Ard-e: Robot s Arduinom kao mozgom: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Kako stvoriti robota s otvorenim kodom Arduino za manje od 100 USD.

Nadamo se da ćete nakon čitanja ovog uputstva moći napraviti prvi korak u robotici. Ard-e košta oko 90 do 130 dolara ovisno o tome koliko rezervne elektronike imate okolo. Glavni troškovi su: Arduino Diecimella- 35 USD https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Buldožer- 31 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 USD Dobio sam svoj u lokalnoj hobi trgovini Pužni motor- 12 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Razna druga elektronika- oko 10 USD radioshack ili digikey.com senzori - bilo gdje od 0 dolara do 28 dolara, ovisno o tome koliko želite i koliko je velika hrpa otpadne elektronike. Dakle, s trošenjem oko 100 dolara dobivate robota na daljinsko upravljanje sa sustavom pomicanja i naginjanja koji se može upotrijebiti za usmjeravanje kamere, hakiran airsoft pištolj (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) ili na njega možete pričvrstiti laser jer to leži oko vas. Ako ste htjeli biti doista okrutni, na njega biste mogli priključiti dvd laser i spaliti što god želite (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Uz izradu sustava za pomicanje i naginjanje koji se daljinski upravlja također možete kupiti čipove vrijedne oko tri dolara, spojiti senzore na Ard-e i učiniti ga potpuno autonomnim. Za oko stotinu dolara možete izgraditi vlastiti robotski sustav koji ima većinu funkcija roombe ili robota lego-mindstorms: Može osjetiti kad naleti na nešto da se programira kako bi se izbjeglo ono na što naleti, može slijediti najsvjetlije svjetlo, miris zagađivača, čuti zvukove, znati točno koliko je to daleko otišlo i biti kontrolirano starim recikliranim daljinskim upravljačem. Sve to za otprilike polovicu cijene poslovnih jedinica. Ovo je moj ulazak u natjecanje robota RobotGames pa ako vam se sviđa, svakako glasajte za njega! Napomena- U početku sam namjeravao ući u daljinski upravljanu verziju samo kao svoj ulazak na natjecanje, ali budući da je rok pomaknut, pokazat ću vam kako natjerati Ard-e da sam trči. Pa o tome kako izgraditi Ard-e

Korak 1: Izgradite svoj buldožer

Stoga, kad nabavite novi komplet za buldožere poštom ili u lokalnoj hobi trgovini, morate ga sastaviti. Ovi kompleti iz Tamiye obično su malo skuplji, ali vrijede toga. Našao sam pužni mjenjač koji koristim za pomicanje lasera u kutiji starih projekata prekrivenoj prašinom, nije ga dotaknuo možda tri godine. Nakon što je otpuhao prašinu i spojio je, sve je prošlo u redu.

Džepni nož ili kožar trebali bi biti svi alati koji će vam trebati za postavljanje buldožera. Upute su korak po korak i lako ih je slijediti čak i ako je engleski malo klimav. Budući da nisam planirao koristiti Ard-e kao stvarno slab buldožer, nisam priključio plug. DC motorima koji pokreću buldožer upravljaju prekidači s dvostrukim polom (DPDT) koji čine regulator. Dodao sam dijagram o tome kako spojiti vlastiti DPDT prekidač za upravljanje motorom jer sam kasnije završio s upravljanjem motora za pomicanje pomoću drugog prekidača DPDT. Nadajmo se da dijagram jasno pokazuje da prekidač kada se baci u jednom smjeru čini da se motor okreće u jednom smjeru, a kada je bačen u drugom, okreće se u drugom smjeru.

Korak 2: Sastavite Pan and Tilt System

Dakle, sada imate bazu za Ard-e koja je dobro projektirana i izgrađena (nadamo se da vas Englezi u uputama nisu previše odbacili). Sada morate izgraditi nešto po čemu se ova baza može voziti i raditi super stvari. Odlučio sam staviti drugi istosmjerni motor i servo na njega kao sustav pomicanja i naginjanja koji se može koristiti za ciljanje na što god želite. Servo upravlja Arduino, a panning motorom upravlja DPDT prekidač koji sam kupio u radijskoj kućici za oko dva dolara. Za kontrolu servo -a napisao sam neki kod u softverskom okruženju Arduino koji čita pad napona na potenciometru i pretvara ga u kut u koji bi se servo trebao pomaknuti. Da biste to implementirali na Arduinu, spojite žicu za servo podatke na jedan od digitalnih izlaznih pinova na Arduinu i žicu s naponom na 5 V, a žicu za uzemljenje na masu. Za potenciometar morate spojiti vanjska dva kabela na +5V, a drugi na masu. Srednji kabel s potenciometra tada bi trebao biti spojen na analogni ulaz. Potenciometar tada djeluje kao razdjelnik napona s mogućim vrijednostima od 0V do +5. Kada Arduino čita analogni ulaz, on ga čita od 0 do 1023. Da bih dobio kut za pokretanje servoa, podijelio sam vrijednost koju je Arduino čitao za 5,68 kako bih dobio skalu otprilike 0-180. Evo koda koji sam koristio za upravljanje nagibnim servo -om s potenciometra: #include int potPin = 2; // bira ulazni pin za potenciometarServo servo1; int val = 0; // varijabla za spremanje vrijednosti koja dolazi iz potenciometervoid setup () {servo1.attach (8); // bira pin za servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // očitavanje vrijednosti s potenciometra val = val / 5.68; // pretvorimo vrijednost u stupnjeve servo1.write (val); // učinimo da servo ide do tog stupnja Servo:: refresh (); // potrebna naredba za pokretanje servo -a} Ako vam je potrebna pomoć u radu s Arduinom, kao što sam ja učinio, toplo preporučujem posjet www.arduino.cc To je fantastična web stranica s otvorenim kodom koja je od velike pomoći. Tako da mi je nakon testiranja kontrole servo i prekidača trebalo mjesto za njihovo postavljanje. Na kraju sam upotrijebio komad starog drveta izrezan otprilike na istu duljinu kao Ard-e i uvrnuo ga u stražnju ploču s komadom aluminija savijenim pod kutom od 90 stupnjeva. Zatim sam instalirao DPDT prekidač i potenciometar u regulator. To je bilo jako stiskanje i morao sam izbušiti još jednu rupu na vrhu kako bih izvukao žice, ali sveukupno se pokazalo prilično lijepo. Završio sam i lemljenje žica na postojeći krug kontrolera za napajanje pužnog mjenjača. Zaista sam vjerojatno trebao upotrijebiti još jedan servo za pomicanje, ali hobi trgovina u koju sam išao imala je samo jednu od deset dolara i motor se može okrenuti za 360 stupnjeva za razliku od servo. Motor je ipak malo prespor. Sada na testiranje.

Korak 3: Testiranje i izrada daljinski upravljane verzije programa Ard-e

Zato prije nego što počnemo voziti Ard-e moramo Arduino učiniti mobilnim. Sve što vam je potrebno da Decimilla postane mobilna je 9 -voltna baterija spojena na utikač koji se uklapa u vanjsko napajanje. Na kraju sam odsjekao kabel za napajanje iz starog transformatora i dobio devet -voltni isječak za tijesto odvajajući stari devet volt. Skakač također treba premjestiti s USB napajanja na vanjsko napajanje. Ako je baterija pravilno priključena, žaruljica napajanja na Arduinu bi trebala zasvijetliti. Ako niste, vjerojatno ste pogriješili polaritet i trebali biste zamijeniti žice. Ja sam to učinio u početku i to nije nanijelo nikakvu štetu čipu, ali ne bih preporučio da to radite dugo.

Sada biste trebali provjeriti radi li sve kako ste očekivali. Pričvrstite nešto na sustav pomicanja i naginjanja poput kamere ili LED diode. Koristio sam laserski patentni zatvarač vezan za servo jer je lijepo pristajao i imao sam jedan ležati okolo. Vozite Ard-e uokolo i pokušajte ne zasjati laserom u oči. Kad sam prvi put sastavio Ard-e, stavio sam Arduino iza kontrolera i zalijepio ga na mjesto. S ovim postavljanjem svaki put kad bih pokrenuo pogonske motore ili motor za pomicanje, servo bi se premjestio u položaj 0 stupnjeva. Očigledno bi rad motora ometao impuls kontrole vremena i naveo servo da misli da bi trebao biti na 0 stupnjeva. Pretpostavio sam da je to vjerojatno zbog toga koliko je dugačka bila žica za upravljanje na Ard-evom servo uređaju. Morao je cijelo vrijeme trčati od Ard-e-a do Ardunia iza kontrolera, dok je bio u neposrednoj blizini žica za prijenos struje do motora. Ove su žice izazvale veliku buku u upravljačkoj žici i natjerale je da prijeđe na 0. Kako bih riješio ovaj problem, premjestio sam Arduino iza kontrolera na Ard-e. Uočite vrlo profesionalnu montažu ljepljive trake i na servo i na Arduino. Time su eliminirane žice motora koje izazivaju buku i riješen je problem. Duge žice tada su samo prenosile snagu i ulazni signal s potenciometra umjesto napajanja i upravljačkog signala za servo. Buka iz žica motora sada utječe na očitanje potenciometra, što ima malo ili nimalo utjecaja na stupanj do kojeg je servo pogon. Dakle, sada imate daljinski upravljanu verziju Ard-e-a. U osnovi ste upravo napravili stvarno cool domaći automobil s kojim se možete voziti i ukazivati na stvari. Arduino se u najmanju ruku nedovoljno koristi. Ard-e trenutno koristi 1/6 svoje sposobnosti da osjeti analogni svijet i 1/14 svojih digitalnih I/O mogućnosti. Mogli biste sebi uštedjeti nešto novca i jednostavno izvaditi servo i Arduino ako je domaći automobil sve što želite…. No, ako zaista želite uroniti zube u robotiku, pročitajte o tome kako natjerati Ard-e da se sam vozi.

Korak 4: Ard-e na Automatski: Korištenje Ardunia za pogon istosmjernih motora

Druga nagrada na natjecanju robota Instructables i RoboGames