașat la celălalt capăt al axei.

Un servomotor (# 1 și # 3) este instalat în interiorul cupei de umăr folosind niște șuruburi și apoi are cornul său (cel atașat la axa brațului) instalat. Există o gaură pe cupă pentru instalarea altor horne, care este atașată la servo (# 2 și # 4) deja montate pe umeri, așa cum s-a arătat în pasul anterior.

Există o altă gaură pe ceașcă (și pe umăr) pentru trecerea cablurilor servoarelor. După aceea, capacul este instalat pentru a închide umărul robotului, cu două șuruburi M2x6mm.

Pasul 9: Montarea pieptului

Pieptul este partea care leagă bustul de partea inferioară (roți și bază) a robotului. Este format din doar două părți (părțile din dreapta și din stânga. Le-am tipărit în 4 ore.

Umerii robotului se potrivesc pe partea superioară a pieptului. Există o gaură pentru un șurub care ajută la alinierea și fixarea acestor piese. Deși este recomandat să lipiți aceste două părți.

Partea inferioară a acestor piese are șase găuri, care sunt utilizate pentru conectarea la roți, așa cum se va arăta mai târziu.

În acest moment am etichetat servomotoarele cu niște stickere, pentru a ușura conexiunea circuitelor.

Pasul 10: Asamblarea roților

Roțile robotului utilizează trei părți imprimate 3D:

• Roți (stânga / dreapta)
• Față

Mi-a luat în jur de 10 ore să imprim acele părți.

Am urmat următorii pași pentru asamblarea roților:

• Mai întâi a trebuit să lipesc niște fire la conectorii motoarelor de curent continuu. Aceste fire au fost folosite ulterior pentru alimentarea motoarelor folosind un circuit H-bridge;
• Motoarele au fost apoi atașate la structură folosind două șuruburi și piulițe M3x40 pentru fiecare. De fapt, ar putea fi folosit un șurub mai scurt (dar nu am găsit niciunul online);
• După aceea am lipit panoul frontal, care leagă celelalte părți ale structurii;
• Această parte are câteva găuri pe partea superioară. Sunt folosite pentru atașarea sa la piept, prezentată anterior. Șase șuruburi M2x6mm au fost utilizate pentru conectarea ambelor secțiuni.

Pasul 11: Suport telefon

Suportul telefonului este o singură parte imprimată 3D și durează aproximativ 1 oră pentru a imprima.

Robotul are un smartphone pe burtă. A fost conceput pentru un Motorola Moto E. Are un ecran de 4.3 . Alte smartphone-uri cu dimensiuni similare s-ar putea potrivi și ele.

Partea suportului telefonului este utilizată pentru a menține smartphone-ul în poziția dorită. Mai întâi telefonul inteligent este poziționat, apoi este apăsat pe corpul robotului folosind suportul telefonului și patru șuruburi M2x6mm.

Este important să conectați cablul USB la smartphone înainte de a strânge șuruburile. În caz contrar, va fi greu să-l conectați mai târziu. Din păcate, spațiul este foarte limitat, așa că a trebuit să tai o parte din conectorul USB …: /

Pasul 12: Montarea bazei

Baza are o singură parte imprimată 3D. Mi-a luat aproximativ 4 ore să imprim acea parte.

Are mai multe găuri pentru instalarea altor componente, cum ar fi roțile cu bile și, de exemplu, plăci de circuite. Următoarea procedură a fost utilizată pentru asamblarea bazei:

• Instalați servo controlerul cu 16 canale folosind patru șuruburi M2x6mm;
• Instalați circuitul L298N h-bridge folosind patru șuruburi M2x6mm;
• Instalați Arduino Uno folosind patru șuruburi M2x6mm;
• Instalați ecranul de protecție pe partea superioară a robotului;
• Conectați circuitele (așa cum este descris câțiva pași mai târziu);
• Instalați roțile cu bile folosind două șuruburi pentru fiecare. Firele au fost aranjate astfel încât să fie prinse între bază și șuruburile utilizate la instalarea roților;
• Baza a fost atașată la secțiunea roților folosind niște șuruburi.

Pasul 13: Înapoi și Power Pack

Capacul din spate al robotului a fost conceput astfel încât să îl puteți deschide ușor pentru accesarea circuitelor, reîncărcarea bateriilor sau pornirea / oprirea smartphone-ului.

Este format din șase piese imprimate 3D:

• Înapoi (stânga / dreapta)
• Butoane (x2)
• Încuietori (stânga / dreapta)

Mi-a luat în jur de 5h30 pentru imprimarea pieselor. Părțile din spate dreapta și stânga au fost lipite folosind superglue. Așteptați până când lipiciul este complet uscat sau capacul se va sparge ușor.

Pachetul este format din două baterii 18650 și un suport pentru baterii. A trebuit să lipesc câteva fire (între bateria # 1 pol negativ și bateria # 2 pol pozitiv). Polul negativ al pachetului de alimentare a fost conectat la Arduinos GND (folosind niște fire și jumperi). Un comutator de pornire / oprire a fost instalat între polul pozitiv și intrarea Vin a lui Arduino.

Comutatorul de pornire / oprire a fost atașat la piesele imprimate 3D din spate folosind un șurub M2x6mm și o piuliță M2x1.5mm. Suportul bateriei a fost atașat la spate folosind patru șuruburi M2x6mm.

Partea cilindrică a încuietorilor trebuia șlefuită cu o hârtie de nisip pentru o mai bună montare. Acestea trec prin găurile de pe capac. Butoanele sunt conectate și lipite pe cealaltă parte.

Capacul se potrivește pe partea din spate a robotului. Butoanele pot fi rotite pentru blocarea capacului, protejând interiorul robotului.

Pasul 14: Cablarea circuitelor

Circuitul a fost conectat conform schemelor.

Arduino:

• Pinul Arduino D2 => L298N pin IN4
• Pinul Arduino D3 => L298N pin IN3
• Pinul Arduino D6 => L298N pin IN2
• Pinul Arduino D7 => L298N pin IN1
• Pinul Arduino D9 => MAX7219 pin DIN
• Pinul Arduino D10 => MAX7219 pinul CS
• Pinul Arduino D11 => MAX7219 pinul CLK
• Pinul Arduino D4 => ESP8266 RXD
• Pinul Arduino D5 => ESP8266 TXD
• Pinul Arduino A4 => SDA
• Pinul Arduino A5 => SCL
• Pinul Arduino Vin => Bateria V + (înainte de diode)
• Pin Arduino gnd => Baterie V-

ESP8266-01

• ESP8266 pin RXD => Arduino pin D4
• ESP8266 pin TXD => Arduino pin D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• ESP8266 pin Vcc => Arduino pin 3V3
• ESP8266 pin CH_PD => Arduino pin 3V3

L298N h-pod

• L298N pin IN1 => Arduino pin D7
• L298N pin IN2 => Arduino pin D6
• L298N pin IN3 => Arduino pin D3
• L298N pin IN4 => Arduino pin D2
• L298N pin + 12V => Baterie V + (după diode)
• L298N pin gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => Motor 1
• L298N OUT2 => Motor 2

MAX7219 (prima matrice)

• MAX7219 pin DIN => Arduino pin D9
• MAX7219 pin CS => pin Arduino D10
• MAX7219 pin CLK => Arduino pin D11
• MAX7219 pin Vcc => Arduino pin 5V
• MAX7219 pin gnd => Arduino pin gnd

MAX7219 (alte matrice)

• MAX7219 pin DIN => MAX7219 pin DOUT (matrice anterioară)
• MAX7219 pin CS => MAX7219 pin CS (matrice anterioară)
• MAX7219 pin CLK => MAX7219 pin CLK (matrice anterioară)
• MAX7219 pin Vcc => MAX7219 pin VCC (matrice anterioară)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (matrice anterioară)

Servocontroler cu 16 canale

• Servo controler pin SCL => Arduino pin A5
• Servo pin pin SDA => Arduino pin A4
• Servo controler pin Vcc => Arduino pin 5V
• Servo controller pin gnd => Arduino pin gnd
• Servo controler pin V + => Baterie V + (după diode)
• Servo controller pin gnd => Arduino pin gnd

Unii spun că servo-ul Sg90 poate fi alimentat între 3.0 și 6.0V, alții între 4.0 și 7.2V. Pentru a evita probleme am decis să pun două diode în serie după baterii. În acest fel, tensiunea pentru servo este de 2 * 3,7 - 2 * 0,7 = 6,0V. Același lucru se aplică motoarelor de curent continuu.

Observați că acesta nu este cel mai eficient mod, dar a funcționat pentru mine.

Pasul 15: Cod Arduino

Instalați cel mai recent IDE Arduino. Nu a fost necesară nicio bibliotecă pentru comunicarea cu modulul ESP-8266 sau controlul motoarelor de curent continuu.

Va trebui să adaug următoarele biblioteci:

• LedControl.h: bibliotecă utilizată pentru controlul matricilor LED;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: bibliotecă utilizată pentru controlul servomotorelor.

Codul Arduino este împărțit în 9 părți:

• RobodaAlegria.ino: aceasta este schița principală și se numește celelalte părți. Bibliotecile sunt importate aici. De asemenea, definește și inițializează variabile globale;
• _05_Def_Olhos.ino: aici sunt definite matricile pentru fiecare ochi. Fiecare ochi este reprezentat de o matrice de 8x8 și 9 opțiuni unde sunt definite: neutru, cu ochi mari, închis, închis, supărat, împrumutat, trist, îndrăgostit și ochi morți. Există o matrice diferită pentru ochii dreapta și stânga;
• _06_Def_Boca.ino: aici sunt definite matricile pentru gură. Gura este reprezentată de o matrice de 16x8 și de 9 opțiuni unde sunt definite: fericit, trist, foarte fericit, foarte trist, neutru, cu limba deschisă, deschisă, larg deschisă și dezgustată;
• _10_Bracos.ino: mișcările predefinite pentru brațe și gât sunt definite în acest fișier. Au fost configurate nouă mișcări, mov1 () la mov9 ();
• _12_Rosto.ino: în acest fișier există câteva funcții pentru actualizarea feței robotului, combinând matricile definite în _05_Def_Olhos.ino și _06_Def_Boca.ino;
• _13_Motores_DC: definește funcțiile pentru motoarele de curent continuu;
• _20_Comunicacao.ino: o funcție pentru trimiterea datelor către ESP8266 este definită în acest fișier;
• _80_Setup.ino: rulează la pornirea Arduino. A stabilit fața inițială și poziția motoarelor robotului. De asemenea, trimite comenzi pentru conectarea la o anumită rețea Wi-Fi;
• _90_Loop: bucla principală. Se caută comenzile primite de la ESP8266 și apelează funcții specifice pentru a controla ieșirile.

Descărcați codul Arduino. Înlocuiți XXXXX cu SSID-ul routerului WiFi și AAAAA cu parola routerului de pe „_80_Setup.ino”. Vă rugăm să verificați rata de transmisie a ESP8266 și să o setați corect în cod („_80_Setup.ino”). Conectați placa Arduino la portul USB al computerului și încărcați codul.

Pasul 16: aplicații Android

Un smartphone Android a fost folosit pentru a transmite video și audio de la robot la interfața de control. Puteți găsi aplicația pe care am folosit-o pe magazinul Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Ecranul smartphone-ului poate fi transmis și la interfața de control, astfel încât operatorul să poată vedea ce este pe ecran. Puteți găsi, de asemenea, aplicația pe care am folosit-o pentru a reflecta screnn-ul pe magazinul Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

Un joc video Android a fost, de asemenea, conceput pentru a interacționa cu robotul. Nu este încă foarte stabil, deci nu este disponibil pentru descărcare.

Pasul 17: Interfață de control

Premiul „încărcare =„ leneș”în concursul de roți 2017

Locul doi în Provocarea Design For Kids

Premiul II la Concursul Arduino 2017