Ohjattava robotti, jossa on monia ominaisuuksia: 8 vaihetta (kuvilla)

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

Hei ystävät, tässä ohjeessa esitän fantastisen robotin, joka pystyy suorittamaan seuraavat tehtävät:

1- Se voi liikkua ja sen liikkeiden ohjaus tapahtuu Bluetoothilla

2- Se voi puhdistaa pölynimurina

3- Se voi toistaa kappaleita Bluetoothilla

4- Arduino voi muuttaa silmien ja suun tilaa

5- Siinä on vilkkuva LED

6- Sen kulmakarvat ja hameen marginaali on valmistettu LED-nauhasta

Tämä ainutlaatuinen ohje on siis erittäin hyvä luokka niille, jotka haluavat yksinkertaisen mutta monitoimisen robotin.

Minun on lisättävä, että monet tämän robotin ominaisuudet on otettu Instructables -sivuston artikkeleista, ja tunnustan tämän lainaamalla artikkelia jokaisessa asiaankuuluvassa osassa.

Vaihe 1: Mitat ja ominaisuudet

1- Robotin yleiset mitat:

-Jalustan mitat: 50 * 50 cm, korkeus maasta 20 cm pyörät mukaan lukien

- Pyörien mitat: Etupyörien halkaisijat: 5 cm, Takapyörät 12 cm

- Imurin säiliön mitat: 20 * 20 * 15 cm

- Putkien halkaisijat: 35 mm

- Paristolokeron mitat: 20 * 20 * 15 cm

- Istructables -robotin mitat: 45 * 65 * 20 cm

Ominaisuudet:

- kahden takapyöriä pyörivän moottorin ja kahden etupyörän ilman virtaa liikkuvien moottorien liike, moottorien pyörimistä ohjaa Bluetooth -ohjattava yksikkö ja älypuhelimeen asennettava ohjelmisto.

- Imuritoiminto kytkimellä

- Vilkkuva LED -nauha punaisella ja sinisellä värillä

- Silmien ja suun tilan vaihtaminen 10 sekunnin välein

- Robotin punaisen LED-valon kulmat ja hame, jossa on jatkuva valo, voidaan kytkeä pois päältä

-Bluetooth-kaiuttimet kytkettiin päälle ja pois päältä robotin rungossa, ja niitä voidaan käyttää Android-älypuhelimella Bluetoothin kautta.

Vaihe 2: Materiaaliluettelo, moduulit ja komponentit

Tässä robotissa käytetyt materiaalit, moduulit ja komponentit ovat seuraavat:

1- Kaksi moottorivaihteistoa ZGA28 (kuva 1):

Malli - ZGA28RO (RPM) 50, Valmistaja: ZHENG, Akselin halkaisija: 4 mm, Jännite: 12 V, akselin pituus 11,80 mm, kuormittamaton virta: 0,45 A, vaihteiston halkaisija: 27,90 mm, maks. vääntömomentti: 1,7 kg. cm, vaihdelaatikon korkeus: 62,5 mm, jatkuva vääntömomentti: 1,7 kg. cm, pituus: 83 mm, nopeussuhde: 174, halkaisija: 27,67 mm

2- Yksi Bluetooth-ohjain robottimoottoreille (kuva 2):

BlueCar v1.00 varustettu HC-O5 Bluetooth-moduulilla (kuva 3)

Android -ohjelmisto nimeltä BlueCar v1.00 voidaan asentaa Android -älypuhelimiin ja ohjata yksinkertaisesti moottorien liikkeitä.

Android-ohjelmisto on esitetty kuvissa (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) ja se voidaan ladata

3-Yksi 12 V: n 4,5 A: n lyijyakku (kuva 5)

4- Kaksi moottorikannatinta 28 * 23 * 32 mm (kuva 6, kuva 7)

5- Kaksi moottorin liitintä 10*10*(4-6) mm (kuva 8)

6- Kaksi moottoriakselia, joiden halkaisija on 6 mm * pituus 100 mm

7- Kaksi vetopyörää, kukin halkaisijaltaan 12 cm (kuva 9)

8- Kaksi etupyörää halkaisijaltaan 5 cm (kuva 10)

9- A 50 cm * 50 cm, neliömäinen pala PC (polykarbonaatti) -levyä, jonka paksuus on 6 mm

10- PVC: stä valmistettua sähkökanavaa käytetään pohjan vahvistamiseen ja kehystämiseen, mitat ovat 3*3 cm

11- PVC-putki halkaisijaltaan 35 mm imurin putkille (mukaan lukien kyynärpää)

12- Pölynimurin säiliö tai säiliö on muovisäiliö, joka minulla oli romuissani, koko 20* 20* 15 cm

13 - Pölynimurin moottorin tuuletin, 12 V: n moottori, johon on kytketty suoraan keskipakopuhaltin

14- Kuusi keinukytkintä

15- Yksi Arduino Uno -moduuli

16- Yksi vahvistinmoduuli vihreä PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- Kaksi kaiutinta, kumpikin 8 ohmia, 3 W

18- Viisi 8*8 pistematriisimoduulia Max7219-sirulla ja SPI-liittimellä (kuva 12)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Kaksi tehotransistoria 7805

20- kaksi diodia 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Kaksi kondensaattoria 3,3 uF

22- Kaksi kondensaattoria 100 uF

23- Kaksi transistoria BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Kaksi vastusta 100 ohmia

25- Kaksi vastusta 100 kOhm

26- Kaksi kondensaattoria 10 uF

27- Kolme projektialustaa 6*4 cm

28- Riittävästi leipälevylankoja ja 1-johtimisia 1 mm: n johtoja

29- Yksi naaras-USB-liitin (käytin poltettua USB-keskitintä ja otin yhden sen naaras-USB: stä ulos!)

30- Yksi Bluetooth-vastaanotin BT163

31- Sähkökanava PVC: stä 1*1 cm

32- Ruuvit

33- Kahdeksan aluksella olevaa terminaalia

Vaihe 3: Tarvittavat työkalut

1- Leikkuri

2- Käsisaha

3- Juotosrauta

4- Pihdit

5- Lankaleikkuri

6- Pieni pora eri päillä (poranterät - hiomakoneet, leikkurit)

7- Viivain

8- Juotos

9- superliima

10- pienet ja keskikokoiset ruuvimeisselit

Vaihe 4: Käyttömoottorien mitoitus

Käyttömoottoreiden koon määrittämiseksi käytin taajuusmuuttajan mitoitustyökalua seuraavassa paikassa:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Perusteet ovat seuraavat:

Käyttömoottorin mitoitustyökalu on tarkoitettu antamaan käsitys robotillesi tarvittavasta käyttömoottorityypistä ottamalla tunnetut arvot ja laskemalla moottorin etsinnässä tarvittavat arvot. Tasavirtamoottoreita käytetään yleensä jatkuvan pyörimisen käyttöjärjestelmiin, mutta niitä voidaan käyttää myös osittaiseen (kulma -kulma) -kiertoon. Niitä on saatavana lähes loputtomasti erilaisia nopeuksia ja vääntömomentteja kaikkiin tarpeisiin. Ilman vaihteistoa tasavirtamoottorit pyörivät erittäin nopeasti (tuhansia kierroksia minuutissa (rpm)), mutta niillä on pieni vääntömomentti. Jos haluat saada palautetta moottorin kulmasta tai nopeudesta, harkitse moottoria, jossa on anturivaihtoehto. Vaihteiston lisääminen sekä vähentää nopeutta että lisää vääntömomenttia. Esimerkiksi kuormittamaton tasavirtamoottori voi pyöriä nopeudella 12000 rpm ja tuottaa 0,1 kg-cm vääntömomentin. 225: 1-vaihteisto lisätään suhteellisesti nopeuden pienentämiseksi ja vääntömomentin lisäämiseksi: 12000 rpm / 225 = 53,3 rpm ja 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Moottori pystyy nyt siirtämään huomattavasti enemmän painoa kohtuullisella nopeudella. Jos et ole varma, mitä arvoa haluat syöttää, yritä tehdä hyvä "koulutettu" arvaus. Napsauta kutakin linkkiä saadaksesi lisätietoja kunkin syöttöarvon vaikutuksesta. Kannustamme myös tutustumaan käyttömoottorin mitoitusoppaaseen, josta löydät kaikki tässä työkalussa käytetyt yhtälöt ja selitykset.

Siksi panokseni työkaluihin on esitetty kuvassa 1

Ja ulostulot on esitetty kuvassa 2

Syyt valintatuloihini olivat ensinnäkin saatavuus ja toiseksi hinta, joten minun piti mukauttaa suunnitteluni käytettävissä olevaan ja siksi minun oli tehtävä monia kompromisseja, kuten kallistuskulma, nopeus ja kierrosluku. ehdotettu työkalu, valitsin moottorin, jonka nopeus oli 50 r / min.

Internetistä löytyy monia sivustoja, jotka on varattu moottorin valintaa varten, seuraavasta sivustosta on erittäin hyvä opas pdf -muodossa, joka antaa korvaamattomia vinkkejä liikkuvien robottimoottoreiden valinnasta:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Vaihe 5: Mekaanisten osien tekeminen

Mekaanisten osien valmistus voidaan tehdä seuraavasti:

1- Pohjan tekeminen: 50*50 cm: n PC-levystä (polykarbonaatti) valmistetun 6 mm paksun arkin leikkaaminen ja 3*3 sähkökanavan vahvistaminen sekä suorakulmiona että kahdella ristikannattimella paremman lujuuden saavuttamiseksi.

2- Kahden pystysuoran osan kiinnittäminen sähkökanavista pohjaan ja sen tekeminen riittävän lujaksi vetopyörille, lokeron tekeminen moottoreille ja kaikkien näiden kiinnittäminen pohjaan ruuveilla, jotta saadaan aikaan jäykkä rakenne kantaville ja pyörien tuille.

3- Liitä johdot riittävän pitkiksi moottoreihin ja juota ne ja liitä moottorit kannattimilla moottoritilaan.

4- pyörien yhdistäminen akseleihin ruuveilla ja liimaamalla, jotta nämä kokoonpanot ovat riittävän vahvoja, jotka kestävät kuormitusta ja nopeutta, ja sen jälkeen, kun akselit on asetettu pystysuorien osien reikiin (katso kohta 2) ja lisäämällä kaksi muovialuslevyä molemmille puolille laakeri akselin kiertoa varten, kytke akselit moottorin liittimiin ja käytä tiivistysruuveja luodaksesi vahvan liitoksen, muuten akselit voivat irrota moottoreista ja vaikeuttaa elämääsi. Moottorien kohdistaminen on tärkeää ja vaatii huolellista ja tarkkaa tehtävää ja tarpeeksi kärsivällisyyttä, jotta käyttölaite olisi tukeva ja vapaasti liikkuva.

5- Etupyörien (minun tapauksessani eräänlaiset liikkuvat tuolit) liittäminen pieneen alustaan ja ruuvaamalla niiden pohja pystysuoraan 35 mm: n PVC-putkiin, jotta ne pyörivät vapaasti ilman esteitä ja tarttumista, on parempi käyttää vähän silikoniöljyä kaikille pyörille, joissa on reiät ja vierintäpyörät, jotta ne pyörivät vapaasti nopeudella.

6- Polykarbonaattilevyistä valmistetun paristokotelon liittäminen ja lokeron kiinnittäminen pohjaan ja akun asettaminen lokeron sisään valmiina myöhempää liitäntää varten.

7- Liittämällä pölynimurin säiliön pohjaan liimalla ja ruuveilla ja kiinnittämällä putket siihen, olen käyttänyt kyynärpäätä ja tein tee putkilla, jotka on leikattu asianmukaisesti käytettäväksi imurin imuaukkona. Myös moottorin tuuletinkokoonpanon liittäminen pölynpoistoa varten (moottorin liittimet tulee liittää johtoihin riittävän pitkiksi myöhempää työtä varten, myös johdot ovat vähintään 0,5 mm^2 pölynimurin moottorin suuren virrankulutuksen vuoksi) säiliö.

8- Tässä vaiheessa ohjattava robotti leikataan polykarbonaattilevystä (paksuus 6 mm) ja liitetään pohjaan niin, että pölynimurin säiliö sijoittuu sen sisään ja robotin pää, johon 20*20*20 kuutio jaetaan elektroniikkakomponenteille ja moduuleille. robotin etuosaan on tehtävä kolme reikää keinukytkimille.

Vaihe 6: Elektronisten osien tekeminen:

Elektronisten osien valmistus tapahtuu seuraavasti:

1- Vilkkuva LED

Tämän osan piiri ja komponentit on otettu täsmälleen edellisestä ohjeestani seuraavasti:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- Matriisipisteen LED-valon luominen silmien ja suun tilaan:

Kaikki mitä olen tehnyt tässä vaiheessa, otettiin seuraavasta ohjeesta:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

paitsi että olen muuttanut sen ohjelmistoa ja sen sijaan, että hallitsisin sitä sarjamonitorin kautta, olen lisännyt joitain koodeja silmien ja suun tilan muuttamiseksi 10 sekunnin välein. Ohjelmisto -osassa selitän lisää tästä ja sisällytän ladattavan ohjelmiston. Olen sisällyttänyt pienen piirin 12 V: n akun jännitteen muuntamiseen 5 volttiin Arduino UNO -tuloliitännälle, tällaisen piirin yksityiskohdat ovat edellisessä ohjeessani seuraavasti:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- Bluetooth-moottorien tekeminen

Moottorien liittäminen Bluetooth -käyttömoottorimoduuliin (kuva 3) on helppoa ja yllä olevan kuvan mukaisesti, ts. Oikeat moottorin liittimet kuljettajan oikeisiin liittimiin ja vasemmat moottorin liittimet kuljettajan vasempaan liittimeen, ja akun virtaa ohjaimen virta- ja maadoitusliittimiin, joissa on keinukytkin paristokotelossa päälle / pois. Tämän osan ohjelmisto selitetään ohjelmisto -osassa.

4- Bluetooth-kaiuttimien tekeminen

Tämä osa on helppo ja se on otettu tarkasti seuraavasta ohjeesta:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Kaksi poikkeusta lukuun ottamatta en ole ensin repinyt Bluetooth -vastaanotinta ja olen liittänyt sen naaras -USB: n virtalähteeseeni (sama kuin kohta 2 edellä, eli 12 V/ 5 V -piiri) ja naarasliittimen sen liittämiseen vahvistinmoduuliini. Toiseksi olen käyttänyt vahvistinmoduulia, vihreää PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (kuva 11) kyseisessä ohjeessa käytetyn vahvistimen sijaan, ja liitin vasen kaiutin PAM8403: n vasempaan liittimeen ja oikea kaiutin PAM8403: n oikeisiin liittimiin (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403) ottaen napaisuuden huomioon, Olen käyttänyt 5V: n tuloa samasta virtalähteestä yllä ja olen liittänyt PAM8403: n kolme liitintä Bluetooth -vastaanottimen lähtöliitäntään kuvan mukaisesti.

Vaihe 7: Ohjelmistot

Tässä ohjeessa on kaksi ohjelmistoa, yksi Bluetooth-moottorinohjaimelle ja 2) pistematriisisilmät ja suu

- Moottorinohjaimen ohjelmisto sisältyy tähän ladattavaksi, voit asentaa tämän APK: n älypuhelimeesi ja ohjata robottia ohjelmistolla Bluetoothin kautta.

-Arduinon ohjelmisto on sama kuin edellä mainitussa ohjeessa oleva ohjelmisto, joka muuttaa silmien ja suun tilaa käyttämällä Dot-Matrix-LED-valoja, mutta olen muuttanut joitain koodeja saadakseni Arduinon muuttamaan tiloja 10 sekunnin välein, ja tämä ohjelmisto sisältyy myös ladattavaksi.

Vaihe 8: Johtopäätös:

Lopuksi, mutta ei vähäisimpänä, toivon, että voit tehdä oman robotin ja nauttia siitä kuten minä, kun näen ohjattavan robotin joka päivä tekevän fantastisia töitä, ja se muistuttaa minua siitä, että olen osa INSTRUCTABLES -nimistä luovaa yhteisöä