Torni kiipeilyä auttava robotti V1 - kaksi jalkaa, RF, BT -ohjaus sovelluksella: 22 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Seuraa lisää tekijältä:

Tietoja: Haluatko tehdä jotain parhaiten vähäisemmällä resurssillani. Lisätietoja jegatheesan.soundarapandianista »Tinkercad -projektit»

Kun näen liskoja seinillä, aion tehdä sellaisen robotin. Se on pitkän aikavälin idea, etsin paljon artikkeleita sähköliimoista ja tarkistan jollakin tavalla ja epäonnistuin sen kapasiteetista. Juuri nyt aion tehdä sen käyttämällä sähkömagneettia kiivetäkseen torniin. Vierailulla tuulimyllyn tornissa havaittiin, että jos jotkut pienet työkalut eivät koskaan nousseet huipulle, he haluavat jälleen päästä alas ja ottaa sen uudelleen. Joten miksi emme voi tehdä auttavaa robottia kävelemään tornissa ja saavuttamaan huiput työkaluilla. Kun etsit verkosta joitain pyörillä varustettuja robotteja. mutta se haluaa leveän pinnan liikkua. Joten suunnittelen robotin, jolla on jalat kävelemässä ylös. Aluksi suunnittelen kävelyä kuin lisko, mutta se vie myös enemmän tilaa. Nykyisessä suunnitelmassa se kulkee suorassa linjassa jopa 2 cm: n metallipalkissa. Joten jopa rungon tuulimyllyssä se myös kiipeää helposti.

Käytän RF -moduulia tässä projektissa pitkän matkan ohjaamiseen. Mutta jos haluan kehittää RF -lähettimen peruspiirillä, se tekee enemmän työtä eikä räätälöintiä. Joten teen tukiaseman RF -lähettimellä ja bluetooth -moduulilla. Joten Android -sovellus ohjaa robottia pitkän matkan Bluetooth -tukiaseman kautta.

Huomaa projektin päätyttyä:-

Perussuunnitelma robotista, joka toimii oikein ilman 3D -tulostusosia. Mutta 3D -tulostusosien lisääminen saa robotin kaatumaan, koska magneettiteho ei riitä painon pitämiseen eikä myöskään nostoservo pysty nostamaan painoa.

Vaihe 1: Tarvittavat materiaalit

Tarvittavat materiaalit

Robotille

1. Arduino Mini Pro 5v. - 1 Ei.
2. RF -vastaanotin - 1 nro
3. Mini MP1584 DC-DC 3A Säädettävä Buck-moduuli. - 1 Ei.
4. XY-016 2A DC-DC Tehosta 5V/9V/12V/28V virtamoduulia, jossa on Micro USB. - 1 Ei.
5. 18650 Akku - 2 nro
6. MG90S servo - 4 nro
7. DC 12V KK -P20/15 2,5 kg: n nosto -magneettimoottori - 2 nro
8. 3D -painetut osat (myös ilman 3D -tulostusta)
9. Uros- ja naaraspuoliset otsatapit
10. Ohut johto (sain sen usb -kaapelista, se on kova ja erittäin ohut)
11. Tavallinen PCB.

Tukiasemalle

1. Arduino Nano - 1 nro
2. RF -lähetin - 1 nro
3. HC05 Bluetooth -moduuli - 1 Ei
4. Uros- ja naaraspuoliset otsatapit

5. Tavallinen PCB.

Robotin ja tukiaseman kokoamiseen tarvitsemme 2 mm: n ja 3 mm: n ruuvit ja mutterit, kontti tukiasemaa varten.

Vaihe 2: Suunnittele ja 3D -tulostus

Sen yksinkertainen rakenne jopa ilman 3D -tulostusta, teemme robotin pop -tikulla ja kuumaliimapistoolilla. Jos sinulla on kaksi nosto- ja kallistuskokoonpanoa, lisää sitten suunnitelman mukaiset sähkömagneetit.

Teen pannun ja kallistan pallon muotoon, se on ainoa ero. Jos haluat sen yksinkertaisesti, käytä pannu- ja kallistuskokoonpanoa.

Vaihe 3: 3D -tulostustiedostot

Huomautus:-

Vain osien vastaanottamisen jälkeen löysin sen painon korkealle, joten ongelma pidossa ja nostamisessa. Joten älä käytä tätä mallia suoraan, jos voit, käytä sitä pohjana ja muutoksena magneetille ja nostolle kahdella servolla kummallakin puolella ja testaa. Tarkistan sen toisessa versiossa.

Vaihe 4: Piirisuunnitelma

Kaksi piiriä haluaa rakentaa yhden tukiasemalle ja toisen robotille. Robottipiirissä on 2 osaa virtapiiri ja ohjauspiiri.

Vaihe 5: RF -tukiaseman suunnitelma

Tukiasemapiiri on yksinkertainen piiri, jossa on Arduino nano, HC05 -bluetooth -moduuli ja RF -lähetin. Kytke Arduino tx ja RX HC05 RX: ään ja Tx: een ja sitten HC 05: n virta arduino 5V: sta ja gnd: stä. Käytä radiokirjaston radiotaajuuslähettimessä lähettimen D12 -liitäntää ja kytke virta akusta, koska myös tehonsiirtoetäisyyden kasvun mukaan RF -lähettimen maksimi tulojännite on 12 V.

Vaihe 6: RF -tukiaseman rakentaminen

Kuten kaikki projektini tekevät kilven arduino nanolle. Tämä on peruspiiri, joka haluaa tehdä kontin, kun kaikki testi on kunnossa ja robotti kävelee seinälle.

Vaihe 7: Robottipiirisuunnitelma

Rakennetun robottipiirin haastava tehtävä on, että piiri halutaan pitää kahden suorakulmaisen laatikon sisällä juurivarressa, sen sisämitat 2 Cm 1,3 cm X 6,1 cm. Järjestä siis ensin piiri ja löydä tapa muodostaa yhteys. Suunnitelmani mukaan jaan piirin kahteen piirin ohjauspiiriin ja virtapiiriin.

Vaihe 8: Robotin ohjauspiiri

Ohjauspiirissä käytämme vain arduino pro miniä. Jos levyn päällä käytetään uros- ja naaraspuolista otsikkoa, korkeus on lähellä 2 cm. Joten vain urosliitin pro mini i: n päällä juottaa johdot suoraan urosliitännän yli. Käytän aina mikro -ohjainta uudelleen, joten en juota suoraan levylle. Ota 10 johtoa piirilevystä suunnitelman mukaisesti

1. Vin ja Gnd akusta.
2. 5V, Gnd ja D11 RF -vastaanottimeen.
3. D2, D3, D4, D5 servomoottoreihin.
4. D8 ja D9 sähkömagneetin ohjaamiseen uln2803 IC: n avulla.

Jokaisessa ryhmäjohdossa on uros- tai naarasliitin vastakkaisen sivuliitännän mukaisesti. Esimerkki käyttää urosliitintä servolle, koska servon mukana tulee naarasliitin. Kuumaliimaa johtojen liitos, jotta juotos ei rikkoudu työn aikana. Käytän USB -kaapeleista (datakaapeli) johdinta, joka on erittäin ohut ja kova.

Vaihe 9: Robotin virtapiiri

Tämä robotti haluaa 3 tyyppistä tehoa: 7,4 V arduino, 5,5 V servo ja 12 V sähkömagneetti. Käytän kahta samsung 18650 -akkua, se 3,7 X 2 = 7,4 V DC -DC -askellevy jauheen säätämiseksi 5,5 V: ksi ja DC -DC -lisälauta 12 V: ksi kaavion mukaisen sivuliitännän vähentämiseksi.

Arduino -datatapissa on enintään 5 V, joten ohjaussähkömagneetille haluamme rele- tai transistoripiirin, joka tarvitsee vain vähän tilaa. Joten käytän ULN 2803 Darlingtonin transistorijärjestelmää IC se vie vähemmän tilaa. Gnd on kytketty nastaan 9 ja 24 voltin syöttöön, joka on kytketty nastaan 10. Liitän arduinon D8 ja D9 nastoihin 2 ja 3. Liittimistä 17 ja 16 gnd sähkömagneettiin ja 24 V suoraan sähkömagneettiin.

Ohjauspiirin tavoin virtapiirissä on myös uros- ja naarasliitin ohjauspiirin mukaisesti.

Vaihe 10: Piirin kytkentä

Ohjauspiirin ja virtapiirin nasta on esitetty kuvassa. Nyt liitämme vain otsikot sen jälkeen, kun se on korjattu robotissa. 3D -tulostuksen vastaanottaminen kestää jonkin aikaa, joten tällä hetkellä testaan robottia yksinkertaisella asetuksella.

Vaihe 11: Tarkista piirit

Käytän Arduino Unoa ohjelman lataamiseen miniin. Verkossa on paljon yksityiskohtia sen tekemiseen, teen sille kilven. Sitten kuten pohjapiirros, liimaan servot ja magneetin kuumalla liimalla, mutta ongelma on, että magneetti ei tartu servoon. Mutta pystyy testaamaan kaikki servot ja magneetit. Odota 3D -osien saapumista.

Vaihe 12: Kehitä Android -sovellus

Tämä on 13. sovellukseni MIT App Inventorissa. Mutta tämä on hyvin yksinkertainen sovellus verrattuna muihin projekteihini, koska koska robotti haluaa kävellä korkeuksissa, en halua robotin kävelevän jatkuvasti. Joten jos painat yhtä painiketta, se liikkuu yhden askeleen. joten kaikkiin suuntiin on merkitty nuoli. Sovellus on yhdistetty tukiasemaan sinisellä hampaalla ja lähettää alla olevan koodin kullekin suunnalle arduinoon. Tämä tukiasema lähettää koodin robotille RF: n avulla.

Kirjeet lähetetään sovelluksen näppäimen painalluksen mukaan

Alas - D

Vasen alas - H

Vasen - L

Vasen ylös - minä

Ylös - U

Aivan ylös - J.

Aivan - R.

Aivan alas - K.

Vaihe 13: Android -sovellus

Lataa ja asenna Tower -kiipeilysovellus Android -matkapuhelimeesi.

Napsauta kuvaketta ja käynnistä sovellus.

Napsauta Valitse Bluetooth ja valitse Bluetooth -tukiasema.

Kun kytketty ohjausnäyttö, jossa on 8 nuolta nuolissa, näkyvissä. Napsauta kutakin nuolta siirtyäksesi siihen suuntaan.

Käytä Arduino -tiedostoa Arduinolle alla olevan linkin avulla

Vaihe 14: Arduino -ohjelma

Arduino -ohjelmia on kaksi, yksi tukiasemalle ja toinen robotille.

Tukiasemalle

Tukiaseman Arduino -ohjelma

Käytä radiohead -kirjastoa tietojen lähettämiseen RF: n kautta. Käytän sarjatapahtumaa saadakseni hahmon Androidilta Bluetoothin kautta ja kun kerran sain char -lähetyksen robotille Bluetoothin kautta. Se on hyvin yksinkertainen ohjelma

Robottiohjelmaan

Robottiohjelma

Käytä radiohead -kirjastoa ja servotimer2 -kirjastoa. Älä käytä servokirjastoa, koska sekä servo- että radiohead -kirjasto käyttävät arduinon ajastinta 1, joten ohjelma ei käännä. Käytä Servotimer2 -ratkaisua ongelman ratkaisemiseen. Servotimer2 -kirjaston servo ei kuitenkaan pyöri 0-180 astetta. Joten lopulta huomasin ohjelmiston servokirjaston toimivan hyvin. Arduino -ohjelman tärkein asia on vähintään yksi magneetti joka kerta. Joten jos haluat kävellä, vapauta ensin yksi magneetti ja siirrä sitten servoja ja pidä sitten molempia magneetteja järkevällä liikkeellä uudestaan ja uudestaan.

Vaihe 15: Koeajo ilman 3D -osaa

Tarkista robotin toiminta ilman 3D -osia, joissa on manuaalinen liitos. Kaikki toiminnot toimivat oikein. Mutta ongelma virtalähteessä. Kaksi 18650 ei pysty tarjoamaan tehokasta syöttöä magneeteille ja servolle. joten jos servoa pitävät magneetit välkkyvät. Joten poistan akun ja annan virran tietokoneen SMPS 12V: sta. Kaikki toiminnot toimivat oikein. Kuljetusongelmien vuoksi 3D -tulostettujen osien saaminen viivästyy.

Vaihe 16: Vastaanotetut 3D -osat

Käytän Tinkercadia mallin suunnitteluun ja tulostamiseen A3DXYZ -muodossa, ne ovat erittäin halpoja ja parhaita 3D -tulostuspalveluja verkossa. Kaipaan yhtä kansia yläosasta.

Vaihe 17: Kokoa osat

Kokoamiseen tarvitsemme ruuvit, joissa on servot ja 3 mm x 10 mm ruuvi ja mutteri 11nos. Kuva kuvalta selitys

1) Ota ensin jalkaosa ja sähkömagneetit.

2) Aseta sähkömagneetti pidikkeeseen ja ota lanka sivulta ja vie se pallon sisään sivureiän läpi ja ruuvaa se pohjaan.

3) Aseta servo pyörivään servopidikkeeseen ja ruuvaa servot.

4, 5) Kiinnitä servosarvi pyörivään yläosaan ruuveilla.

6) Kiinnitä käsipidike pyörivään yläosaan.

7) Unohdin laittaa reiän pidikkeen pohjaan kiertääksesi alustan servolla, joten aseta manuaalinen reikä.

8) Aseta perus servot 90 astetta ja ruuvaa pyörivä liitos servolla. Pidä magneettilanka molemmissa jaloissa vastakkaisena.

9) Liitä servovarsi robottivarteen.

10) Käsien takaosan liittimen rako on erittäin suuri, joten käytän muoviputkea raon pienentämiseen. Kiinnitä servo ja kädet siihen. Työnnä kaikki kaapelit pyörivän rungon sisään ja pidä liittimet vain ylimmässä servopidikkeessä.

11) Liitä molemmat varret ruuvilla keskellä.

12, 13) Aseta virtapiiri toiselle puolelle ja ohjauspiiri toiselle puolelle ja vedä johdot ulos jalustan reikien läpi. Peitä kaikki 4 yläosaa. Koska en saa kannen yhdelle yläosalle, käytän koksipurkin pohjaa sen peittämiseen nyt, kun se on vaihdettu.

13) Jo pohjassa on aukko 1 mm: lle, täytä se kuumalla liimapistoolilla.

14) Nyt kiipeilyrobotti on valmis.

Vaihe 18: Tarkista toiminta

Päälle Kytke molemmat jalat päälle 180 astetta ja magneetit päälle. Kun kytken sen päälle ja laitan sen teräs biroliini, se pitää sitä tiukasti, olen erittäin onnellinen. Mutta kun napsautan kävellä ylös matkapuhelimessa, se putoaa alas. Olen erittäin surullinen, tarkista ja löysin kaikki toiminnot ok, ongelma virranhallintatoiminnon havaitsemisessa.

Vaihe 19: Pito- ja nosto -ongelma

Laita se nyt tasaiselle pinnalle ja testaa. Sekä pito- että nostovoimaa on lisättävä. Joten haluan pitää pohjasta kiinni ja auttaa nostamaan hieman. Haluatko päivittää servon ja magneetit.

Vaihe 20: Käytä 3D -osia manuaalisen ohjeen avulla

Tarkista robotin toiminta avullamme. Haluatko päivittää

Vaihe 21: Perus ilman 3D -osia kävele pystysuorassa Berossa

Vaihe 22: Johtopäätös

Mielestäni on hyvä idea liikkua suorassa linjassa ja siirtyä mihin tahansa suuntaan, jotta se kiipeää helposti myös runkotyyppien yli ja suunnittelen kameran toimittamista toisessa versiossa, mutta perusvaatimus ei ole täysi.

Perussuunnitelma toimi oikein järkyttynyt, kun havaittiin, että se ei toimi 3D -tulostusosien kanssa. Ristitarkistus ja löydetty verkossa tulostettujen 3D -tulostettujen osien painon laskemisen mukaan eroavat täysin todellisista 3D -painetuista osista. Joten suunnittele tehdä toinen versio servo995: llä ja 4 magneetilla, 2 magneettia kummassakin jalassa. Perusmalli liikkuu suoraan pienessä kehyksessä ja pyörii mihin tahansa suuntaan. Päivitän sen päivittäin työn päätyttyä, joten selitän koko prosessin ilman tulosta. Käy läpi projekti ja jos sinulla on enemmän ideoita kuin servon vaihtaminen ja magneettitehon ja magneetin nostojen lisääminen, kommentoi minua odottamaan vastaustasi.

Vaiheet Haluatko ottaa

1) Vaihda servo MG90: stä MG995 -servoon

2) Käytä kahta servoa käsivarteen molemmin puolin

3) Vaihda magneetti suuremmalla pitovoimalla ja kahdella magneetilla molemmin puolin

4) Vaihda MG995 -mallissa kolmiulotteinen malli ja vähennä käsivarren pituutta. Suurenna piiripidikkeen laatikon kokoa

Ennen 3D -tulostusta arvioi kunkin jalan paino ja kaikki niin paljon painoa väliaikaisella asennuksella ja tarkista.

Tämä kestää hyvin pitkän päivän ennen kuin se epäonnistuu, mutta sitä ei kerrota täysin epäonnistuneeksi, koska se loppuu odotetusti. Haluatko päivittää moottorit ja magneetit. Työskentely version2 kanssa, jossa on langaton robotti, nouse RF -pituuden ulottuville.

Kiitos, että kävit läpi projektini

Paljon enemmän nautittavaa …………… Älä unohda kommentoida ja kannustaa minua ystäviä.

Toinen sija robottikilpailussa