4WD -turvarobotti: 5 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:43

Tämän projektin päätavoitteena oli rakentaa turvamobiilirobotti, joka kykenee liikkumaan ja keräämään videotietoja epätasaisessa maastossa. Tällaista robottia voitaisiin käyttää partioimaan talosi ympäristöä tai vaikeasti saavutettavia ja vaarallisia paikkoja. Robottia voidaan käyttää yövalvontaan ja tarkastuksiin, koska se on varustettu tehokkaalla heijastimella, joka valaisee ympäröivän alueen. Se on varustettu kahdella kameralla ja kaukosäätimellä, joiden kantama on yli 400 metriä. Se antaa sinulle erinomaiset mahdollisuudet suojella omaisuuttasi istuen mukavasti kotona.

Robottiparametrit

• Ulkomitat (PxLxK): 266x260x235 mm
• Kokonaispaino 3,0 kg
• Maavara: 40 mm

Vaihe 1: Osien ja materiaalien luettelo

Päätin käyttää valmiin rungon muokkaamalla sitä hieman lisäämällä lisäosia. Robotin runko on valmistettu kokonaan mustaksi maalatusta teräksestä.

Robotin komponentit:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT tai 4WD Smart RC Robot Car -runko
• 2x metallinen päälle/pois -painike
• Lipo -akku 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR -esteiden välttämisen anturi x1
• Ilmanpaineanturilevy BMP280 (valinnainen)
• Lipo -akun jännitemittari x2
• 2x moottoriajuri BTS7960B
• Lipo -akku 11,1 V 5500 mAh
• Xiaomi 1080P Panoraama Smart WIFI -kamera
• RunCam Split HD fpv -kamera

Ohjaus:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC -lähetin tai FrSky Taranis X9D Plus

Kameran esikatselu:

Everyine EV800D suojalasit

Vaihe 2: Robottirungon kokoaminen

Robottirungon kokoaminen on melko helppoa. Kaikki vaiheet on esitetty yllä olevissa kuvissa. Päätoimintojen järjestys on seuraava:

1. Ruuvaa tasavirtamoottorit teräksisiin sivuprofiileihin
2. Ruuvaa sivualumiiniprofiilit tasavirtamoottorilla pohjaan
3. Ruuvaa etu- ja takaprofiili kiinni alustaan
4. Asenna tarvittavat virtakytkimet ja muut elektroniset komponentit (katso seuraava osa)

Vaihe 3: Elektronisten osien liittäminen

Tämän elektronisen järjestelmän pääohjain on Arduino Mega 2560. Jotta voisin ohjata neljää moottoria, käytin kahta BTS7960B-moottoriajuria (H-siltoja). Kaksi moottoria kummallakin puolella on kytketty yhteen moottorikäyttöön. Jokaista moottoriajuria voidaan ladata 43A: n virralla, mikä antaa riittävän tehomarginaalin jopa liikkuvalle robotille, joka liikkuu epätasaisessa maastossa. Elektroninen järjestelmä on varustettu kahdella virtalähteellä. Yksi DC -moottoreiden ja servojen (LiPo -akku 11,1 V, 5200 mAh) syöttämiseen ja toinen Arduinon, fpv -kameran, led -heijastimen ja antureiden (LiPo -akku 7,4 V, 5000 mAh) toimittamiseen. Paristot on sijoitettu robotin yläosaan, jotta voit vaihtaa ne nopeasti milloin tahansa

Elektronisten moduulien liitännät ovat seuraavat:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_FI - 22
• MotorRight_L_FI - 23
• MotorLeft_R_FI - 26
• MotorLeft_L_FI - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz: n vastaanotin -> Arduino Mega 2560

• ch2-7 // Aileron
• ch3 - 8 // Hissi
• VCC - 5V
• GND - GND

Ennen kuin aloitat robotin ohjauksen 2,4 GHz: n RadioLink AT10 -lähettimestä, sinun on ensin sidottava lähetin R12DS -vastaanottimeen. Sitomismenettely on kuvattu yksityiskohtaisesti videossani.

Vaihe 4: Arduino Mega Code

Olen valmistellut seuraavat esimerkit Arduino -ohjelmista:

• RC 2,4 GHz: n vastaanottimen testi
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (tiedosto liitteenä)

Ensimmäisen ohjelman "RC 2.4GHz Receiver Test" avulla voit helposti käynnistää ja tarkistaa Arduinoon kytketyn 2,4 GHz: n vastaanottimen, ja toisen "RadioLinkAT10": n avulla voit hallita robotin liikettä. Ennen näyteohjelman kokoamista ja lataamista varmista, että olet valinnut kohdealustaksi "Arduino Mega 2560", kuten yllä on esitetty (Arduino IDE -> Työkalut -> Hallitus -> Arduino Mega tai Mega 2560). RadioLink AT10 2,4 GHz: n lähettimen komennot lähetetään vastaanottimelle. Vastaanottimen kanavat 2 ja 3 on liitetty Arduinon digitaalisiin nastoihin 7 ja 8. Arduinon vakiokirjastosta löytyy funktio "pulseIn ()", joka palauttaa pulssin pituuden mikrosekunneissa. Käytämme sitä lukemaan vastaanottimesta PWM (Pulse Width Modulation) -signaalin, joka on verrannollinen lähettimen kallistuskulmaan ohjaussauva. PulseIn () -funktio sisältää kolme argumenttia (nasta, arvo ja aikakatkaisu):

1. pin (int) - nastan numero, josta haluat lukea pulssin
2. arvo (int) - luettavan pulssin tyyppi: joko HIGH tai LOW
3. aikakatkaisu (int) - valinnainen määrä mikrosekunteja odottamaan pulssin valmistumista

Lukupulssin pituuden arvo yhdistetään sitten arvoon -255 ja 255, joka edustaa eteenpäin/taaksepäin ("moveValue") tai käänny oikealle/vasemmalle ("turnValue"). Jos esimerkiksi työnnämme ohjaussauvan kokonaan eteenpäin, pitäisi saada "moveValue" = 255 ja kokonaan taaksepäin painamalla "moveValue" = -255. Tämän tyyppisen ohjauksen ansiosta voimme säätää robotin liikkeen nopeutta koko alueella.

Vaihe 5: Suojausrobotin testaus

Nämä videot esittävät mobiilirobotitestejä, jotka perustuvat edellisen osan ohjelmaan (Arduino Mega Code). Ensimmäinen video näyttää 4WD -robotin testit lumella yöllä. Käyttäjä ohjaa robottia etänä turvalliselta etäisyydeltä fpv google -näkymän perusteella. Se voi liikkua melko nopeasti vaikeassa maastossa, kuten näet toisessa videossa. Tämän ohjeen alussa näet myös, kuinka hyvin se selviytyy epätasaisessa maastossa.