Robot de securitate 4WD: 5 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Scopul principal al acestui proiect a fost de a construi un robot mobil de securitate capabil să mute și să colecteze date video pe teren accidentat. Un astfel de robot ar putea fi folosit pentru a patrula împrejurimile din jurul casei dvs. sau în locuri greu accesibile și periculoase. Robotul poate fi folosit pentru patrule de noapte și inspecții, deoarece a fost echipat cu un reflector puternic care luminează zona din jurul său. Este echipat cu 2 camere și telecomandă cu o autonomie de peste 400 de metri. Vă oferă oportunități excelente de a vă proteja proprietatea în timp ce stați confortabil acasă.

Parametrii robotului

• Dimensiuni externe (LxLxH): 266x260x235 mm
• Greutate totală 3,0 kg
• Gardă la sol: 40 mm

Pasul 1: Lista pieselor și materialelor

Am decis că voi folosi șasiu gata modificat ușor, adăugând componente suplimentare. Șasiul robotului este realizat în întregime din oțel vopsit în negru.

Componentele unui robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT sau 4WD Smart RC Robot Chassis Car
• 2x Buton Metal On / Off
• Baterie Lipo 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• Senzor de evitare a obstacolelor IR x1
• Placă senzor de presiune atmosferică BMP280 (opțional)
• Tester de tensiune baterie Lipo x2
• 2x Driver motor BTS7960B
• Baterie Lipo 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P Panoramic Smart WIFI Camera
• Camera RunCam Split HD fpv

Control:

Transmițător RC RadioLink AT10 II 2.4G 10CH sau FrSky Taranis X9D Plus

Previzualizare cameră:

Ochelari de protecție Eachine EV800D

Pasul 2: Asamblarea șasiului robotului

Asamblarea șasiului robotului este destul de ușoară. Toți pașii sunt afișați în fotografiile de mai sus. Ordinea operațiilor principale este următoarea:

1. Înșurubați motoarele de curent continuu la profilurile laterale din oțel
2. Înșurubați profilele laterale din aluminiu cu motoare de curent continuu la bază
3. Înșurubați profilul frontal și posterior la bază
4. Instalați întrerupătoarele de alimentare necesare și alte componente electronice (a se vedea în secțiunea următoare)

Pasul 3: Conexiunea pieselor electronice

Controlerul principal al acestui sistem electronic este Arduino Mega 2560. Pentru a putea controla patru motoare am folosit două drivere de motor BTS7960B (H-Bridges). Două motoare pe fiecare parte sunt conectate la un singur motor. Fiecare dintre driverele de motor poate fi încărcat de curent până la 43A, care oferă o marjă suficientă de putere chiar și pentru robotul mobil care se deplasează pe teren accidentat. Sistemul electronic este echipat cu două surse de alimentare. Una pentru alimentarea motoarelor de curent continuu și servomotoare (baterie LiPo 11.1V, 5200 mAh) și cealaltă pentru alimentarea Arduino, cameră fpv, reflector cu led și senzori (baterie LiPo 7.4V, 5000 mAh). Bateriile au fost plasate în partea superioară a robotului, astfel încât să le puteți înlocui rapid oricând

Conexiunile modulelor electronice sunt următoarele:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

Receptor R12DS 2,4 GHz -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Eleron
• ch3 - 8 // Ascensor
• VCC - 5V
• GND - GND

Înainte de a porni controlul robotului de la emițătorul RadioLink AT10 de 2,4 GHz, ar trebui să legați anterior emițătorul cu receptorul R12DS. Procedura de legare este descrisă în detaliu în videoclipul meu.

Pasul 4: Arduino Mega Code

Am pregătit următoarele exemple de programe Arduino:

• Test receptor RC 2,4 GHz
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (fișier în atașament)

Primul program „Test de recepție RC 2,4 GHz” vă va permite să porniți cu ușurință și să verificați receptorul de 2,4 GHz conectat la Arduino, al doilea „RadioLinkAT10” permite să controlați mișcarea robotului. Înainte de a compila și încărca programul eșantion, asigurați-vă că ați ales „Arduino Mega 2560” ca platformă țintă așa cum se arată mai sus (Arduino IDE -> Instrumente -> Placă -> Arduino Mega sau Mega 2560). Comenzile de la emițătorul RadioLink AT10 2.4 GHz sunt trimise către receptor. Canalele 2 și 3 ale receptorului sunt conectate la pinii Arduino digitale 7 și respectiv 8. În biblioteca standard Arduino putem găsi funcția "pulseIn ()" care returnează lungimea impulsului în microsecunde. O vom folosi pentru a citi semnalul PWM (Pulse Width Modulation) de la receptor, care este proporțional cu înclinarea emițătorului stick de control. Funcția pulseIn () ia trei argumente (pin, valoare și timeout):

1. pin (int) - numărul pinului pe care doriți să citiți pulsul
2. value (int) - tipul de impuls de citit: fie HIGH, fie LOW
3. timeout (int) - număr opțional de microsecunde pentru a aștepta finalizarea impulsului

Valoarea lungimii impulsului citit este apoi mapată la o valoare cuprinsă între -255 și 255 care reprezintă viteza înainte / înapoi ("moveValue") sau rotirea la dreapta / stânga ("turnValue"). Deci, de exemplu, dacă împingem butonul de control complet înainte, ar trebui să obținem „moveValue” = 255 și împingând complet înapoi să obținem „moveValue” = -255. Datorită acestui tip de control, putem regla viteza de mișcare a robotului în întreaga gamă.

Pasul 5: Testarea robotului de securitate

Aceste videoclipuri prezintă teste ale robotului mobil bazate pe programul din secțiunea anterioară (Arduino Mega Code). Primul videoclip arată testele robotului 4WD pe zăpadă noaptea. Robotul este controlat de operator de la distanță de la o distanță de siguranță pe baza vizualizării de pe fpv google. Se poate mișca destul de repede pe teren dificil ceea ce puteți vedea în al doilea videoclip. La începutul acestei instrucțiuni puteți vedea, de asemenea, cât de bine se descurcă pe teren accidentat.