Ard-e: robotul cu un Arduino ca creier: 9 pași

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

Cum să creați un robot open source Arduino controlat sub 100 USD.

Sperăm că după ce citiți acest instructiv, veți putea face primul pas în robotică. Ard-e costă aproximativ 90 până la 130 USD, în funcție de cât de multă electronică de rezervă aveți în jur. Principalele costuri sunt: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 $ Mi-am luat-o la un magazin local de hobby Worm gear Motor- 12 $ https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Diverse alte electronice- în jur de 10 $ radioshack sau digikey.com Senzori - oriunde de la 0 dolari la 28 USD, în funcție de cât de mulți doriți și cât de extinsă este grămada dvs. de electronice nedorite. Prin urmare, cheltuind în jur de 100 USD, veți obține un robot de control de la distanță cu un sistem de înclinare și înclinare care ar putea fi folosit pentru a ținti o cameră, un hacked pistolul airsoft (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) sau puteți atașa un laser la acesta, deoarece asta este ceea ce aveți în jur. Dacă vrei să fii cu adevărat crud, ai putea să atașezi un laser DVD la el și să arzi tot ce ți-ai dorit (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) În plus față de crearea sistemului de panoramare și înclinare care este controlat de la distanță puteți cumpăra și cipuri în valoare de aproximativ trei dolari, puteți atașa senzori la Ard-e și îl puteți face complet autonom. Pentru aproximativ o sută de dolari îți poți construi propriul sistem de robotică care are cea mai mare parte a funcționalității unui robot roomba sau a unui lego-mindstorms: poate simți când se lovește de ceva să fie programat pentru a evita ceea ce lovește, poate urma cel mai strălucitor lumină, miros poluanți, auzi sunete, știu exact cât de departe a mers și fii controlat de o telecomandă veche reciclată. Toate acestea pentru aproximativ jumătate din prețul unităților comerciale. Aceasta este intrarea mea în concursul de robot RobotGames, așa că, dacă vă place, asigurați-vă că votați pentru el! Notă - Inițial aveam de gând să introduc versiunea controlată de la distanță doar ca intrare la concurs, dar, din moment ce termenul a fost respins, îți voi arăta cum să-l faci pe Ard-e să ruleze el însuși. Deci, cum să construiți Ard-e

Pasul 1: Construiți-vă buldozerul

Așadar, odată ce ați primit noul kit buldozer, fie prin poștă, fie la magazinul local de hobby-uri, trebuie să îl puneți împreună. Aceste kituri de la Tamiya tind să fie puțin prea scumpe, dar merită. Am găsit cutia de viteze cu melc pe care o folosesc pentru a roti laserul într-o cutie de proiecte vechi acoperite de praf, care nu mai era atinsă de trei ani. După ce a suflat praful și l-a agățat, a funcționat bine.

Un cuțit de buzunar sau un piele ar trebui să fie toate instrumentele de care aveți nevoie pentru a configura buldozerul. Instrucțiunile sunt pas cu pas și ușor de urmat, chiar dacă limba engleză este puțin tremurată. Deoarece nu intenționam să folosesc Ard-e ca un buldozer cu adevărat slab, nu am atașat plugul. Motoarele de curent continuu care acționează buldozerul sunt controlate de comutatoarele cu dublu poli (DPDT) care alcătuiesc controlerul. Am adăugat o diagramă despre cum să conectați propriul comutator DPDT pentru a controla un motor, deoarece mai târziu ajung să controlez motorul de panoramare cu un alt comutator DPDT. Sperăm că diagrama arată clar că întrerupătorul atunci când este aruncat într-o direcție face ca motorul să se întoarcă într-o direcție și când este aruncat în cealaltă se întoarce în sens invers.

Pasul 2: Asamblați sistemul Pan și Tilt

Deci, aveți acum o bază pentru Ard-e care este proiectată și construită bine (sperăm că engleza din instrucțiuni nu v-a aruncat prea mult). Acum trebuie să construiți ceva cu care această bază să poată conduce și să facă lucruri interesante. Am ales să pun un alt motor de curent continuu și un servo pe el ca sistem de înclinare și înclinare, care ar putea fi folosit pentru a viza orice vrei. Servo-ul este controlat de Arduino, iar motorul de panoramare este controlat de un comutator DPDT pe care l-am cumpărat la radio shack pentru aproximativ doi dolari. Pentru a controla servo, am scris un cod în mediul software Arduino care citește căderea de tensiune a unui potențiometru și îl convertește în unghiul în care ar trebui mutat servo. Pentru a implementa acest lucru pe Arduino, conectați cablul de date servo la unul dintre pinii de ieșire digitale de pe Arduino și cablul de tensiune plus la 5V și firul de masă la masă. Pentru potențiometru trebuie să conectați cele două cabluri exterioare la + 5V și celălalt la masă. Conductorul din mijloc de la potențiometru ar trebui să fie apoi conectat la o intrare analogică. Potențiometrul acționează apoi ca un divizor de tensiune având valori posibile de la 0V la +5. Când Arduino citește intrarea analogică, o citește de la 0 la 1023. Pentru a obține un unghi pentru a rula servo-ul, am împărțit valoarea pe care Arduino o citea cu 5,68 pentru a obține o scală de aproximativ 0-180. Iată codul pe care l-am folosit pentru a controla servo de înclinare de la un potențiometru: #include int potPin = 2; // selectează pinul de intrare pentru potențiometru Servo servo1; int val = 0; // variabilă pentru a stoca valoarea provenită din setarea potențiometervoidului () {servo1.attach (8); // selectează pinul pentru servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // citiți valoarea din potențiometru val = val / 5,68; // converti valoarea în grade servo1.write (val); // faceți servo-ul să meargă la acel nivel Servo:: refresh (); // comanda necesară pentru a rula servo} Dacă aveți nevoie de ajutor pentru a lucra cu Arduino, așa cum am făcut-o, vă sugerez să mergeți la www.arduino.cc Este un site fantastic cu sursă deschisă, care este foarte util. Deci, după ce am testat controlul servo-ului și al comutatorului, am avut nevoie de un loc unde să le pun. Am ajuns să folosesc o bucată de fier vechi tăiată la aproximativ aceeași lungime ca și Ard-e și să o înșurubez în panoul din spate cu o bucată de aluminiu îndoită la un unghi de 90 de grade. Am instalat apoi comutatorul DPDT și potențiometrul în controler. A fost o strângere strânsă și a trebuit să mai fac o gaură în partea de sus a acesteia pentru a rula firele, dar, în general, a funcționat destul de frumos. De asemenea, am ajuns să lipesc fire pe circuitele de control existente pentru a alimenta cutia de viteze melc. Probabil că ar fi trebuit să folosesc un alt servo pentru panoramare, dar magazinul de hobby-uri la care am mers avea doar unul din cele de zece dolari și motorul poate întoarce 360 grade spre deosebire de servo. Cu toate acestea, motorul este puțin prea lent. Acum, la testare.

Pasul 3: Testarea și realizarea versiunii telecomandate a Ard-e

Deci, înainte de a începe să conducem Ard-e, trebuie să facem mobilul Arduino. Tot ce aveți nevoie pentru ca Decimilla să devină mobil este o baterie de 9 volți conectată la o priză care se potrivește în sursa de alimentare externă. Am sfârșit prin a tăia cablul de alimentare de la un transformator vechi și am luat o clemă de baterie de nouă volți desfăcând un vechi de nouă volți. De asemenea, jumperul trebuie mutat de la puterea USB la puterea ext. Dacă bateria este conectată corect, lumina de alimentare de pe Arduino ar trebui să se aprindă. Dacă nu, probabil că ați greșit polaritatea și ar trebui să comutați firele. Am făcut asta la început și nu a provocat nicio deteriorare a cipului, dar nu aș recomanda să o fac mult timp.

Acum ar trebui să testați pentru a vedea dacă totul funcționează așa cum vă așteptați. Atașați ceva la sistemul de panoramare și înclinare, cum ar fi o cameră sau un led. Am folosit un laser cu fermoar la servo, deoarece se potrivea frumos și aveam unul așezat în jur. Conduceți Ard-e și încercați să nu străluciți laserul în ochi. Când am pus prima dată Ard-e împreună, am pus Arduino în spatele controlerului și l-am înregistrat la locul său. Cu această configurare de fiecare dată când am rulat fie motoarele de acționare, fie motorul de panoramare, servo-ul ar merge în poziția de 0 grade. Se pare că funcționarea motoarelor ar interfera cu impulsul de control al temporizării și ar face servo-ul să creadă că ar trebui să fie la 0 grade. M-am gândit că probabil asta se datorează cât de lung a fost firul de control al servo-ului Ard-e. A trebuit să fugă de la Ard-e la Ardunio în spatele controlerului, în timp ce se afla în imediata apropiere a firelor care transportă curentul către motoare. Aceste fire au indus o mulțime de zgomot în firul de control și l-au făcut să meargă la 0. Pentru a remedia această problemă, am mutat Arduino din spatele controlerului pe Ard-e. Rețineți montarea cu bandă adezivă cu aspect foarte profesional atât a servo-ului, cât și a Arduino-ului. Acest lucru a eliminat firele motorului care induc zgomot și a rezolvat problema. Firele lungi purtau apoi puterea și semnalul de intrare de la potențiometru în locul semnalului de putere și control pentru servo. Zgomotul de la firele motorului afectează acum citirea potențiometrului, care are puțin sau deloc efect asupra gradului în care este condus servo. Așadar, aveți acum versiunea controlată de la distanță a Ard-e. Practic tocmai ai făcut o mașină construită acasă cu care poți să conduci și să arăți lucrurile. Arduino este subutilizat pentru a spune cel puțin. În prezent, Ard-e folosește 1/6 din capacitatea sa de a simți lumea analogică și 1/14 din capacitățile sale de I / O digitale. Ați putea economisi niște bani și puteți scoate servo-ul și Arduino dacă o mașină construită acasă este tot ce doriți … Dar, dacă doriți să vă scufundați dinții în robotică, citiți mai multe despre cum să faceți ca Ard-e să conducă el însuși.

Pasul 4: Ard-e pe Auto: Folosind Ardunio pentru a conduce motoarele de curent continuu

Premiul II la concursul de roboți Instructables și RoboGames