Rover FPV Rover s Wi-Fi kontrolom (s Arduinom, ESP8266 i koračnim motorima): 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ove upute pokazuju kako projektirati daljinski upravljani robotski rover na dva kotača preko wi-fi mreže, pomoću Arduino Uno spojenog na ESP8266 Wi-fi modul i dva koračna motora. Robotom se može upravljati iz običnog internetskog preglednika, koristeći HTML sučelje. Android pametni telefon koristi se za emitiranje videa i zvuka od robota do upravljačkog sučelja operatora.

Na internetu postoji mnogo robotskih kompleta različitih oblika, dimenzija i cijena. No, ovisno o vašoj primjeni, nitko od njih neće stati, pa biste mogli otkriti da su preskupi za vaše pokuse. Ili možda samo želite napraviti svoju mehaničku strukturu umjesto da kupite cjelovitu. Ovo uputstvo također pokazuje kako dizajnirati i izgraditi jeftin akrilni okvir za vlastiti robotski projekt, koristeći samo obične alate za one koji nemaju pristup tim skupim 3D pisačima ili laserskim rezačima. Predstavljena je jednostavna robotska platforma.

Ovaj bi se vodič mogao prilagoditi promjeni oblika ili upravljačkog sučelja. Prilagođen je za druge moje robotske projekte ("Robô da Alegria"), koje možete provjeriti na donjim vezama:

www.instructables.com/id/Joy-Robot-Rob%C3%B4-Da-Alegria-Open-Source-3D-Printed-A/

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-…

github.com/ferauche/RoboAlegria

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

[Upozorenje: neke su fotografije zastarjele jer je dizajn dodatno poboljšan. Međutim, ovdje predstavljena ideja još uvijek vrijedi.]

Korak 1: Alati

Za izradu ovog prototipa potrebni su sljedeći alati:

• Ručna pila (za izvođenje početnih rezova akrilnog lima)
• Odvijač (za postavljanje vijaka i matica)
• Ravnalo (za mjerenje dimenzija)
• Pomoćni nož (za rezanje akrilnog lima)
• Stroj za bušenje (za stvaranje rupa za vijke)
• Brusni papir (za izglađivanje grubih rubova)

Korak 2: Mehanička struktura i materijali

Da biste izgradili prilagođenog robota, prvo ćete morati dizajnirati svoju mehaničku strukturu. Moglo bi biti jednostavno, ovisno o vašoj aplikaciji, ili puno detalja i ograničenja. Možda ćete ga morati dizajnirati u 3D CAD softveru ili jednostavno nacrtati u 2D -u, ovisno o složenosti vašeg modela.

Cijelu strukturu možete kupiti i na mreži ako ne želite izgraditi vlastitu mehaničku strukturu. Na internetu postoji mnogo robotskih kompleta. U tom slučaju možete prijeći na korak 6.

Za ovu instrukciju, dizajniran je jeftin akrilni okvir za pričvršćivanje motora i drugih komponenti. Struktura predstavljena u ovom vodiču 3D je dizajnirana pomoću 123D Design CAD softvera. Svaki je dio kasnije pretvoren u 2D pomoću softvera Draftsight.

Korišteni su sljedeći materijali:

• 2 mm akrilni lim
• Kotači 42x19 mm s gumenom gazom gazećeg sloja (x2)
• 49x20x32mm čelična kugla višenamjenski kotač (x1)
• M2 x 10 mm vijci (x12)
• M2 x 1, 5 mm matice (x12)
• M3 x 10 mm vijci (x8)
• M3 x 1, 5 mm matice (x8)
• 5/32 "x 1" vijci (x3)
• Matice 5/32 "(x6)
• Ručna kopča za selfie štapiće
• Aluminijski držač 3 x 3 cm (x4)

Izgradnja strukture baze podijeljena je u sljedeće korake:

1. Izrežite akrilnu podlogu prema dimenzijama na 2D crtežu;
2. Izbušite rupe na položajima prikazanim na 2D crtežu;
3. Montirajte komponente s vijcima i maticama prema 3D crtežu.

Nažalost, promjer osovine koračnog motora veći je od otvora na kotaču. Stoga ćete vjerojatno morati upotrijebiti ljepilo za spajanje tih komponenti. Za ovaj vodič sam improvizirao drvenu spojku između osovine motora i kotača.

Korak 3: Rezanje strukture

Prvo morate prenijeti dimenzije svog modela na akrilnu ploču. Ispišite svoj 2D crtež običnim pisačem na ljepljivom papiru, zatim izrežite papir u odgovarajućim dimenzijama i nanesite tu masku na površinu akrila.

Za rezanje akrila prema vašim dimenzijama možete upotrijebiti ručnu pilu ili upotrijebiti dolje opisanu tehniku loma.

Pomoćnim nožem i uz pomoć ravnala ili vage izrežite akril u ravne crte. Nećete morati rezati do kraja kroz list, samo ga zarežite da biste stvorili neke pjesme na kojima će komad kasnije biti izrezan.

Stavite akril na ravnu površinu, držite ga na mjestu s nekim stezaljkama i pritiskajte sve dok se list ne razbije na dva dijela. Ponavljajte ovaj postupak sve dok ne napravite sve rezove. Nakon toga možete upotrijebiti brusni papir za glačanje grubih rubova.

Korak 4: Bušenje baze

Izbušite rupe u položajima prikazanim na 2D crtežu (naznačeno na masci) strojem za bušenje.

Akril je relativno jednostavan za bušenje. Dakle, ako ne odložite stroj za bušenje, možete ručno izbušiti rupe oštrim alatom, poput pomoćnog noža. Također ga možete koristiti za povećanje malih rupa kako bi odgovarale veličinama vijaka.

Uklonite masku i vaša baza će biti spremna.

Korak 5: Sastavljanje strukture

Montirajte komponente vijcima i maticama prema slikama i vaša će struktura biti spremna za rad.

Vijci M3 koriste se za ugradnju koračnih motora, dok se 5/32 koriste za ugradnju prednjeg kotača i kopče za pametni telefon.

Sada napravite pauzu i počnite s sastavljanjem kruga u sljedećem koraku …

Korak 6: Elektronika

Trebat će vam sljedeće elektroničke komponente:

• Arduino Uno (kupiti)
• ESP8266 (kupiti)
• Protoshield (za kompaktniju verziju) ili obična ploča (kupite)
• 1 komski otpornik (x2)
• 10 kohm otpornik (x1)
• Neke kratkospojne žice
• Koračni motor s upravljačem ULN2003 (x2) (kupiti / kupiti)
• Računalo (za sastavljanje i prijenos Arduino koda)
• Power bank (kupiti)
• USB kabl

Za sastavljanje kruga neće vam biti potrebni posebni alati. Sve se komponente mogu pronaći na mreži u vašoj omiljenoj trgovini e-trgovine. Krug se napaja iz banke napajanja spojene na Arduino USB priključak.

Spojite sve komponente prema shemi. Za spajanje modula ESP-8266 i koračnih motora trebat će vam neke kratkospojne žice. Možete upotrijebiti protoshield (za kompaktniji krug), običnu ploču ili dizajnirati vlastiti Arduino štit. Priključite USB kabel na Arduino Uno ploču i prijeđite na sljedeći korak.

Korak 7: Arduino kod

Instalirajte najnoviji Arduino IDE. U ovom projektu knjižnica stepper.h korištena je za upravljanje koračnim motorima. Za komunikaciju s modulom ESP-8266 nije bila potrebna dodatna knjižnica. Molimo provjerite brzinu prijenosa vašeg ESP8266 i ispravno je postavite u kôd.

Preuzmite Arduino kôd (stepperRobot.ino) i zamijenite XXXXX svojim SSID -om Wi -Fi usmjerivača, a GGGGG lozinkom usmjerivača. Spojite Arduino ploču na USB priključak računala i prenesite kôd.

Korak 8: Android IP kamera

Za emitiranje videa i zvuka s robota na upravljačko sučelje korišten je Android pametni telefon. Aplikaciju možete pronaći u trgovini Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Instalirajte ga i prijeđite na sljedeći korak.

Korak 9: Stavite krugove u robota

Instalirajte krugove na vrhu robota pomoću nekoliko vijaka M1, kao što je prikazano na slikama.

Nakon toga zalijepite svoju bateriju napajanja u stražnju stranu robota pomoću dvostrane trake (jer je kasnije lako ukloniti) i umetnite svoj pametni telefon u isječak.

Korak 10: Kontrolno sučelje na webu

Za upravljanje robotom dizajnirano je html sučelje.

Preuzmite interface.rar i izdvojite sve datoteke u određenu mapu. Zatim ga otvorite na Firefoxu.

Obrazac za tekstualni okvir koristi se u tom sučelju za unos IP adresa ESP modula i video/audio poslužitelja (iz aplikacije Android IP Webcam).

Postoji test ali koji će natjerati robota da se okreće dok se ne primi anonimna naredba. Tipke sa strelicama koriste se za pomicanje robota naprijed ili natrag te za rotiranje ulijevo ili udesno.

Korak 11: Upotreba

Kad se Arduino ponovno pokrene, pokušat će automatski povezati vašu Wi-Fi mrežu. Pomoću serijskog monitora provjerite je li veza bila uspješna i kako biste saznali koji je IP usmjerivač dodijelio vašem ESP-8266. Otvorite html datoteku u internetskom pregledniku (Firefox) i unesite ovu IP adresu u tekstualni okvir.

Možete koristiti i druge načine za saznanje koju ste IP adresu usmjerivač dodijelili vašem uređaju.

Odvojite Arduino Uno s računala i spojite ga na banku napajanja. Pričekajte da se ponovno poveže.

Pokrenite aplikaciju IP web kamera na pametnom telefonu priključenom na robota. Upišite video/audio IP na svoje upravljačko sučelje i povežite se s poslužiteljem i bit ćete spremni za rad. Možda ćete morati smanjiti razlučivost videozapisa u aplikaciji kako biste smanjili kašnjenje između prijenosa.

Pritisnite i držite tipke sa strelicama na tipkovnici za okretanje robota ili pomicanje naprijed/natrag i zabavite se istražujući svoje okruženje.