Alpha Bot 1.0: 13 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Esittelyssä… ALPHABOT 1.0 2-Vadelma-Pi-klusterirobotti, jossa on 2 DOF, 8 megapikselin kameraTämä robotti sisältää paljon ominaisuuksia ja paljon tehtävää. kaikki ominaisuudet eivät välttämättä näy joissakin yllä olevissa kuvissa tai videoissa, koska robotti on käynyt läpi useita rakennusvaiheita ajan myötä ja sillä on vielä paljon tehtävää.

Tärkeä muistiinpano:

Yllä olevista kuvista 2 näkyy robotti, jossa on moottorin suoja robotin päällä ja 7 tuuman kosketusnäyttö.

Voit rakentaa sen tällä tavalla tulostamalla 3D-näytön kiinnityksen (myöhemmin tässä ohjeessa) ja jättämällä pois juottamatta 40-nastaisen säätönauhan. Voin lähettää lisätietoja, kun projekti jatkuu täällä tai blogissani. Pysy kuulolla osoitteessa alphabot-blog.herokuapp.com/ tai täältä.

Tarvikkeet

Tässä ovat seuraavat tarvikkeet, joita käytin tämän robotin rakentamiseen. Voit ostaa niitä online -laitteistosivustolta:

• MOUNTAIN_ARK Telaketjurobotti Älyautoalusta Metalli -alumiiniseossäiliön runko tehokkaalla kaksois DC 9V -moottorilla
• SunFounder PCA9685 16 -kanavainen 12 -bittinen PWM -servo -ohjain Arduinolle ja Raspberry Pi: lle
• GPS-moduuli GPS NEO-6M (Arduino GPS, drone-mikro, GPS-vastaanotin)
• 50kpl 5mm 4 -nastainen RGB -monivärinen yhteinen katodi -LED Arduino DIY: lle
• Gikfun -infrapuna -diodi -LED -emissio ja -vastaanotin Arduinolle (10 parin pakkaus) (EK8460)
• ELEGOO MEGA 2560 R3 Board ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LED -valot, infrapunasäteilijä ja IR -vastaanottodiodi Arduinolle (20 kpl pakkaus) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 -aloitussarja Arduino W/ 33 -opetusohjelmaan Yli 200 kpl täydellisiä elektronisten komponenttien projektisarjoja
• TFmini-s, 0,1-12 m Lidar-ilmaisinanturi Lidar Tiny Module Single-Point Micro Ranging Module UART / I2C-tiedonsiirtoliitäntään
• TalentCell ladattava 12V 3000mAh litiumioniakku LED -nauhoille, CCTV -kameroille ja muille, DC 12V/5V USB -kaksoislähtöinen ulkoinen akun varavirtalähde laturilla, musta
• Raspberry Pi 3 Malli B (2X)
• Raspberry Pi -kameramoduuli V2
• Raspberry Pi NoIR -kamera V2
• 4 kpl 5.5X2.1mm DC -virtaliitäntäkaapeli
• Adafruit Flex -kaapeli Raspberry Pi -kameraan - 18 " / 457 mm (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 Puolijohde, matalajännite, äänitehovahvistin, Dip-8, 3,3 mm K x 6,35 mm L x 9,27 mm L (10 kpl: n pakkaus)
• Kannettava laturin virtapankki 26800mAh Erittäin suuri kapasiteetti ulkoinen akku Kaksoislähtöportti 4 LEDillä
• Freenove Ultimate Starter Kit for Raspberry Pi 4 B 3 B+, 434 sivua Yksityiskohtaiset opetusohjelmat, Python C Java, 223 kohdetta, 57 projektia, oppia elektroniikkaa ja ohjelmointia, Juotamaton leipälevy
• Juotosraudasarja - Juotosrauta 60 W, säädettävä lämpötila, juotoslanka, juotosraudateline, lankaleikkuri, juotosraudat, juottopumppu, pinsetit, kolofoni, lämpökiristysputket [110V, US -pistoke]
• Kaksipuolinen piirilevyn prototyyppisarja, Quimat 35 kpl universaali painettu piirilevy, 5 kokoa DIY -juotos- ja elektroniikkaprojektille (QY21)
• Julkinen leipälauta, jossa hyppyjohdot-ALLDE BJ-021 2 kpl 400 nastainen ja 2 kpl 830-nastainen prototyyppinen piirilevylevy ja 3 kpl kaksoisjohtimet (uros-naaras, naaras-nainen, uros-uros) vadelmalle Pi ja Arduino
• 2mm vetoketjut (500 kpl pakkaus)

• Raspberry Pi 7 tuuman kosketusnäyttö

Vaihe 1: Määritä RPI -ohjelmisto

Ensimmäinen vaihe: asenna raspbian RPI: siisi (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Ohjelmiston kieli: Java ja NetBeans IDE. Minulla on jaettu projektiyhteys raspberry pi: n kanssa. (Aiemmin robottien pääalusta käsitteli käsittelyä.org)

Tietoja ohjelmistosta: Käsittely on suunniteltu joustavaksi ohjelmiston luonnoskirjaksi. Sen avulla voit ohjelmoida 2D- ja 3D -grafiikoilla Java -kielellä tai muilla "tiloilla" (ohjelmointikielet). Se käyttää Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) ja muita Java -alustoja. Yksi ongelma. Se on tarkoitettu vain aloitteleville ohjelmoijille ja pienille ohjelmille. Vaihdoin ohjelmistoalustani muiden erityisten rajoitusten vuoksi, erityisesti siksi, että kaikki projektisi.pde -tiedostot Processing IDE: ssä täyttyvät ylhäältä. Käytän nyt NetBeans IDE: tä (netbeans.apache.org/download) ja projektien etäjakoa tietokoneeni ja tärkeimmän vadelmapiini välillä, jotta esimerkiksi GPIO -nastojen ja vastaavien ohjelmointi voi olla helpompaa. Ja katson java FX: tä robottien käyttöliittymään.

Tässä artikkelissa voit oppia määrittämään NetBeans IDE: n etäprojektien jakamisen avulla:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Vaihe 2: Kohteiden kokoaminen koteloon

Hyödyllisin kokoonpanomuoto: Mielestäni hyödyllisin kokoonpanomuoto on vetoketjut. Vetoketjuilla voit kiinnittää mitä tahansa robotin runkoon. Ostin 2 mm: n vetoketjut, joten ne mahtuivat rungon minkä tahansa reiän läpi.

Jos IMU -anturini tapauksessa (yllä olevissa kuvissa) on kuitenkin hyvä paikka laittaa muutama ruuvi, ruuvit on asetettava sen sijaan.

Käytän myös 3D -tulostettuja aluslevyjä (näkyy yllä olevissa kuvissa) välimatkojen ja rungon maalin naarmuuntumisen estämiseksi.

Vaihe 3: Yleiskatsaus juotoksesta

JUOTETTAVAT TAVARAT, TÄMÄN OHJEEN MYÖHEMPI:

• Kuten edellä on lueteltu: IR -anturit
• Arduino 5,5x2,1 virtajohto
• 5v Ajovalo 5v+GND -liitännät
• 12 V LiOn -akkuvirtajärjestelmä ja 5 V: n virtalähde
• 40-nastainen säätönauha moottorin suojan siirtämiseksi 1 cm: n päässä moottoreista

Juotosvinkkejä: Kun juotin 2 IR -anturia, käytin tyypillistä eristettyä johdinta pidempiin yhteyksiin. Tinattu kuparilanka on paljon helpompi käyttää. Minulla on 24 AWG johto. Käytin sitä juottamaan nastan purkauksen takaosan ja se toimii äärettömän paremmin kuin eristetty lanka.

Vaihe 4: Juotoslevy

Se ei vaikuta aluksi tarpeelliselta, mutta jos haluat kytkeä 10 anturia yhteen arduinoon, se on ehdottomasti tarpeen. Laitat GND -johdon levyn päähän ja saat 26 lisää GND -johtoa käytettäväksi. Käytän tätä kaikissa arduinon 5V, GND ja 3.3V nastoissa.

Vaihe 5: Juotosvalot

Juotettaessa ajovaloja (rungon mukana) juotin GND -johdot yhteen, jotta asiat olisivat yksinkertaisia, kun johdot kaiken Arduinoon. Käytin 220 ohmin vastusta molemmissa ajovaloissa ja käytin kutisteputkia pitämään juotetut liitokset hajoamatta.

Vaihe 6: Juotos IR -anturit

Seuraavaksi haluat juottaa infrapuna -anturit yllä olevan kaavion perusteella.

Kuten sanoin, kun juotin kaksi IR -anturia, käytin tyypillistä eristettyä johtoa pidempiin yhteyksiin, mutta on paljon helpompaa käyttää 24 AWG: n tinattua kuparilankaa siihen. Varmista vain, että johdot eivät mene ristiin!

Vaihe 7: Muut juotostehtävät

MUITA VALMISTETTUJA OSIA, JOTKA ON JUOTETTAVA

• virtakaapeli Arduino MEGA 2560: een (5,5 x 2,1 virtajohto USB 2.0 -kaapeliin)
• 12 V LiOn -akkuvirtajärjestelmä ja 5 V: n virtalähde

Vaihe 8: Lisää moottorisuoja

Sinun on juotettava 40-nastainen säätönauha:

Moottorin suojus on 1 cm liian lähellä moottoreita, joten sinun on luotava 40-nastainen säätönauha moottorin suojan siirtämiseksi 1 cm taaksepäin

- Tässä 24 -kokoinen tinattu kuparilanka on ehdottoman välttämätöntä.

Vaihe 9: 3D -tulostuskamera

Nyt sinun täytyy tulostaa kamera ja kamerateline 3D -tulostimella.

Ota nämä G-kooditiedostot ja avaa ne Ultimaker Curassa tai missä tahansa muussa käyttämässäsi 3D-tulostinohjelmistossa. Kun malli on tulostanut, aseta servo telineeseen ja liimaa telineen kansi päälle ja liimaa sitten kiinnityskannattimet alempaan servomuoviliittimeen

Vaihe 10: 3D -tulostus muita tarvittavia kohteita

Kaikki osat on valmistettu mustasta PLA -filamentista

• Top Arduino -levykiinnike

• 7 tuuman näyttökiinnike (tulosta tämä vain, jos haluat asentaa 7 tuuman näytön moottorin suojuksen päälle)

  KOKOONPANO: Sinun on porattava reikiä Screen Mount -alustaan, syötettävä Screen Mount Raise -kappaleet ja liimattävä ne paikoilleen

• Pähkinät ja aluslevyt (mainittu aiemmin)

  Voit ladata sen täältä: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Suunnittelu ja 3D -tulostus Suunnittelin 3D -painetut osat tehosekoittimessa ja tulostin ne ultimaker -kuralla.

Yllä on robotille tulostettavien lisäkohteiden G-koodit.

Vaihe 11: Johda kaikki

Liitä kaikki johdot mistä tahansa anturista, jonka olet liittänyt AlphaBotiin, ja yhdistä ne Arduino Mega 2560: een. Kytke kaikki GND-, 5 V- tai 3,3 V -liitännät katkaisukorttiin.

Liitä kaikki levyt sarjaan

Jotta levyt voisivat kommunikoida keskenään, vadelma Pis ja Arduino -levy on kytkettävä sarjaan.

Sarjakaapelit tarvitaan (saatat joutua juottamaan yhden, jos sinulla ei ole sitä):

• 1 USB (vakio) - USB (pienempi) (Arduino -kortin USB -kaapeli)
• 1 USB (vakio) - USB (vakio) -kaapeli.

Java -kirjasto helpottaa sarjaliikennettä:

Vaihe 12: Kiinnitä paristot runkoon

Tämän robotin virtalähteenä on 5 voltin 2,61 A: n virtalähde (ylhäällä) ja 12 voltin LiOn -akku (alhaalla) Voit ladata akut käyttämällä mikro -USB -murtokorttia (5v) ja 12v: n 5,5x2,1 virtajohtoa.

12 V: n akku: TalentCell 12 V: n akku on kytketty moottorin suojaan ja arduino mega 2560: een (5 V: n lähtö), jotta moottorit saavat virtaa. Se ladataan 12 voltin virtakaapelilla, minkä vuoksi minun piti luoda robotille erillinen laturi.

5 V: n akku: 5 V: n akku on kytketty 2 RPI: hen ja se ladataan micro-usb-murtokortilla.

Vaihe 13: Pysy kuulolla

Voin lähettää lisää tietoa projektin edetessä. Pysy kuulolla osoitteessa alphabot-blog.herokuapp.com/

Jos pidit tästä ohjeesta, ota se sydämeesi (yllä) ja äänestä sitä ensimmäistä kertaa kirjoittajakilpailussa (alhaalla)