Robot De Tracción Diferencial (differentiaalikäyttö): 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

La robótica de enjambre se inspiraation and insectos que actúan colaborativamente. Es una disciplina basada en conjuntos de robots que se koordinate para realizar tareas grouples. Los robots yksilöitä deben ser capaces de sensar y actuar en un ambiente real. Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Aalborgin yliopisto (Dinamarca) ja EPFL (Suiza). Robottiyksiköiden toimilaitteet (llantas), potentiaalinen käyttötapa ja yhteistoiminta (sähkölaitteiden instrumenttimenetelmät) ja kommunikointitavat inalámbrica.

Robotti on tarkoituksenmukainen suhteessa suhteelliseen bajoon, de aproximadamente $ 167, comparado con otras plataformas que pueden costar else de $ 1000. El diseño es modular, skaalautuva, y fue realizado por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala, durante el año 2017.

Vaihe 1: Muokkaa Del Robot Y Listado De Materiales

El robot se divide en tres modeulos:

1. Estructura y potcia eléctrica
2. Instrumentación Electronica (sensores y la programción que los gobierna)
3. Comunicación inalámbrica (WiFi)

Robotin kehitystyöt, jotka edellyttävät laskujen herramientien vaatimuksia:

• 3D -näyttö
• cortadora láser
• fresadora de circuititos.

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart para PCB, or sculpteo para impresión 3D and corte láser.

Muokkaa Excelin arkistoa, jossa on tarvittavat robotin valmistusmateriaalit. Laske 167 dollaria robotille, joka laskee sen sisältäen el costo ni materiales para la impresora 3D, cortadora, y fresadora.

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser, adafruit, robotshop), por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot.

Vaihe 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

El diseño del robotti sisältää PCB: tä. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potcia y control de motores, dos capas. Valmistettu PCB -kankaasta
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de modeulos WiFi, Teensy, IMU*, una capa (Gerber PCB moduul final.zip)

* La IMU on valinnainen. Se recomienda utilizar una de 9 grados de libertad con acelerómetro, giroscopio y magnetómetro. Se realaron pruebas con una de 6 DOF y no se obtuvieron resultados rahuldorios.

Si no se cuenta con una fresadora de circuititos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

Suositus:

Soldar de primero los komponentit SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Käytä SMD -tason realisointitekniikkaa.

Github del proyecto

Vaihe 3: Impressio De Piezas 3D ja Corte Láser

Robotin pojan necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. pohja ultradonicos1)
2. porttikytkin y sulava (1)
3. espaciadores largos de placa de potcia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potcia (4)
5. pallopyörä (1)*

Cortadora láser:

1. portaakku MDF (2)
2. MDF -pohja (1)
3. Tapa de acrílico (1)

*El Ball -pyörä, joka on tarkoitettu käytettäväksi unica canada que funcionará como la tercera rueda kanssa.

Katso oikoluku arkistojen tarpeista, jotka on kuvattu 3D de cada pieza ja para el corte de cada pieza 2D -laitteissa. Solo deben de ser exportados a stl desde keksijä 2018 tai sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Seadjunta también el ensamblaje en keksijä (assemblyfinalultimaversion) para poder entender tärkein la estructura tai por si se desea modificar.

Piezas 3D ja 2D

Vaihe 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de komponentes de superficie, del más pequeño al más grande. Lue lisää se hace la soldadura de komponenteista.

Käytä suositeltavaa pastaa y fluxia. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

On tärkeä tavallinen lämpötiloissa myytävä SMD, ilman noita komponentteja.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. Tehokkuus: Utilizar -kaapeleita un caliber que soporten al menos 1.5 amperios de carga continua para el switch de nueve polos. Antes de colocar las bateries lipo probar si no hey corto circuit. Consultar siempre los esquemáticos de la PCB or los diagramas de conexiones adjuntos para saber donde colocar cada komponentente. Lisätietoja fi: Fabricación de robot
2. Ultrasonic Placa de sensores: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potcia deben ser soldados en la bottom layer, en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, no se sueldan directamente en el PCB. Si no se tienen vías, se recomienda soldarlas con cable and estaño, removeiendo después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: El diseño del PCB tiene headers adicionales que son opcionales. Suositellaan yksin soolon los otsikot hembra para el teensy, para el WiFi ja otsikot hembra de pines largos para la interconexión con el PCB de sensores ultrasónicos. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy, lisää adelante se muestra un diagrama de ellos.

Vaihe 5: Armar La Estructura

Opetusvideo:

Video

Vaihe 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones electricas de los motores, akut ja enkooderit

A los encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione con 3.3V.

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones. Los enkooderit hyödyntävät redundanssia ja yhteyksiä GND ja 3.3V. En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder. Lisää merkitystä es el orden de las señales de los encoders en la placa de potcia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programción del mirocontrolador.

También esportante la conexión de motores, ya que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario. Esto se puede arreglar modificando la programción del microcontrolador.

Yhdistelmäkytkin 9 poloa ja sulavaa

También se agrega un diagrama para conectar el switch de 9 polos a la placa de potcia, al igual que la conexión del fusible. Este switch on importante, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para lupakirja la carga. Kun virta on kytketty päälle, las -akut ovat colocan -sarjassa ja se on saatavana 5 V: n ja 3,3 V: n jännitteensäätimiin, jakeluenergia ja robotti. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el pin 9 del switch (ver diagrama) se agrega el fusible de protección 1A.

Vaihe 7: Ensamblar La Parte Superior (Sensores, WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. Esittelyssä los sensores, sosteniendo la base, en los headers hembra que se soldaron en la placa kuusikulmainen.
3. Colocar el Teensy ja WiFi ESP8266 ja kaikki paikat. Si se desea, también se debe Introducir la IMU en los headers.
4. Johdanto la placa de modeulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. Esittelyssä la parte superior en las barras roscadas, verificando que sea la orientación correcta. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potcia.

Vaihe 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas ja tärkeät kalibrointikooderit.

Para ello se tienen los potentiometros de los encoders, que ajustan la sensibilidad. Con un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de modeulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Vaihe 9: Cargar El Firmware Del Robot

Parametrien hallintaohjelmiston algoritmien avulla voit suositella auton laiteohjelmistoa. Jos sinulla on käsikirjoitus arduino que envía datos a la computadora ja recibe instructionsion de ella, wifi WiFi (con ES -menetelmä ESP8266).