Ard-e: robotti, jolla on Arduino aivoina: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Kuinka luoda avoimen lähdekoodin Arduino -ohjattu robotti alle 100 dollarilla.

Toivottavasti tämän ohjeen lukemisen jälkeen voit ottaa ensimmäisen askeleen robotiikkaan. Ard-e maksaa noin 90–130 dollaria riippuen siitä, kuinka paljon varaelektroniikkaa sinulla on. Pääkustannukset ovat: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- $ 10 Sain omani paikallisesta harrastekaupasta Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Erilaista muuta elektroniikkaa- noin 10 dollarin radioshack tai digikey.com Anturit - missä tahansa 0 dollarista 28 dollariin riippuen siitä, kuinka monta haluat ja kuinka suuri roskapostielektroniikkasi kasa on. airsoft -pistoolia (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) tai voit liittää siihen laserin, koska se on siellä. Jos haluat olla todella julma, voit liittää siihen DVD -laserin ja polttaa mitä haluat (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Sen lisäksi, että teet kauko -ohjattavan panorointi- ja kallistusjärjestelmän Voit myös ostaa noin kolmen dollarin arvoisia siruja, kiinnittää antureita Ard-e: hen ja tehdä hänestä täysin itsenäisen. Noin sadalla dollarilla voit rakentaa oman robotiikkajärjestelmän, jossa on suurin osa roomban tai lego-mindstorms-robotin toiminnoista: Se voi tuntea, kun se törmää johonkin ohjelmoitavaan välttääkseen sen, johon se törmää, se voi seurata kirkkainta valoa, haistaa epäpuhtauksia, kuulla ääniä, tietää tarkasti, kuinka pitkälle se on mennyt, ja hallita sitä vanhalla kierrätetyllä kaukosäätimellä. Kaikki tämä noin puoleen kaupallisten yksiköiden hinnasta. Tämä on minun osallistumiseni RobotGames -robotikilpailuun, joten jos pidät siitä, muista äänestää sitä! Huomautus- Alunperin aioin syöttää kauko-ohjatun version vain osallistumisena kilpailuun, mutta koska määräaikaa siirrettiin, näytän sinulle, kuinka saada Ard-e toimimaan itse. Joten miten rakentaa Ard-e

Vaihe 1: Rakenna puskutraktori

Joten kun saat uuden puskutraktorisarjan joko postitse tai paikallisesta harrastekaupastasi, sinun on koottava se yhteen. Nämä Tamiyan sarjat ovat yleensä kalliita, mutta ne ovat sen arvoisia. Löysin maton vaihdelaatikon, jota käytän laserin panorointiin, pölystä peitettyjen vanhojen projektien laatikosta, sitä ei ollut koskettu ehkä kolmeen vuoteen. Pölyn puhaltamisen ja liittämisen jälkeen se toimi hyvin.

Taskuterän tai nahkamiehen tulisi olla kaikki puskutraktorin asennukseen tarvittavat työkalut. Ohjeet ovat askel askeleelta ja niitä on helppo noudattaa, vaikka englanti on hieman heikko. Koska en aikonut käyttää Ard-e: tä todella heikoksi puskutraktoriksi, en kiinnittänyt auraa. Puskutraktoria käyttäviä tasavirtamoottoreita ohjataan kaksinapaisilla kaksoisheijastuskytkimillä (DPDT), jotka muodostavat ohjaimen. Lisäsin kaavion siitä, kuinka kytkeä oma DPDT -kytkin moottorin ohjaamiseen, koska päädyn myöhemmin ohjaamaan panorointimoottoria toisella DPDT -kytkimellä. Toivottavasti kaaviosta käy selvästi ilmi, että yhdellä tavalla heitettävä kytkin saa moottorin kääntymään yhteen suuntaan ja heitettäessä toiseen suuntaan.

Vaihe 2: Kokoa panorointi- ja kallistusjärjestelmä

Joten sinulla on nyt pohja Ard-e: lle, joka on suunniteltu ja rakennettu hyvin (toivottavasti ohjeiden englanti ei heittänyt sinua liikaa). Nyt sinun on rakennettava jotain, jota tämä tukikohta voi ajaa ympäriinsä ja tehdä hienoja juttuja. Päätin laittaa sen päälle toisen tasavirtamoottorin ja servon pannu- ja kallistusjärjestelmäksi, jota voitaisiin käyttää kohdistamaan mitä haluat. Servoa ohjaa Arduino ja panorointimoottoria ohjaa DPDT -kytkin, jonka ostin radiosta noin kahdella dollarilla. Servon ohjaamiseksi kirjoitin jonkin koodin Arduino -ohjelmistoympäristöön, joka lukee potentiometrin jännitehäviön ja muuntaa sen kulmaan, johon servo tulisi siirtää. Tämän toteuttamiseksi Arduinolla kytket servotietojohdon yhteen Arduinon digitaalisista lähtöliittimistä ja plusjännitejohdon 5 V: n ja maadoitusjohdon maahan. Potentiometriä varten sinun on liitettävä kaksi ulompaa johtoa +5V ja toinen maahan. Potentiometrin keskijohto tulee sitten kytkeä analogiseen tuloon. Potentiometri toimii sitten jännitteenjakajana, jonka mahdolliset arvot ovat 0V - +5. Kun Arduino lukee analogisen sisääntulon, se lukee sen 0: sta 1023. Saadakseni kulman servon käyttämiselle jaoin arvon, jonka Arduino luki, 5,68: lla, jotta saisin asteikon noin 0-180. Tässä on koodi, jota käytin kallistusservon ohjaamiseen potentiometristä: #include int potPin = 2; // valitsee potentiometrin tulotapin Servo servo1; int val = 0; // muuttuja potentiometervoid -asetuksesta tulevan arvon tallentamiseen () {servo1.attach (8); // valitsee servon nastan} void loop () {val = analogRead (potPin); // lukee arvo potentiometristä val = val / 5.68; // muuntaa arvon asteiksi servo1.write (val); // saada servo siirtymään siihen asteeseen Servo:: refresh (); // komento tarvitaan servon suorittamiseen} Jos tarvitset apua Arduinon kanssa työskentelyssä kuten minä, suosittelen lämpimästi menemään osoitteeseen www.arduino.cc Sen fantastinen avoimen lähdekoodin verkkosivusto, joka on todella hyödyllinen. Joten servon ja kytkimen ohjauksen testaamisen jälkeen tarvitsin paikan niiden sijoittamiseen. Päädyin käyttämään puunpalaa, joka oli leikattu suunnilleen samaan pituuteen kuin Ard-e, ja ruuvasin sen takalevyyn alumiinikappaleella, joka oli taivutettu 90 asteen kulmassa. Asensin sitten DPDT -kytkimen ja potentiometrin ohjaimeen. Se oli tiukka puristus ja minun piti porata toinen reikä sen yläosaan johtimien poistamiseksi, mutta kaiken kaikkiaan se toimi melko mukavasti. Päädyin myös juottamaan johdot olemassa olevaan ohjainpiiriin maton vaihdelaatikon virransyöttöön. Todellakin olisi pitänyt käyttää toista servoa panorointiin, mutta harrastuskaupassa, jossa menin, oli vain yksi kymmenen dollarin laitteista ja moottori voi kääntyä 360 astetta toisin kuin servo. Moottori on kuitenkin hieman liian hidas. Nyt testaukseen.

Vaihe 3: Ard-e: n kauko-ohjattavan version testaaminen ja tekeminen

Joten ennen kuin aloitamme Ard-e: n ajamisen, meidän on tehtävä Arduinosta mobiili. Kaikki mitä tarvitset Decimillan liikkumiseen, on 9 voltin akku, joka on kytketty pistorasiaan, joka sopii ulkoiseen virtalähteeseen. Lopulta katkaisin virtajohdon vanhasta muuntajasta ja sain yhdeksän voltin taikinapidikkeen irrottamalla vanhan yhdeksän voltin. Hyppyjohdin on myös siirrettävä USB -virtalähteestä lisävirtaan. Jos akku on kytketty oikein, Arduinon virran merkkivalon pitäisi syttyä. Jos ei, olet todennäköisesti napaisuuden väärin ja johdot on vaihdettava. Tein tämän aluksi, eikä se aiheuttanut vahinkoa sirulle, mutta en suosittelisi tekemään sitä pitkään.

Nyt sinun pitäisi testata, toimiiko kaikki odotetulla tavalla. Kiinnitä jotain pannu- ja kallistusjärjestelmään, kuten kamera tai led. Käytin laservetoketjua, joka oli sidottu servoon, koska se istui hienosti ja minulla oli yksi. Aja Ard-e ympäri ja yritä loistaa laser silmiin. Kun laitoin Ard-e: n yhteen, laitoin Arduinon ohjaimen taakse ja teipasin sen paikalleen. Kun tämä on asetettu joka kerta, kun käytin joko käyttömoottoria tai kääntömoottoria, servo siirtyi 0 asteen asentoon. Ilmeisesti moottorien käynti häiritsisi ajoitusohjauspulssia ja saisi servon ajattelemaan, että sen piti olla 0 astetta. Ajattelin, että tämä johtui todennäköisesti siitä, kuinka pitkä Ard-e: n servon ohjausjohto oli. Sen oli kuljettava Ard-e: stä Ardunioon ohjaimen takana koko ajan, kun se oli lähellä johtoja, jotka kuljettavat virtaa moottoreihin. Nämä johdot aiheuttivat paljon kohinaa ohjausjohtoon ja saivat sen nollaan. Tämän ongelman korjaamiseksi siirrän Arduinon ohjaimen takaa Ard-e-laitteeseen. Huomaa sekä servon että Arduinon erittäin ammattimaisen näköinen teippikiinnitys. Tämä eliminoi melua aiheuttavat moottorijohdot ja korjasi ongelman. Pitkät johdot kuljettivat sitten vain potentiometrin virran ja tulosignaalin servon tehon ja ohjaussignaalin sijasta. Moottorin johtojen melu vaikuttaa nyt potentiometrin lukemaan, jolla ei ole juurikaan vaikutusta servon käyttöasteeseen. Joten sinulla on nyt Ard-e: n kauko-ohjattu versio. Pohjimmiltaan teit juuri todella siistin kodin auton, jolla voit ajaa ympäri ja osoittaa tavaroita. Arduinoa käytetään vähiten. Ard-e käyttää tällä hetkellä 1/6 kyvystään aistia analogista maailmaa ja 1/14 osaa digitaalisista I/O-ominaisuuksistaan. Voit säästää rahaa ja ottaa vain servon ja Arduinon, jos kotitekoinen auto on kaikki mitä haluat…. Mutta jos haluat todella upottaa hampaasi robotiikkaan, lue kuinka saada Ard-e ajamaan itse.

Vaihe 4: Ard-e automaattisessa käytössä: Ardunion käyttäminen DC-moottorien ohjaamiseen

Toinen palkinto Instructables- ja RoboGames -robottikilpailussa