Un robot instructabil cu multe caracteristici: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Bună, prieteni, în acest instructable voi introduce un robot fantastic care poate îndeplini următoarele sarcini:

1- Se poate mișca și controlul mișcărilor sale se face prin Bluetooth

2- Poate face curățare ca aspirator

3- Poate reda melodii prin Bluetooth

4- Poate schimba stările ochilor și gurii sale prin Arduino

5- Are LED intermitent

6- Sprâncenele și marginea fustei sale sunt realizate din bandă LED

Deci, acest instructiv unic este o clasă foarte bună pentru cei care doresc un robot simplu, dar multifuncțional.

Trebuie să adaug, multe caracteristici ale acestui robot sunt preluate din articole de pe site-ul Instructables și recunosc acest lucru citând articolul în fiecare secțiune relevantă.

Pasul 1: dimensiuni și caracteristici

1- Dimensiuni generale ale robotului:

-Dimensiunile bazei: 50 * 50 cm, înălțimea de la sol 20 cm, inclusiv roțile

- Dimensiunea roților: diametre roți față: 5 cm, roți spate 12 cm

- Dimensiunile rezervorului aspiratorului: 20 * 20 * 15 cm

- Diametrul conductelor: 35 mm

- Dimensiunile compartimentului bateriei: 20 * 20 * 15 cm

- Dimensiunile robotului Istructables: 45 * 65 * 20 cm

Caracteristici:

- mișcare prin două motoare care rotesc roțile din spate și două roți din față fără putere, rotația motoarelor este controlată de o unitate controlată prin Bluetooth și de un software care poate fi instalat în telefonul inteligent.

- Funcție de aspirare cu întrerupător

- Benzi LED intermitente cu culori roșu și albastru

- Schimbarea stărilor ochilor și gurii la fiecare 10 secunde

- Sprâncenele și marginea fustei robotului roșu LED cu lumină constantă ar putea fi pornite-oprite

-Difuzoarele Bluetooth au pornit-oprit pe corpul robotului și ar putea fi operate de telefonul inteligent Android prin Bluetooth.

Pasul 2: Lista materialelor, modulelor și componentelor

Materialele, modulele și componentele utilizate în acest robot sunt următoarele:

1- Două cutii de motor ZGA28 (Fig. 1):

Model - ZGA28RO (RPM) 50, Producător: ZHENG, Diametru ax: 4 mm, Tensiune: 12 V, lungime ax 11,80 mm, Curent fără sarcină: 0,45 A, diametru cutie de viteze: 27,90 mm, max. cuplu: 1,7 kg.cm, înălțime cutie de viteze: 62,5 mm, cuplu constant: 1,7 kg.cm, lungime: 83 mm, raport viteză: 174, diametru: 27,67 mm

2- Un driver Bluetooth pentru motoare robot (Fig. 2):

BlueCar v1.00 echipat cu modul Bluetooth HC-O5 (Fig 3)

Un software Android numit BlueCar v1.00 poate fi instalat pe telefoanele inteligente Android și poate controla pur și simplu mișcările motoarelor.

Software-ul Android este prezentat în figurile (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) și poate fi descărcat

3- O baterie de 12 V, 4,5 A-h plumb-acid (Fig.5)

4- Două console de motor 28 * 23 * 32 mm (Fig. 6, Fig. 7)

5- Două cuplaje motor 10 * 10 * (4-6) mm (Fig. 8)

6- Două arbori cu motor diametru 6 mm * lungime 100 mm

7- Două roți din spate cu un diametru de 12 cm fiecare (Fig 9)

8- Două roți față cu diametrul de 5 cm fiecare (Fig. 10)

9- O bucată pătrată de 50 cm * 50 cm, foaie pătrată de PC (poli carbonat) cu grosimea de 6 mm

10- Conducta electrică din PVC este utilizată pentru armarea și încadrarea bazei dimensiunile sunt de 3 * 3 cm

11- Țeavă din PVC cu diametrul de 35 mm pentru țevile aspiratorului (inclusiv cot)

12- Rezervorul sau recipientul pentru aspirator este un recipient din plastic pe care îl aveam în resturi cu dimensiunea de 20 * 20 * 15 cm

13 - Motor-ventilator de aspirator, motor de 12 V cu ventilator centrifug direct cuplat la acesta

14- Șase comutatoare basculante

15- Un modul Arduino Uno

16- Un modul amplificator verde PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- Două difuzoare, fiecare de 8 Ohm, 3 W

18- Cinci module matrice de 8 * 8 puncte cu cip Max7219 și conector SPI (Fig. 12)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Două tranzistoare de putere 7805

20- două diode 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Două condensatoare 3.3 uF

22- Două condensatoare 100 uF

23- Două tranzistoare BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Două rezistențe 100Ohm

25- Două rezistențe 100 kOhm

26- Doi condensatori 10 uF

27- Trei plăci de proiect 6 * 4 cm

28- Suficient de fire de panouri și fire cu un singur miez de 1 mm

29- Un conector USB feminin (am folosit un hub USB ars și am scos unul dintre USB-ul său feminin!)

30- Un receptor Bluetooth BT163

31- Conductă electrică din PVC 1 * 1 cm

32- Șuruburi

33- Opt terminale la bord

Pasul 3: Instrumente necesare

1- Cutter

2- Ferăstrău manual

3- Fier de lipit

4- Cleste

5- Tăietor de sârmă

6- Burghiu mic cu capete diferite (burghie - polizoare, freze)

7- Domnitor

8- lipit

9- super lipici

10- șurubelnițe de dimensiuni mici și mijlocii

Pasul 4: Dimensiunea motoarelor de acționare

Pentru a dimensiona motoarele de acționare, am folosit un instrument de dimensionare a acționării la următorul site:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Noțiunile de bază sunt următoarele:

Instrumentul de dimensionare a motorului de acționare este destinat să ofere o idee despre tipul de motor de acționare necesar pentru robotul dvs. specific, luând valori cunoscute și calculând valorile necesare atunci când căutați un motor. Motoarele de curent continuu sunt utilizate în general pentru sistemele de acționare cu rotație continuă, deși pot fi utilizate și pentru rotația parțială (unghi la unghi). Acestea vin într-o varietate aproape infinită de viteze și cupluri pentru a satisface orice nevoie. Fără decelerare, motoarele de curent continuu se învârt foarte repede (mii de rotații pe minut (rpm)), dar au un cuplu redus. Pentru a obține feedback despre unghiul sau viteza motorului, luați în considerare un motor cu opțiune de codificare. Adăugarea unei reduceri de viteză reduce atât viteza, cât și crește cuplul. De exemplu, un motor DC descărcat ar putea roti la 12000 rpm și să ofere 0,1 kg-cm de cuplu. Se adaugă o reducere de viteză 225: 1 pentru a reduce proporțional viteza și a crește cuplul: 12000 rpm / 225 = 53,3 rpm și 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Motorul va putea acum să mute în mod semnificativ mai multă greutate la o viteză mai rezonabilă. Dacă nu sunteți sigur cu privire la ce valoare să introduceți, încercați să faceți o ghicire bună „educată”. Faceți clic pe fiecare link pentru mai multe explicații despre efectul fiecărei valori de intrare. De asemenea, sunteți încurajați să consultați Tutorialul de dimensionare a motorului de acționare, unde veți găsi toate ecuațiile folosite în acest instrument complet cu explicații.

Prin urmare, intrările mele pentru instrumente sunt prezentate în Fig. 1

Iar ieșirile sunt prezentate în Fig.2

Motivele pentru intrările mele de selecție au fost, în primul rând disponibilitatea și, în al doilea rând, prețul, așa că a trebuit să-mi adaptez designul la ceea ce era disponibil și a trebuit să fac multe compromisuri, incluzând unghiul de înclinare, viteza și RPM., Deci în ciuda valorii de 80 RPM care instrumentul propus, am selectat un motor cu 50 RPM.

Puteți găsi multe site-uri pe Internet care sunt alocate pentru a selecta motorul de acționare în următorul site există un ghid foarte bun în format pdf care oferă sfaturi neprețuite cu privire la selectarea motoarelor robotului mobil:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Pasul 5: Cum se realizează piese mecanice

Realizarea pieselor mecanice se poate face în pași după cum urmează:

1- Realizarea bazei: tăierea a 50 * 50 cm dintr-o foaie din PC (poli-carbonat) cu grosimea de 6 mm și folosirea a 3 * 3 conducte electrice pentru a o întări atât drept un dreptunghi, cât și două contravântuiri pentru o rezistență mai bună.

2- Atașarea a două părți verticale de la conductele electrice la bază și o face suficient de puternică pentru antrenarea roților, realizarea unui compartiment pentru acționarea motoarelor și fixarea tuturor acestora la bază cu șuruburi pentru a face o structură rigidă pentru purtarea sarcinii și susținerea roților.

3- Conectarea firelor suficient de lungă la motoare și lipirea acestora și conectarea motoarelor prin consolă la compartimentul motorului.

4- conectarea roților la arbori prin șuruburi și lipire pentru a face aceste ansambluri suficient de puternice care să reziste sarcinii și vitezei și după introducerea arborilor în găurile prevăzute în părțile verticale (a se vedea clauza 2) și adăugarea a două șaibe din plastic pe ambele părți pentru a face un rulment pentru rotația arborelui, conectați arborii la cuplajele motorului și utilizați șuruburi de fixare pentru a face o conexiune puternică, altfel arborii se pot decupla de la motoare și vă pot face viața dificilă. Alinierea motoarelor este importantă și are nevoie de o sarcină atentă și precisă și suficientă răbdare pentru a face ca unitatea să fie robustă și în mișcare liberă.

5- Conectarea roților din față (în cazul meu un fel de role utilizate în scaunele în mișcare) la baza mică și înșurubarea bazei acestora la țevi verticale din PVC de 35 mm, pentru a le face să se rotească liber, fără niciun impediment și apucare, este mai bine să folosiți puțin ulei de silicon pentru toate roțile care poartă găuri și pe roțile rulante pentru a le face să ruleze liber cu viteză.

6- Conectarea compartimentului pentru baterii care este realizat din foi de poliacarbonat și înșurubarea compartimentului la bază și punerea bateriei în compartiment gata pentru conexiuni ulterioare.

7- Conectarea rezervorului aspiratorului la bază prin lipici și șuruburi și atașarea țevilor la acesta, am folosit un cot și am făcut un tee prin țevi, care au fost tăiate corespunzător pentru a fi utilizate ca intrare de aspirație pentru curățarea prin vid. De asemenea, conectarea ansamblului motor-ventilator pentru curățarea prin vid (terminalele motorului ar trebui conectate la fire suficient de lungi pentru lucrări ulterioare, de asemenea, firele ar fi de cel puțin 0,5 mm ^ 2 pentru curentul ridicat de curent de către motorul aspiratorului) la partea superioară a rezervor.

8- În acest pas, robotul instructabil va fi tăiat din tablă de poli-carbonat (6 mm grosime) și conectat la bază astfel încât rezervorul aspiratorului să fie localizat în interiorul acestuia și capul robotului căruia i se alocă cubul 20 * 20 * 20 la componentele electronice și la module. trei găuri pentru comutatoarele basculante trebuie făcute în corpul frontal al robotului.

Pasul 6: Cum se realizează piese electronice:

Pentru a realiza piesele electronice, pașii sunt următorii:

1- Realizarea LED-ului intermitent

Circuitul și componentele acestei părți sunt preluate exact din instructajul meu anterior, după cum urmează:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- Realizarea LED-ului matricial pentru starea ochilor și gurii:

Tot ceea ce am făcut în acest pas a fost preluat din următoarele instrucțiuni:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

cu excepția faptului că am schimbat software-ul său și, în loc să-l controlez prin monitorul serial, am adăugat câteva coduri pentru a schimba starea ochilor și a gurii la fiecare 10 secunde. În secțiunea software, voi explica mai multe despre acest lucru și voi include software-ul pentru descărcare. Am inclus un mic circuit pentru conversia tensiunii bateriei de 12 V la 5 volți pentru conexiunea de intrare Arduino UNO, detaliile unui astfel de circuit sunt în instructajul meu anterior, după cum urmează:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- Realizarea motoarelor de acționare Bluetooth

Conexiunile motoarelor la modulul motorului de acționare Bluetooth (Fig.3) sunt ușoare și conform figurii menționate mai sus, adică terminalele motorului drept la terminalele din dreapta ale șoferului și terminalele motorului din stânga la terminalele din stânga ale șoferului și puterea de la baterie la bornele de alimentare și de împământare ale șoferului în care este instalat un comutator basculant pe compartimentul bateriei pentru pornire-oprire. Software-ul acestei părți va fi explicat în partea software.

4- Realizarea difuzoarelor Bluetooth

Această parte este ușoară și este luată exact din următoarele instrucțiuni:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Cu două excepții, în primul rând nu am rupt receptorul Bluetooth și am folosit un USB feminin pentru a-l conecta la sursa de alimentare (la fel ca la articolul 2 de mai sus, adică circuitul de 12 V / 5 V) și o mufă feminină pentru a-l conecta la modulul meu amplificator. În al doilea rând, am folosit modulul amplificator, verde PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (Fig 11), în locul amplificatorului folosit în acel instructable, și m-am conectat difuzorul meu stâng la terminalele din stânga ale PAM8403 și conectați difuzorul din dreapta la terminalele din dreapta ale PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), luând în considerare polaritatea, eu am folosit intrarea de 5V de la aceeași sursă de alimentare de mai sus și am conectat cele trei terminale ale PAM8403 la mufa de ieșire a receptorului Bluetooth conform figurii.

Pasul 7: Software-uri

Există două software-uri în acest instructable, 1 - pentru driverul de motor Bluetooth și 2) pentru ochi și gură cu matrice de puncte

- Software-ul pentru driverul motorului este inclus aici pentru descărcare, puteți instala acest apk în telefonul dvs. inteligent și puteți controla robotul prin software prin Bluetooth.

- Software-ul pentru Arduino este același cu software-ul inclus în instrucțiunile de mai sus, instructabile pentru schimbarea stării ochilor și a gurii utilizând LED-uri Dot-Matrix, dar am schimbat unele dintre coduri pentru a determina Arduino să schimbe stările în la fiecare 10 secunde, iar acest software este inclus aici și pentru descărcare.

Pasul 8: Concluzie:

În cele din urmă, dar nu în ultimul rând, sper să-ți poți crea propriul robot și să te bucuri de el ca mine când văd robotul meu instructabil în fiecare zi făcând lucrări fantastice și îmi amintește că fac parte dintr-o comunitate creativă numită INSTRUCTABLES