Πώς να οικοδομήσουμε ένα Robot Arduino 4WD για αρχάριους

Διαφήμιση

Διαφήμιση
Διαφήμιση

Τα τηλεκατευθυνόμενα αυτοκίνητα είναι διασκεδαστικά, σίγουρα, αλλά τα αυτο-οδήγηση ρομποτικά αυτοκίνητα είναι ακόμα πιο διασκεδαστικά. Σε αυτό το σεμινάριο, θα κατασκευάσουμε ένα τετράτροχο ρομπότ που θα μπορεί να οδηγήσει γύρω και να αποφύγει τα εμπόδια. Αγόρασα αυτό το πλήρες κιτ 4WD από το AliExpress, αλλά θα μπορούσατε εύκολα να αγοράσετε τα περισσότερα από αυτά τα εξαρτήματα από ένα ηλεκτρονικό κατάστημα και να το συνθέσετε μόνοι σας.

Σας προτείνω να διαβάσετε όλες τις οδηγίες πριν ξεκινήσετε, καθώς αυτό θα κάνει κάποια πράγματα σαφή που θα μπορούσαν να προκαλέσουν σύγχυση την πρώτη φορά. Επίσης, αυτό μπορεί να μοιάζει με ένα πολύ μεγάλο, προηγμένο έργο λόγω του μήκους των οδηγιών, αλλά είναι πραγματικά πολύ απλό. Δεν χρειάζεται να εκφοβίζεστε - αυτό είναι ένα έργο αρχάριου επίπεδο που μπορείτε να πάρετε μερικά ικανοποιητικά αποτελέσματα με, στη συνέχεια να αξιοποιήσει καθώς μάθετε περισσότερα. Δεν σας αρέσει αυτό το στυλ ρομπότ; Εδώ είναι μερικά περισσότερα ρομπότ Arduino 8 Ρομπότ Arduino που μπορείτε να φτιάξετε για λιγότερα από $ 125 8 Arduino Ρομπότ που μπορείτε να φτιάξετε για λιγότερο από $ 125 Το Arduino μπορεί να κάνει πολλά, αλλά ξέρατε ότι μπορεί να δημιουργήσει ολοκληρωμένα ρομπότ; Για αρκετά φτηνό, πάρα πολύ! Διαβάστε περισσότερα που θα μπορούσατε να χτίσετε εύκολα αντ 'αυτού.

Εδώ έχουμε ό, τι έχουμε, αφού βγάλουμε τα πάντα από τη συσκευασία:

arduino-bot-μέρη

Για να ξεκινήσετε, θα συνδέσουμε τους κινητήρες και τη γέφυρα H (την κάρτα που τροφοδοτεί τους κινητήρες) στο κάτω μέρος του πλαισίου. Κατ 'αρχάς, συνδέστε τους τέσσερις μεταλλικούς βραχίονες (είναι ορθογώνιοι, διάτρητοι μπλοκ μετάλλων) σε κάθε κινητήρα χρησιμοποιώντας δύο μακριές βίδες και δύο παξιμάδια.

arduino-bot-bracket

Θα χρειαστεί να βεβαιωθείτε ότι έχουν συνδεθεί σωστά, οπότε ελέγξτε την παρακάτω εικόνα για να βεβαιωθείτε ότι η πλευρά του μπλοκ με δύο τρυπημένες οπές θα είναι στραμμένη προς τα κάτω. Σημειώστε ότι τα καλώδια σε κάθε μοτέρ δείχνουν προς το κέντρο του πλαισίου.

arduino-bot-motors

Τώρα, κάθε κινητήρας μπορεί να συνδεθεί στο πλαίσιο χρησιμοποιώντας δύο κοντούς μπουλόνια στο κάτω μέρος κάθε μεταλλικού βραχίονα. Ακολουθεί μια άποψη του κάτω μέρους του πλαισίου, ώστε να μπορείτε να δείτε πού πρέπει να είναι τα μπουλόνια:

βίδες μοτέρ-κάτω

Το επόμενο βήμα είναι να εξασφαλίσουμε τη γέφυρα H (που είναι το κόκκινο χαρτόνι, στο πακέτο μου) στο πλαίσιο. Μπορεί να θέλετε να περιμένετε μέχρι όλα τα καλώδια να συνδεθούν στη γέφυρα του Η πριν να το κάνετε αυτό, αλλά εξαρτάται από εσάς (το βρήκα πιο εύκολο). Μια γρήγορη σημείωση: στο κιτ μου έλειπε ένας αριθμός συνδετήρων, οπότε χρησιμοποίησα ηλεκτρική ταινία για να ασφαλίσω τη γέφυρα. Ωστόσο, μπορείτε να δείτε εδώ, όπου θα είχαν βγει τα μπουλόνια και τα καρύδια:

h-γέφυρα-βίδες

Τώρα που έχει συνδεθεί η γέφυρα H, μπορείτε να ξεκινήσετε την καλωδίωση του τροφοδοτικού. Επειδή η θήκη μπαταριών έξι-AA είναι εφοδιασμένη με προσαρμογέα DC, θα χρειαστεί να κόψετε το άκρο (το οποίο έκανα) ή να τρέξετε καλώδια βραχυκυκλώματος στις ίδιες τις μπαταρίες.

μπαταρία-dc-αφαιρεθεί

Ανεξάρτητα από το πώς αποφασίζετε να το κάνετε, θα εκτελέσετε το θετικό καλώδιο στη θύρα με την ένδειξη "VMS" και το αρνητικό καλώδιο στο σήμα που φέρει την ένδειξη "GND" στη γέφυρα. Βιδώστε τους συνδέσμους και βεβαιωθείτε ότι είναι ασφαλείς. Στη συνέχεια, θα συνδέσετε τα καλώδια του κινητήρα. Και στις δύο πλευρές υπάρχει ένα σύνολο από δύο θύρες. το ένα φέρει την ένδειξη "MOTORA" και το άλλο "MOTORB". Και τα δύο κόκκινα σύρματα σε κάθε πλευρά θα φτάσουν στην κεντρική πράσινη θύρα, και τα δύο μαύρα σύρματα θα πάνε στο εξώτατο. Αυτή η εικόνα θα πρέπει να καταστήσει σαφέστερη:

h-γέφυρες-κινητήρες-ενσύρματο-up

Βρήκα ότι έπρεπε να απογυμνώσω μερικές από τις θήκες μακριά από τα καλώδια του κινητήρα για να φτάσω σε αυτό το έργο. Τώρα που έχετε τους κινητήρες και την τροφοδοσία όλων των καλωδίων, σύρετε τους τροχούς στους άξονες του κινητήρα και συνδέστε τους τέσσερις άξονες χαλκού στις θέσεις που φαίνονται στην παρακάτω εικόνα (κάθε άξονας χαλκού χρειάζεται ένα μικρό μπουλόνι). Αυτό το ρομπότ αρχίζει να διαμορφώνεται!

τροχοί στους άξονες οδήγησης

Τώρα, βάλτε το τμήμα του πλαισίου στην άκρη και πιάστε το άλλο που θα καθίσει στην κορυφή. Το επόμενο βήμα είναι να συνδέσετε το Arduino - πάλι, έπρεπε να χρησιμοποιήσω ηλεκτρική ταινία, αλλά θα πρέπει να είστε σε θέση να ασφαλίσετε καλύτερα με μερικά μπουλόνια και καρύδια.

arduino-πλαίσιο

Το επόμενο βήμα απαιτεί το μικρο σερβο, το μαύρο crosspiece, το στήριγμα σερβο (που αποτελείται από τρία μαύρα πλαστικά κομμάτια) και μερικές μικρές βίδες. Χρησιμοποιήστε μία από τις μεγαλύτερες αιχμηρές βίδες στο κιτ για να τοποθετήσετε το μαύρο σταυρό στο μικρο σερβο:

μαύρο-crossbar-μικρο-σερβο

Στη συνέχεια γυρίστε το σέρβο ανάποδα στο μαύρο πλαστικό δακτύλιο της θήκης. Βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια που βγαίνουν από το σέρβο είναι στραμμένα προς την ίδια κατεύθυνση με το μακρύτερο τμήμα της θήκης (και πάλι βλέπετε την εικόνα παρακάτω) και χρησιμοποιήστε τέσσερις μικρές βίδες για να στερεώσετε την εγκάρσια δοκό (υπάρχουν τέσσερις τρύπες στη θήκη που ευθυγραμμίστε τις οπές στην εγκάρσια γραμμή).

σερβο-μαύρο-δακτύλιο

Ακολουθεί το εξής παράδειγμα αφού επισυνάπτεται:

δακτύλιος-πάτωμα-κάτω

Τέλος, πάρτε τα άλλα δύο κομμάτια της θήκης σερβό και σπρώξτε τα επάνω στο σερβο (υπάρχουν αυλακώσεις στα πλαϊνά κομμάτια που ταιριάζουν με την πλαστική γλωττίδα στο σέρβο).

ολοκληρωμένο σερβο-κάτοχος

Τώρα που η θήκη σερβο συμπλήρωσε, μπορεί να τοποθετηθεί στο πλαίσιο.

σερβο-συγκρατητήρα

Εδώ βγαίνουν τα μπουλόνια:

σερβο-λαβή-σασί-βίδες

Ήρθε η ώρα να δώσουμε στο ρομπότ μας μερικά μάτια. Συνδέστε τον υπερηχητικό αισθητήρα στην υποδοχή σερβομηχανής χρησιμοποιώντας δύο φερμουάρ.

υπερηχητικές-αισθητήρες-zip-δεσμούς

Εάν εργάζεστε από το ίδιο κιτ όπως εγώ, θα έχετε λάβει μια ασπίδα αισθητήρα Arduino. Δεν θα το χρησιμοποιήσουμε σε αυτό το build, αλλά μπορείτε να το ανοίξετε επάνω στο UNO τώρα αν θέλετε (όπως έχω στην παρακάτω εικόνα). Απλώς ευθυγραμμίστε τους ακροδέκτες στο κάτω μέρος της θωράκισης με τις θύρες I / O του Arduino και πιέστε προς τα κάτω για να τις συνδέσετε. Δεν χρειάζεστε αυτή τη στιγμή, αλλά οι ασπίδες μπορούν να έρθουν σε πρακτικό τρόπο. Οι τέσσερις ασπίδες Arduino Top To Superpower Τα σχέδιά σας Τα Top 4 Arduino Ασπίδες για να υπερέχουν τα σχέδιά σας Έχετε αγοράσει ένα κιτ εκκίνησης Arduino, έχετε ακολουθήσει όλες τις βασικές οδηγούς, αλλά τώρα έχετε χτυπήσει ένα εμπόδιο - χρειάζεστε περισσότερα κομμάτια και bobs για να πραγματοποιήσετε το όνειρο ηλεκτρονικών σας. Ευτυχώς, αν έχετε ... Διαβάστε περισσότερα.

arduino-αισθητήρα-ασπίδα

Είτε συνδέετε μια ασπίδα αισθητήρα είτε όχι, θα χρειαστείτε τώρα τέσσερα καλώδια για να συνδέσετε τον υπερηχητικό αισθητήρα στο Arduino. Υπάρχουν τέσσερις ακίδες στον αισθητήρα, VCC, GND, TRIG και ECHO. Συνδέστε το VCC στον ακροδέκτη 5V των ακίδων Arduino, GND to GND και TRIG και ECHO στους ακροδέκτες I / O 12 και 13.

Τώρα πιάστε το κάτω μέρος του πλαισίου και συνδέστε έξι καλώδια βραχυκυκλωτήρα στις ακίδες εισόδου / εξόδου της γέφυρας H (αυτές είναι σήμανση ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 και ENB). Σημειώστε ποια καλώδια χρώματος είναι συνδεδεμένα σε ποιες θύρες, όπως θα πρέπει να γνωρίζετε αργότερα.

h-γέφυρα-σύρματα

Τώρα ήρθε η ώρα να ξεκινήσετε να βάζετε αυτό το πράγμα μαζί. Πιάστε το πάνω μέρος του πλαισίου και τοποθετήστε το επάνω από τους χάλκινους άξονες που συνδέονται με το κάτω μέρος και τραβήξτε τα καλώδια που είναι προσαρτημένα στη γέφυρα H μέσω της οπής στο κέντρο του πλαισίου. Συνδέστε τα έξι καλώδια στις θύρες I / O ως εξής:

  • ENA στη θύρα εισόδου / εξόδου 11
  • ENB στη θύρα εισόδου / εξόδου 10
  • Α1 στη θύρα εισόδου / εξόδου 5
  • A2 στη θύρα εισόδου / εξόδου 6
  • B1 στη θύρα εισόδου / εξόδου 4
  • B2 στη θύρα εισόδου / εξόδου 3

arduino-bot-καλωδίωση

Τώρα, χρησιμοποιήστε τέσσερις μικρές βίδες για να συνδέσετε το άνω μέρος του πλαισίου στους χάλκινους άξονες. Τοποθετήστε τη θήκη μπαταριών έξι AA στην κορυφή του πλαισίου (βιδώστε το αν μπορείτε), συνδέστε τη θήκη κυττάρων 9V στο Arduino και αυτό το bot είναι έτοιμο να βράσει!

arduino-bot-τελικό

Λοιπόν, σχεδόν έτοιμος να ροκάρει. Δεν έχει ακόμα αρκετή προσωπικότητα.

arduino-bad-bot

Εκεί πηγαίνουμε. Τώρα για να του δώσει ένα μυαλό. Ας κάνουμε κάποιο προγραμματισμό.

Το πρώτο πράγμα που θα κάνουμε είναι να δοκιμάσουμε να βεβαιωθείτε ότι η γέφυρα και οι κινητήρες είναι συνδεδεμένοι σωστά. Εδώ είναι ένα γρήγορο σκίτσο που θα πει στο bot να οδηγεί προς τα εμπρός για μισό δευτερόλεπτο, να οδηγεί προς τα πίσω για μισό δευτερόλεπτο, μετά στρίψτε αριστερά και δεξιά:

Αυτός είναι ένας πολύς κώδικας για μια απλή δοκιμασία, αλλά ο καθορισμός όλων αυτών των λειτουργιών καθιστά ευκολότερο να τσίμπημα αργότερα. (Ευχαριστώ πολύ τον Billwaa για τη δημοσίευσή του σχετικά με τη χρήση της γέφυρας H για τον προσδιορισμό αυτών των λειτουργιών.) Εάν κάτι πήγε στραβά, ελέγξτε όλες τις συνδέσεις σας και συνδέστε τα καλώδια στις σωστές καρφίτσες. Εάν όλα λειτουργούσαν, ήρθε η ώρα να προχωρήσουμε στη δοκιμή του αισθητήρα. Για να χρησιμοποιήσετε τον αισθητήρα υπερήχων, θα χρειαστεί να κάνετε λήψη της βιβλιοθήκης NewPing και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το Sketch> Include Library> Add .ZIP Library ... για να φορτώσετε τη βιβλιοθήκη.

add-zip-βιβλιοθήκη

Βεβαιωθείτε ότι βλέπετε τη δήλωση συμμετοχής στο πάνω μέρος του σχεδίου σας. εάν δεν το κάνετε, πατήστε το Sketch> Include Library> NewPing . Μόλις το κάνετε, φορτώστε το παρακάτω σκίτσο:

Ανεβάστε το σκίτσο και ανοίξτε τη σειριακή οθόνη χρησιμοποιώντας τα Εργαλεία> Σειριακή οθόνη . Θα πρέπει να δείτε μια ταχεία ενημέρωση των αριθμών. Κρατήστε το χέρι σας μπροστά από τον αισθητήρα και δείτε εάν αυτός ο αριθμός αλλάζει. Μετακινήστε το χέρι σας μέσα και έξω και θα πρέπει να μετρήσετε πόσο μακριά είναι το χέρι σας από τον αισθητήρα.

έλεγχος αισθητήρα

Εάν όλα λειτουργούν σωστά, ήρθε η ώρα να τα βάλουμε όλα μαζί και αφήστε αυτό το πράγμα να τρέξει! Εδώ είναι ο κώδικας για το ρομπότ τώρα. Όπως μάλλον μπορείτε να πείτε, αυτό είναι βασικά τα δύο σκαρίφημα δοκιμής μαζί με μια πρόσθετη if statement για τον έλεγχο της συμπεριφοράς του ρομπότ. Έχουμε δώσει μια πολύ απλή συμπεριφορά αποφυγής εμποδίων: εάν ανιχνεύσει κάτι λιγότερο από τέσσερα εκατοστά μακριά, θα δημιουργήσει αντίγραφα ασφαλείας, θα στρίψει αριστερά και θα αρχίσει να κινείται ξανά. Εδώ είναι ένα βίντεο του bot στη δράση.

Δώστε στον Robot σας κάποια ζωή

Αφού αποκτήσετε σωστή αυτή τη συμπεριφορά, μπορείτε να προσθέσετε πιο περίπλοκη συμπεριφορά. Κάντε το ρομπότ εναλλασσόμενο μεταξύ στροφής αριστερά και δεξιά ή επιλέξτε τυχαία. ακούγεται ένας βομβητής αν πλησιάσει κάτι. Απλά γυρίστε, αντί να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας. Είστε πραγματικά μόνο περιορισμένη από τη φαντασία σας. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε σχεδόν οτιδήποτε στο κιτ εκκίνησης Arduino Τι είναι το κιτ εκκίνησης Arduino; [Arduino Beginners] Τι υπάρχει στο κιτ εκκίνησης Arduino; [Arduino Beginners] Αντιμετωπίζοντας ένα κουτί γεμάτο ηλεκτρονικά εξαρτήματα, είναι εύκολο να σας συγκλονίσει. Εδώ είναι ένας οδηγός για ακριβώς τι θα βρείτε στο κιτ σας. Διαβάστε περισσότερα για να προσθέσετε περισσότερες λειτουργίες. Θα παρατηρήσετε επίσης ότι δεν έχουμε κωδικοποιήσει τίποτα για το σερβο ακόμα: μπορείτε πραγματικά να κάνετε τα "μάτια" του ρομπότ σας να μετακινούνται εμπρός και πίσω. ίσως να τα χρησιμοποιούν για να αναζητήσουν ένα μονοπάτι αντί να δημιουργούν μόνο αντίγραφα ασφαλείας κάθε φορά που βρίσκει ένα εμπόδιο άμεσα μπροστά.

Ενημερώστε μας αν αποφασίσετε να δημιουργήσετε αυτό το ρομπότ ή άλλο και να μας πείτε πώς αποφασίζετε να προσαρμόσετε τη συμπεριφορά ή την εμφάνισή του. Αν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με αυτό το ρομπότ, τα δημοσιεύστε στα παρακάτω σχόλια και θα δω αν μπορώ να βοηθήσω!

In this article