Φτιάξτε έναν τοίχο αποφεύγοντας το ρομπότ!: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Στόχος: Δημιουργήστε από την αρχή ένα ρομπότ που μπορεί να αποφύγει τοίχους και εμπόδια. Θέλατε ποτέ να φτιάξετε ένα ρομπότ που θα μπορούσε πραγματικά να κάνει κάτι, αλλά δεν είχατε ποτέ τον χρόνο ή τη γνώση για να το κάνετε; Μην φοβάστε άλλο, αυτό το διδακτικό είναι μόνο για εσάς! Θα σας δείξω βήμα προς βήμα πώς να φτιάξετε όλα τα απαραίτητα μέρη και προγράμματα για να ξεκινήσει να λειτουργεί το δικό σας ρομπότ. Εμπνεύστηκα για πρώτη φορά να φτιάξω ένα ρομπότ όταν ήμουν δέκα, και είδα το Lost in Space, με εκείνο το διάσημο ρομπότ B-9, ήθελα ένα! Λοιπόν, έξι χρόνια αργότερα έφτιαξα τελικά ένα ρομπότ που λειτουργεί, το όνομά του- φυσικά Walbot! Για να μάθετε περισσότερα… Πηγαίνετε στο πρώτο βήμα.

Βήμα 1: Συγκέντρωση αναλωσίμων

Τώρα είναι μια καλή στιγμή για να παραγγείλετε και να συλλέξετε μερικά από τα πράγματα που θα χρειαστείτε για αυτό το έργο. Ο «εγκέφαλος» της Walbot είναι ένας μικροελεγκτής της Atmel που ονομάζεται Atmega168, είναι πολύ γρήγορος, εύχρηστος και φθηνός, οπότε αυτό θα χρησιμοποιήσω σε αυτό το έργο. Εάν προτιμάτε να χρησιμοποιείτε PIC ή άλλους μικροελεγκτές είναι εντάξει, ωστόσο δεν μπορώ να σας βοηθήσω με τον κωδικό τότε! Δεδομένου ότι δεν μου άρεσε να χάνω τον χρόνο μου χτίζοντας έναν πίνακα πρωτοτύπων για το Atmega168, αγόρασα το USB Arduino. είναι πολύ εύκολο στη χρήση, υποστηρίζει USB, έχει ήδη κάψει το boot-loader, είναι αρκετά φθηνό και διαθέτει δωρεάν λογισμικό προγραμματισμού παρόμοιο με το C ++. Αρκετά καλά από αυτή τη συζήτηση, ας συνεχίσουμε με αυτό που θα χρειαστείτε! Σημείωση: αυτές είναι μόνο οι τιμές που βρήκα από μια γρήγορη αναζήτηση, αν ψάξετε περισσότερο πιθανότατα θα βρείτε καλύτερες τιμές κάπου αλλού, επίσης οι σύνδεσμοι DIgiKey μπορεί να έχουν σπάσει ή να λήξει, απλώς αναζητήστε την περιγραφή του εξαρτήματος και όποια τιμή ταιριάζει με αυτήν αναφέρονται εδώ. Μέρη: Arduino USB board- $ 34.95LV-EZ1 Ultrasonic Rangefinder- $ 25.952X 54: 1 16mm Spur Gearmotor, FF-050- $ 13.802X Συσκευασία 4 μπαταριών Energizer NiMH AA- $ 4.859 $ Volt Energizer NiMH Battery- $ 8.992X3mm θήκη μπαταρίας (DigiKey part # SBH -331AS -ND - $ 0.982,1 x 5,5 x 9mm DC Power Plug - 0,952 $ $ Πυκνωτές καταστολής θορύβου - $ 0,50L298 διπλό πλήρες H -Bridge - ΔΩΡΕΑΝ ΔΕΙΓΜΑ! Φύλλο 12 "X12" του 1/ 4 "πολυανθρακικό Lexan - $ 16.363X Αλουμίνιο 1" 8-32 στάσεις - $ 0.454X 2-56 X 1/4 ΒΙΔΑ ΚΟΥΜΠΙΟΥ ΚΟΥΜΠΙΟΥ - 0,37 $ Κιβώτιο των 100 4-40 Χ 3/8 ΒΙΔΕΣ ΚΟΥΜΠΙΟΥ ΚΟΥΜΠΙΟΥ - 5,403 $ 8-32 Χ 3 /8 ΚΟΥΜΠΙΑ ΒΙΔΕΣ - 0,29 $ Νεοπρέν Foam Tire - 3 "D x 0,75" W (ζευγάρι) - 5,36 $ Mounting Hub - 3mm (ζευγάρι) - 8,009 $ πράσινο και 1 κίτρινο LED 3mm-2,20 $ συνολικά 4X 1N5818 SCHOTTKY Diode (DigiKey part # 1N5818-E3/1GI-ND)-0.152X $ 47k and 2X 2.2k and 1X 10k resistirs (digikey part #'s P47KBACT-ND and P2.2KBACT- ND και P10KBACT -ND) - 0,34 $ Μπάλα πινγκ πονγκ ή άλλη μικρή σφαίρα χαμηλής τριβής για κάστερ - Δωρεάν;; Προσαρμοσμένη παραγγελία Ασπίδα κυκλώματος Arduino δείτε βήμα 4 Προαιρετικό / Εάν είστε πλήρης αρχάριος: 22AWG High Strand Count Silicone Wire Combo Pack - 16,80 $, θα χρειαστείτε καρφίτσες πτύχωσης, κεφαλίδα 4 ακίδων και περίβλημα, κεφαλίδα 4 ακίδων και περίβλημα - 6,45 $ Velcro για να κολλήσετε πράγματα στη βάση Εργαλεία αυτά είναι τα προτεινόμενα εργαλεία που πρέπει να έχετε για αυτό το έργο, μπορείτε είτε να αγοράσετε δανεισμό είτε να χρησιμοποιήσετε κάτι άλλο που έχετε τον ίδιο σκοπό. Πριόνι για κοπή της βάσης Lexan και διαφόρων τμημάτων. Τύπος τρυπανιού για διάτρηση ευθειών οπών στη βάση Lexan. Σετ βρύσης και μήτρας για τρύπες στη βάση Lexan. Καλό συγκολλητικό σίδερο για συγκόλληση διαφόρων τμημάτων στο ρομπότ. Igηφιακό πολύμετρο για τον εντοπισμό σφαλμάτων ηλεκτρικών εξαρτημάτων. Συρμάτινες απογυμνωτές πένσες με μύτη για κράτημα και πτύχωση των συνδέσμων

Βήμα 2: Δημιουργία της βάσης

Εντάξει, τώρα που έχετε συγκεντρώσει όλα τα απαραίτητα μέρη για την κατασκευή του Walbot, ήρθε η ώρα να ξεκινήσετε. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σας προειδοποιήσω ότι η χρήση διαφόρων ηλεκτρικών εργαλείων θα είναι απαραίτητη, δεν θα προχωρήσω στη σωστή χρήση του με ασφάλεια, καθώς υποθέτω ότι γνωρίζετε ήδη πώς να το κάνετε αυτό. Δεν αναλαμβάνω καμία ευθύνη για τυχόν ηλίθια λάθη, όπως το να κόψετε το δάχτυλό σας στο πριόνι, που κάνετε. Σας έχουν προειδοποιήσει! Για να ξεκινήσετε, έχω κάνει το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς για εσάς! ΝΑΙ Αυτό θα περιλαμβάνει δύο μήνες resaerch και σχεδιασμό για αυτό το έργο, το οποίο θα πρέπει να γίνει για οποιοδήποτε ρομπότ σκοπεύετε να δημιουργήσετε τον εαυτό σας μετά από αυτό. Έφτιαξα ένα μοντέλο 3D κλίμακας του Walbot σε ένα δωρεάν πρόγραμμα που ονομάζεται SketchUp by Google (ευχαριστώ Google), μπορείτε να κατεβάσετε το μοντέλο του walbot από την αποθήκη Google 3D εδώ (σημείωση: ενδέχεται να υπάρχουν διαφορές στον τύπο του κινητήρα και μερικές από τις Λείπουν εξαρτήματα όπως η ασπίδα κυκλώματος πάνω από το Arduino, καλώδια … Θα ενημερώσω το μοντέλο όταν έχω χρόνο). Βήμα 1: Κατεβάστε το έγγραφο Word του οδηγού κοπής και διάτρησης εδώ και εκτυπώστε το. Μόλις εκτυπωθεί, βεβαιωθείτε ότι έχει πλάτος 6 "και μήκος 5,5". Τώρα κόψτε το επιπλέον κάτω μισό του μη τυπωμένου σε χαρτί, έτσι ώστε να έχετε ένα πρότυπο που είναι περίπου 8 1/2 "επί 6" και χρησιμοποιώντας κάποιο είδος κολλητικής ή ημιμόνιμης κόλλας ή ταινίας διπλής ράβδου, τοποθετήστε και τα δύο πρότυπα στο φύλλο Lexan. Βήμα 2: Κόψτε τη βάση Lexan με το πριόνι, ακολουθώντας τη γραμμή προτύπου όσο το δυνατόν πιο κοντά. Για να το διευκολύνετε, κόψτε μια μικρή σχισμή ανακούφισης κατά μήκος της περιμέτρου για να ελευθερώσετε την περιοχή στην οποία εργάζεστε χωρίς να χρειάζεται να ανησυχείτε για το δέσιμο της λεπίδας. Όταν τελειώσετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λίγο άμμο για να εξομαλύνετε τις άκρες εάν οι περικοπές σας δεν βγήκαν τέλειες. Βήμα 3: Πάνω από την πρέσα τρυπανιών, χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι #29 για να κάνετε τις τρύπες για τις αναμονές 8-32, και ένα τρυπάνι #43 για να κάνετε τις τρύπες για τα μπλοκ ρουλεμάν μοτέρ μεγέθους 4-40 και τις στάσεις για το Arduino. Κατά τη διάτρηση, χρησιμοποιήστε λίγο WD-40 ή νερό ως λιπαντικό για να διατηρήσετε το πολυανθρακικό (Lexan) δροσερό. Προαιρετικά: δεν είναι στο πρότυπο, αλλά για να κάνετε τα πράγματα πιο καθαρά, εάν έχετε ένα μεγάλο κομμάτι 1 " άλλο μεγάλο τρυπάνι, είναι χρήσιμο να ανοίξετε μια τρύπα ακριβώς εκεί όπου οι δύο γραμμές διασχίζουν το στρώμα TOP. Αυτό επιτρέπει σε μια περιοχή να διοχετεύει καλώδια από το επάνω στρώμα στο κάτω στρώμα. Το έκανα στο δικό μου και αυτό είναι που θέλετε δείτε στην εικόνα, αλλά δεν είναι απαραίτητο. Βήμα 4: Χρησιμοποιώντας τη βρύση 4-40 που αγοράσατε στο σετ, πατήστε προσεκτικά τις τρύπες που ανοίξατε με το τρυπάνι #43. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη βρύση 8-32 κάντε το ίδιο για οι 3 τρύπες που ανοίξατε για την αναμονή με το τρυπάνι #29. Εάν δεν ξέρετε πώς να περνάτε υλικά με βρύση, μάθετε πώς να το κάνετε εδώ. Χρησιμοποιώ ασύρματο τρυπάνι, αλλά δεν συνιστάται αν είστε αρχάριος. Βήμα 5: Χρησιμοποιώντας το goo gone ή άλλο απορρυπαντικό κόλλας, αφαιρέστε τα πρότυπα διάτρησης και κοπής και πλύνετε το λεξάνι χωρίς όλα τα δακτυλικά αποτυπώματα και γράσο.

Βήμα 3: Συναρμολογήστε το ρομπότ

Τώρα ήρθε η ώρα να συναρμολογήσουμε το ρομπότ, χρησιμοποιώντας τα αντικείμενα που αγοράσαμε νωρίτερα και τις βάσεις που κάνατε το τελευταίο βήμα. Βήμα 1: Βιδώστε τις στάσεις 8-32 μιας ίντσας στις 3 οπές που ανοίξατε και βιδώσατε. Στην εικόνα έβαλα προσωρινά καπάκια στα άκρα των αναμονών επειδή είναι πολύ μεγάλα, αλλά σας συνιστώ να τα κόψετε με ένα εργαλείο Dremel. Βήμα 2: Τοποθετήστε την κορυφαία βάση Lexan στις αναμονές και χρησιμοποιώντας το 8- 32 βίδες που πήρατε, συνδέστε την κορυφή με τα στερεώματα. Σημείωση: η προσπάθεια να βιδώσετε μεταλλικές βίδες σε πλαστικό μπορεί να είναι δύσκολη, για να το κάνετε ευκολότερο, τρίψτε λίγο κερί παραφίνης (κεριού) στα νήματα και θα πρέπει να μπουν ομαλά. Βήμα 3: Τώρα θα ήταν μια καλή στιγμή για συγκόλληση αγωγών και πυκνωτών στους κινητήρες, πηγαίνετε εδώ για να μάθετε πώς να κολλήσετε πυκνωτές στους κινητήρες. Βήμα 4: Συνδέστε τα μπλοκ εδράνων στους κινητήρες χρησιμοποιώντας τις βίδες 2-56 που έχετε. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τις 2 οριζόντιες οπές έτσι ώστε οι τροχοί να ευθυγραμμίζονται παράλληλα μεταξύ τους (αν βάζετε τις βίδες κάθετα, η κεφαλή του γραναζιού μπορεί να κουνιέται μπρος -πίσω λίγο, αλλά αρκετά ώστε να μην μπορεί να πάει ευθεία). Βήμα 5: Θα πρέπει να υπάρχει αρκετός χώρος για να σταθούν τα μπλοκ ρουλεμάν κάθετα και να τα σύρετε/μετακινήσετε στη θέση τους μεταξύ του επάνω και του κάτω στρώματος. Τώρα τοποθετήστε τα στη θέση τους εισάγοντας και βιδώνοντας όλες τις βίδες 4-40 καπακιών στις αντίστοιχες οπές τους. Βήμα 6: Τώρα πάρτε τη μονάδα LV-MAX Sonar και κολλήστε 4 καλώδια πάνω της, μέσω των AN, RX, +5 και Τρύπες GND. Τώρα βρείτε ή φτιάξτε μια βάση στήριξης 90 μοιρών για αυτό. Χρησιμοποίησα ένα κομμάτι Lexan που έμεινε, έκοψα μια λωρίδα 1 "κατά 2", το ζέστανα σε λίγο φούρνο μέχρι να γίνει εύπλαστο και έκαμψε μια γωνία 90 μοιρών στη μέση. Στη συνέχεια, μπορείτε είτε να ανοίξετε μερικές ακόμη τρύπες στο στήριγμα, που αντιστοιχούν στις οπές στερέωσης στη μονάδα Sonar, για να το τοποθετήσετε. ή μπορείτε απλά να χρησιμοποιήσετε κολλώδες αφρό διπλής όψης. ή χρησιμοποιήστε το Velcro για να το τοποθετήσετε στο στήριγμα και το στήριγμα στη βάση του ρομπότ. Βήμα 7: Για το Walbot μου χρησιμοποίησα παλιούς τροχούς Cpasella και είχα προσαρμοσμένους κόμβους γι 'αυτούς σε έναν τόρνο. Αυτό σημαίνει ότι αν λάβετε τους τροχούς και τους κόμβους από τη λίστα με τα εξαρτήματα, το ρομπότ σας θα φαίνεται λίγο διαφορετικό. Εάν μπορείτε να βρείτε/φτιάξετε ελαφρύτερους τροχούς με διάμετρο 3mm, σας ενθαρρύνω να το κάνετε. Ούτως ή άλλως, πάρτε τον τροχό και στερεώστε τον διανομέα σε αυτό με τις βίδες που παρέχουν και, στη συνέχεια, συνδέστε τον στον άξονα του κινητήρα 3 mm χρησιμοποιώντας υπερκόλληση ή εποξειδική. Βήμα 8: Τοποθετήστε τον πίνακα Arduino στην επάνω βάση χρησιμοποιώντας τις βίδες 4-40. Εάν μπορείτε να πάρετε μερικές σύντομες αναμονές 4-40 που θα ήταν καλύτερο να χρησιμοποιήσετε, αν όχι μόνο χρησιμοποιήστε μερικές ροδέλες ή ένα μικρό τμήμα καλαμάκι για να το ανεβάσετε από την επάνω βάση μερικά χιλιοστά. Βήμα 9: Συνδέστε την μπαταρία 9Volt και 2 μπαταρίες AA κάτοχοι στα αντίστοιχα μέρη τους χρησιμοποιώντας Velcro. Χρησιμοποιώ το Velcro επειδή είναι ισχυρό αλλά σας επιτρέπει ακόμα να τα αφαιρείτε όταν πρέπει να φορτιστούν. Το 9Volt θα πρέπει να τοποθετηθεί στο πάνω επίπεδο μπροστά από το Arduino. Οι 2 υποδοχές μπαταρίας AA πρέπει να πηγαίνουν πίσω από τους κινητήρες (απλά κοιτάξτε το μοντέλο 3D στο SketchUp για να δείτε πού πηγαίνουν όλα). Μια γρήγορη σημείωση για τις μπαταρίες, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε επαναφορτιζόμενες κυψέλες 1.2Volt AA (τα περισσότερα επαναφορτιζόμενα NiMH είναι 1.2V), εάν χρησιμοποιείτε τυπικά αλκαλικά 1.5Volt που θα μπορούσαν να βλάψουν τους κινητήρες επειδή δεν έχουν βαθμολογία 9 βολτ (6 μπαταρίες * 1.5 βολτ = 9 όπου 6*1,2 = 7,2 βολτ) Βήμα 10: Timeρα για να προσθέσετε το "τρίτο τροχό" κάστερ ΑΚΑ ΑΚ μισό πινγκ πονγκ ή άλλης σφαίρας με κηλίδα που έχει το ίδιο μέγεθος με μια μπάλα πινγκ πονγκ. Πάρτε οποιοδήποτε από τα δύο πράγματα που αναφέρθηκαν παραπάνω και χωρίστε το στα δύο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το αγαπημένο σας εργαλείο διαχωρισμού, είτε πρόκειται για πριόνι ή λαιμητόμο… Τώρα το μόνο που απομένει είναι να το γεμίσετε με κάτι σαν ζεστή κόλλα (αυτό χρησιμοποιούσα) και να το κολλήσετε η βάση του κάτω στρώματος. Μπορείτε να διαπιστώσετε στην εικόνα όπου έβαλα το δικό μου, δεν έχει σημασία στην πραγματικότητα, εφόσον παρέχει υποστήριξη στους άλλους δύο τροχούς. Βήμα 11: Χτυπήστε τον εαυτό σας στην πλάτη, κάνετε καλή δουλειά και είσαι πάνω από τη μισή διαδρομή. Στα ηλεκτρονικά!

Βήμα 4: Προσθήκη του ηλεκτρικού εγκεφάλου

Εντάξει, οπότε τελειώσατε με το μηχανικό μέρος αυτού του έργου, χρόνος να δώσετε στο franken-robot τον εγκέφαλό του! Θα δείτε στο πρώτο βήμα που σας παρέπεμψα σε αυτό το βήμα για την ασπίδα κυκλώματος. Το Arduino από μόνο του δεν μπορεί να κάνει τίποτα για αυτό το ρομπότ εκτός από δεδομένα επεξεργασίας και εξόδου σε σήμα υψηλού (1) ή χαμηλού (0) 0-5volt. Επιπλέον, οι μικροελεγκτές δεν μπορούν να παρέχουν πράγματα όπως κινητήρες και μεταδίδουν το υψηλό ρεύμα που απαιτούν. Εάν προσπαθήσετε να τροφοδοτήσετε έναν κινητήρα με το Atmega168, πιθανότατα το μόνο που θα πάρετε είναι καπνός και μια δωρεάν παράσταση πυροτεχνημάτων. Λοιπόν, πώς θα ελέγξουμε τους κινητήρες κεφαλής ταχυτήτων που μπορεί να ρωτήσετε; Surveyyyyy λέει- H-Bridge! Δεν πρόκειται να ξοδέψω χρόνο εδώ για να εξηγήσω τι ακριβώς είναι το H-Bridge, αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για αυτά, πηγαίνετε εδώ. Προς το παρόν το μόνο που πρέπει να γνωρίζετε είναι ότι ένα H-Bridge θα λάβει ένα υψηλό ή χαμηλό σήμα από έναν mircocontroller και θα τροφοδοτήσει τους κινητήρες μας από την πηγή τάσης τροφοδοσίας μπαταριών AA που του δίνουμε. Η ασπίδα κυκλώματος όπως την αποκαλεί η κοινότητα Arduino, θα είναι ένα PCB (πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος) που θα στηρίζεται στην κορυφή του Arduino και θα συνδέεται σε αυτό με ακίδες κεφαλίδας. Σε αυτήν την ασπίδα θα προσθέσουμε εξαρτήματα όπως το L298 H-Bridge, μερικά LED και καλώδια αισθητήρων υπερήχων. Για άλλη μια φορά έχω κάνει το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς για εσάς, ξοδεύοντας ώρες φτιάχνοντας ένα PCB της ασπίδας κυκλώματος μας σε ένα πρόγραμμα PCB CAD που ονομάζεται Eagle. Για να αποκτήσετε τη δική σας επαγγελματικά κατασκευασμένη ασπίδα κυκλώματος, μεταβείτε στο BatchPCB. Το BatchPCB είναι ένα γύρισμα της Spark Fun Electronics και ειδικεύεται στο να δέχεται μικρές παραγγελίες από ανθρώπους σαν εσένα και εμένα σε πολύ λογική τιμή. Στη συνέχεια δημιουργήστε λογαριασμό για να παραγγείλετε την ασπίδα μου και, στη συνέχεια, αποκτήστε το https://www.instructables.com/files/orig/FSY/LZNL/GE056Z5B/FSYLZNLGE056Z5B.zip Gerber Zip File (επίσης στο κάτω μέρος αυτής της εικόνας set) που περιέχει τα χρυσά 7 αρχεία που χρειάζονται: οδηγός γεώτρησης GTL, GTO, GTS, GBL, GBO, GBS και TXT. Κοιτάξτε τις δύο παρακάτω εικόνες ως αναφορά, αλλά βασικά κάντε κλικ στην επιλογή "Μεταφόρτωση νέου σχεδίου" στο επάνω παράθυρο εργασιών στον ιστότοπο και από εκεί θα βρείτε και θα ανεβάσετε ολόκληρο το αρχείο Zip και, στη συνέχεια, ελέγξτε την εικόνα για να βεβαιωθείτε ότι τα επίπεδα βρίσκονται στη θέση που πρέπει να είναι, κάντε κλικ στην επιλογή υποβολή και, στη συνέχεια, επιλέξτε τη φούσκα Eagle PCB και, στη συνέχεια, υποβάλετε ξανά. Θα σας στείλει και email που λέει ότι πέρασε από το DRC bot και θα έχει έναν σύνδεσμο στον οποίο μπορείτε να κάνετε κλικ για να το προσθέσετε στο καλάθι αγορών σας και, στη συνέχεια, απλώς να το παραγγείλετε. Κοστίζει περίπου $ 30 και διαρκεί περίπου 1-2 εβδομάδες ανάλογα με το πότε θα τους το στείλετε και τι αποστολή λαμβάνετε. Τώρα αν είστε ήδη καλά με τα ηλεκτρονικά και νομίζετε ότι μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας σε έναν πίνακα πρωτοτύπων (το έκανα αυτό προσωρινά) ή αν σας αρέσει να χαράζετε τα δικά σας PCB, προχωρήστε, αλλά δεν συζητώ πώς να το κάνετε αυτό εδώ καθώς θα χάσει χρόνο και χώρο. Εάν επιλέξετε να φτιάξετε το δικό σας, τότε μπορείτε να πάρετε μόνο το σχηματικό εδώ, είναι λίγο γεμάτο και ακατάστατο, οπότε φροντίστε. Α, και μια επιπλέον σημείωση για το PCB που έχει μερικά από τα γκράφιτι μεταξοτυπίας μου εκεί, οπότε μην νομίζετε ότι τα παιδιά στο εργοστάσιο PCB έγραφαν γεγονότα του Chuck Norris στην πλακέτα σας! Ας προχωρήσουμε λοιπόν μια εβδομάδα περίπου και ας υποθέσουμε ότι κρατάτε την πλακέτα αυτή τη στιγμή … Βήμα 1: Βεβαιωθείτε ότι οι οπές για τις κεφαλίδες Arduino ευθυγραμμίζονται με τις οπές για τις ακίδες κεφαλίδας στην ασπίδα. Τώρα ως αποτέλεσμα του λάθους μου, θα πρέπει να λυγίσετε μερικές από τις καρφίτσες στο L298 H-Bridge προς τα πίσω, ώστε να περάσουν στις οπές στην ασπίδα. Συγνώμη για αυτό. Ζεστάνετε το κολλητήρι σας και ετοιμαστείτε για κάποια σημαντική συγκόλληση! Εάν δεν γνωρίζετε ή δεν σκουριάζετε πώς να κολλήσετε, ελέγξτε αυτήν τη σελίδα από το Spark Fun. Βήμα 2: Συγκολλήστε τις καρφίτσες των αντρικών κεφαλίδων στον πίνακα. Για να βεβαιωθείτε ότι ταιριάζουν καλά, προτείνω να κολλήσετε πρώτα τις αρσενικές κεφαλίδες στο Arduino και μετά να τοποθετήσετε την ασπίδα πάνω τους. και κολλήστε τα επάνω. Βήμα 3: Τώρα συγκολλήστε το L298 H-Bridge στην ασπίδα και τα υπόλοιπα εξαρτήματα (LED, πολωμένες ακίδες σύνδεσης, αντιστάσεις και δίοδοι). Το PCB θα πρέπει να είναι αρκετά αυτονόητο ως προς το πού πηγαίνουν όλα, λόγω του στρώματος μεταξοτυπίας στην κορυφή. Όλες οι δίοδοι είναι 1N5818 και φροντίστε να ταιριάξετε τη λωρίδα στη δίοδο με τη λωρίδα στη μεταξοτυπία. Τα R1 και R2 είναι οι 2.2K αντιστάσεις, τα R3 και R4 είναι οι 47K αντιστάσεις και το R5 είναι η αντίσταση 10K. Τα LED 1 και 3 είναι πράσινα για να δείξουν ότι οι κινητήρες πηγαίνουν προς τα εμπρός και τα LED 2 και 4 είναι κόκκινα για να δείξουν ότι οι κινητήρες πηγαίνουν αντίστροφα. Η λυχνία LED 5 είναι ο δείκτης εμποδίων και δείχνει πότε το βυθόμετρο σηκώνει εμπόδιο στο προγραμματισμένο όριο. Οι επιπλέον θέσεις για άλματα είναι εκεί για να μας αφήσουν την επιλογή να ενημερώσουμε το Walbot με διαφορετικούς αισθητήρες στο μέλλον. Βήμα 4: Εάν συγκολλάτε τα καλώδια απευθείας στον πίνακα, παραλείψτε το βήμα 5. Εάν χρησιμοποιείτε τις πολωμένες ακίδες σύνδεσης, παραλείψτε αυτό το βήμα. Η συγκόλληση των καλωδίων απευθείας στην ασπίδα δεν είναι τόσο τακτοποιημένη, αλλά πολύ πιο γρήγορη και φθηνότερη. Θα πρέπει τώρα να έχετε 4 καλώδια και για τους δύο κινητήρες, 4 καλώδια που προέρχονται από τις μπαταρίες AA και 4 καλώδια που βγαίνουν από το βυθόμετρο. Ας κάνουμε πρώτα τα πακέτα μπαταρίας. Δείτε τη δεύτερη εικόνα για ένα διάγραμμα για το σημείο συγκόλλησης των καλωδίων. Τώρα που έγινε αυτό, κολλήστε τα αριστερά καλώδια κινητήρα στις οπές με την ένδειξη MOT_LEFT στο PCB και τα σωστά καλώδια κινητήρα στις οπές MOT_RIGHT (η σειρά δεν έχει σημασία, μπορούμε να το διορθώσουμε αργότερα με λογισμικό). Για το βυθόμετρο, θα πρέπει να υπάρχουν μικρές ετικέτες μπροστά από τις οπές SONAR στο PCB. Συνδυάστε το καλώδιο GND με την οπή GND, το καλώδιο 5V με την οπή VCC, το σύρμα RX με την οπή Enab και το καλώδιο AN με την οπή Ana1. Στη συνέχεια, πρέπει να τελειώσετε με τα καλώδια! Βήμα 5: Εάν χρησιμοποιείτε τις πολωμένες ακίδες σύνδεσης για τα καλώδια στον πίνακα και δεν ξέρετε πώς να τις χρησιμοποιήσετε, διαβάστε τις εδώ εδώ. Τώρα κολλήστε σε όλους τους αρσενικούς πολωμένους συνδέσμους στον αντίστοιχο αριθμό οπών τους. Κοιτάξτε το παρακάτω διάγραμμα για να δείτε πού να κολλήσετε τους πείρους πτύχωσης στις υποδοχές του περιβλήματος, έτσι ώστε να ευθυγραμμιστούν όπως φαίνεται. Στη συνέχεια, κάντε το πολωμένο περίβλημα σύνδεσης για τα αριστερά και δεξιά καλώδια κινητήρα, δεν έχει σημασία ποια σειρά περνούν τα καλώδια, αρκεί να πηγαίνει αριστερά στο MOT_LEFT και δεξιά στο MOT_RIGHT (μπορούμε να καθορίσουμε με ποιον τρόπο το ρομπότ πηγαίνει στο λογισμικό) Το Τέλος, κάντε τα καλώδια Sonar φροντίζοντας να ευθυγραμμίσετε / να προσανατολίσετε τα καλώδια έτσι ώστε το καλώδιο GND να φτάσει στην οπή GND, το καλώδιο 5V στην οπή VCC, το σύρμα RX στην οπή Enab και το καλώδιο AN στην οπή Ana1. Μόλις σφίξετε, σύρμα και συνδέσετε αυτά μαζί, θα πρέπει να τελειώσετε με τα καλώδια! Βήμα 6: Τώρα πρέπει να είστε σε θέση να τροφοδοτήσετε το Arduino χρησιμοποιώντας την μπαταρία σας 9Volt (πραγματικά 7,2 βολτ). Χρησιμοποιώντας το συνδετήρα κλιπ 9Volt, ανοίξτε την πρίζα και κολλήστε το POSITIVE RED WIRE TO THE CENTER TAB και κολλήστε το μαύρο καλώδιο gorund στην γλωττίδα που πηγαίνει στο εξωτερικό μεταλλικό τμήμα. Αυτό είναι κρίσιμο για να βεβαιωθείτε ότι η κεντρική / εσωτερική τρύπα είναι θετική, αν το αντιστρέψετε αυτό, ο Μικροελεγκτής πιθανότατα δεν θα κάνει τίποτα, εκτός από τη θέρμανση, τον καπνό ή την έκρηξη. Εάν τυχαία τηγανίσετε το Atmega168, μπορείτε να πάρετε ένα νέο εδώ, αλλά θα πρέπει να κάψετε ξανά τον φορτωτή εκκίνησης. Για να μάθετε πώς να το κάνετε αυτό, ελέγξτε το φόρουμ Arduino. Όλα τα ηλεκτρονικά θα πρέπει να τελειώσουν προς το παρόν! Μόνο εύκολα πράγματα έχουν απομείνει τώρα!

Βήμα 5: Προγραμματισμός του Walbot

Έχετε κάνει λοιπόν όλες τις εξωτερικές μηχανικές και ηλεκτρικές εργασίες, τώρα ήρθε η ώρα να μάθετε στη Walbot να αποφεύγει τους τοίχους. Κατεβάστε το δωρεάν πρόγραμμα Arduino και εγκαταστήστε το μαζί με τα προγράμματα οδήγησης USB στο φάκελο Drivers. Κατεβάστε το πρόγραμμα που έγραψα για το Walbot εδώ και ανοίξτε το στο πρόγραμμα Arduino. Στη συνέχεια, θέλετε να μεταγλωττίσετε τον κώδικα κάνοντας κλικ στο κουμπί αναπαραγωγής (πλάγιο τρίγωνο) που λέει επαλήθευση στα αριστερά όταν τοποθετείτε το δείκτη του ποντικιού πάνω του. Όταν ολοκληρωθεί η μεταγλώττιση, χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο USB για να συνδέσετε το Arduino. Το ίδιο το Arduino μπορεί να τροφοδοτηθεί από τα καλώδια USB που ρυθμίζονται 5Volt. Ακριβώς δίπλα στο ασημί βύσμα USB στο Arduino, θα πρέπει να υπάρχει ένας πείρος βραχυκυκλωτή (ένα μικρό μαύρο κομμάτι πλαστικού και μετάλλου που συνδέει τις δύο από τις τρεις ακίδες που κολλάνε προς τα επάνω), βεβαιωθείτε ότι όταν τροφοδοτείτε τον πίνακα μέσω USB, έχει ρυθμιστεί ο πείρος πλησιέστερο στο βύσμα USB (θα πρέπει να υπάρχουν δύο ετικέτες κάτω από τον πείρο του βραχυκυκλωτήρα, δεξιά είναι USB, το αριστερό θα πρέπει να γράφει EXT, το θέλετε τώρα στο USB). Έτσι τώρα, όταν συνδέετε το καλώδιο USB στην πλακέτα Arduino, το πράσινο LED ισχύος κάτω από την ασπίδα PCB που φτιάξαμε πρέπει να είναι αναμμένο και η κίτρινη ενδεικτική λυχνία LED στην κορυφή θα ανάψει μία ή δύο φορές. Σημείωση: Εάν δεν ανάψει η πράσινη λυχνία LED ισχύος στην πλακέτα Arduino, βγάλτε το καλώδιο USB και ελέγξτε ξανά τον πείρο του βραχυκυκλωτήρα και ότι το καλώδιο USB είναι συνδεδεμένο στον υπολογιστή σας! Θα έπρεπε να έχετε ήδη συντάξει τον κώδικα στο πρόγραμμα Arduino, οπότε τώρα κάντε κλικ στο κουμπί αποστολής και θα αρχίσει να ανεβαίνει στον πίνακα Arduino (μπορείτε να δείτε το πορτοκαλί LED TX και RX να αναβοσβήνουν στον πίνακα Arduino εάν συμβαίνει αυτό). Εάν λάβετε ένα σφάλμα ότι δεν ανταποκρίνεται, πατήστε πρώτα το κουμπί επαναφοράς στον πίνακα Arduino (ο μικρός διακόπτης DIP, αφού το πατήσετε αυτό έχετε περίπου 6 δευτερόλεπτα για να ανεβάσετε τον κωδικό πριν επανεκκινήσει), εάν εξακολουθεί να μην λειτουργεί, βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει σωστά τα προγράμματα οδήγησης USB (βρίσκονται στο φάκελο προγραμμάτων οδήγησης στο φάκελο Arduino που κατεβάσατε). Εάν εξακολουθείτε να μην μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε, συμβουλευτείτε το Arduino Forum και ζητήστε βοήθεια, μπορούν να σας καθοδηγήσουν σε αυτό που πρέπει να κάνετε. Εάν όλα πήγαν καλά, το πρόγραμμά σας θα έπρεπε να έχει εκκινήσει σε περίπου 10 δευτερόλεπτα και εάν οι μπαταρίες AA φορτιστούν και εγκατασταθούν, οι κινητήρες θα ανάψουν και αν το Sonar εντοπίσει κάτι σε απόσταση 16 ιντσών, θα ανάψει η κίτρινη ενδεικτική λυχνία και ο δεξιός τροχός θα αντιστρέψει την κατεύθυνση για μισό δευτερόλεπτο. Μπορείτε τώρα να αποσυνδέσετε το καλώδιο USB, να αλλάξετε το βραχυκυκλωτήρα σε EXT, να συνδέσετε το βύσμα τροφοδοσίας και να το βάλετε στο έδαφος. Αν έχετε κάνει τα πάντα σωστά μέχρι τώρα, θα έχετε τώρα το δικό σας εμπόδιο να αποφεύγετε το ρομπότ! Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή σχόλια (ή αν άφησα κάτι κρίσιμο που πιθανότατα έκανα), αφήστε μου ένα μήνυμα στην περιοχή σχολίων. Επίσης, εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με το ρομπότ, προτείνω να εγγραφείτε στο Forum of Robots Forum στο οποίο είμαι μέλος και ένα από τα άτομα εκεί θα χαρεί να απαντήσει στις ερωτήσεις σας! Καλό ρομπότ!

Βήμα 6: Προσθήκη αισθητήρων υπερύθρων

Έτσι, τώρα έχετε ένα ρομπότ που λειτουργεί … αλλά μπορεί να στρίψει μόνο δεξιά και εξακολουθεί να έχει πολλές πιθανότητες να αντιμετωπίσει πράγματα. Πώς το διορθώνουμε αυτό; Χρησιμοποιώντας δύο πλευρικούς αισθητήρες. Δεδομένου ότι η λήψη δύο ακόμη αισθητήρων υπερήχων θα ήταν πολύ ακριβό και για να μην αναφέρουμε την υπερβολή, θα χρησιμοποιήσουμε δύο αισθητήρες μέτρησης απόστασης Sharp GP2Y0A21YK. Αυτά είναι ευρείας γωνίας, οπότε θα μας δώσει ένα μεγαλύτερο οπτικό πεδίο. Όταν χρησιμοποιούσαμε μόνο τον αισθητήρα υπερήχων, το κατώφλι ήταν 16 ίντσες, αυτό είναι πολύς χώρος, αλλά ήταν απαραίτητο. Όπως μπορείτε να δείτε στην παρακάτω εικόνα, το σόναρ θα ανιχνεύσει μια περιοχή στο πλάτος του Walbot όταν είναι περίπου 16 ίντσες μακριά. Αλλά αν ο Γουόλμποτ βρισκόταν σε μια γωνία (με τον τοίχο στα δεξιά) θα ανίχνευε τον τοίχο μπροστά αλλά στη συνέχεια θα γύριζε στον τοίχο στα δεξιά του και θα κολλούσε. Ωστόσο, εάν έχουμε δύο αισθητήρες υπέρυθρης απόστασης και στις δύο πλευρές του σόναρ, μπορούμε ουσιαστικά να εξαλείψουμε τα τυφλά σημεία του σόναρ. Έτσι, τώρα που η Walbot μπαίνει σε κόρνερ μπορεί να αποφασίσει: 1. αν υπάρχει εμπόδιο μπροστά και δεξιά, στρίψτε αριστερά. 2. εάν υπάρχει εμπόδιο μπροστά και αριστερά, στρίψτε δεξιά 3. εάν υπάρχει εμπόδιο μπροστά, δεξιά και αριστερά στρίψτε. Υπάρχει επίσης κάτι που δεν έχουμε αναφέρει ακόμη, και αυτό είναι οι αδυναμίες του κάθε αισθητήρα. Το Sonar χρησιμοποιεί τον ήχο για να υπολογίσει τι έχει μπροστά του, αλλά τι γίνεται αν δείχνει σε κάτι που δεν αντανακλά τον ήχο, όπως ένα μαξιλάρι; Η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιεί το φως (δεν μπορούμε να το δούμε) για να διαπιστώσει εάν υπάρχει κάτι μπροστά του, αλλά τι γίνεται αν είναι στραμμένο σε κάτι βαμμένο μαύρο; (Η μαύρη απόχρωση είναι η απουσία φωτός, θεωρητικά δεν αντανακλά το φως.) Μαζί αυτοί οι δύο αισθητήρες μπορούν να αντιμετωπίσουν ο ένας τον άλλον αδυναμίες, οπότε ο μόνος τρόπος που ο Walbot θα έχανε κάτι μπροστά του θα ήταν αν ήταν ένας μαύρος ήχος που απορροφούσε υλικό. Μπορείτε να δείτε πώς αυτές οι δύο μικρές προσθήκες μπορούν να βοηθήσουν εξαιρετικά την Walbot. Τώρα ας προσθέσουμε αυτούς τους αισθητήρες στο Walbot. Βήμα 1. Αποκτήστε τους αισθητήρες! Έβαλα το σύνδεσμο για να τα πάρω πάνω από αυτό. Σας προτείνω επίσης να πάρετε το καλώδιο JST 3 ακίδων για αιχμηρούς αισθητήρες επειδή είναι πολύ δύσκολο να το βρείτε αλλού. Τώρα παραλείψτε μια εβδομάδα μπροστά όταν ο τύπος UPS τα παραδώσει και σας αφήσει να δουλέψετε. Πρώτα χρειάζεστε έναν τρόπο για να τα τοποθετήσετε. Θα χρειαστεί να φτιάξετε μια βάση στήριξης για αυτούς, έφτιαξα τη δική μου από μια λωρίδα αλουμινίου, αλλά δεν έχει σημασία. Μπορείτε να προσπαθήσετε να αντιγράψετε το σχήμα του βραχίονα μου, οτιδήποτε λειτουργεί αρκεί να ταιριάζει και να το κρατάει στη θέση του. Βήμα 2: Συνδέστε τον αισθητήρα στη βάση. Ξεβιδώστε την επάνω μπροστινή πλευρά δύο βίδες 8-32 καπακιών ακριβώς έτσι ώστε να υπάρχει χώρος μεταξύ της αναρρόφησης και της βάσης. Τοποθετήστε τον αισθητήρα στη θέση του και βιδώστε τον ξανά μαζί. Βήμα 3: Τραβήξτε τα καλώδια προς τα πάνω. Στην ασπίδα PCB σας υπάρχουν δύο σετ 3 οπών στην μπροστινή πλευρά του πίνακα με την ένδειξη INFRA1 και INFRA2. Συγκολλήστε το κόκκινο σύρμα στην τρύπα με την ένδειξη VCC (τρύπα πλησιέστερη στο IN στο INFRA), κολλήστε το μαύρο σύρμα στη μεσαία τρύπα και κολλήστε το λευκό σύρμα στην τελευταία τρύπα με την ένδειξη Ana2 ή Ana3 (τρύπα πιο κοντά στο RA στο INFRA) Το Μπορείτε επίσης να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε πολωμένες ακίδες σύνδεσης αντί να κολλήσετε τα καλώδια απευθείας στον πίνακα. Βήμα 4: Κατεβάστε αυτόν τον κώδικα ο οποίος περιλαμβάνει επιπλέον δυνατότητες χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες υπερύθρων Sharp. Συγκεντρώστε και ανεβάστε αυτό στο Walbot σας και θα πρέπει να είναι πιο έξυπνο από ποτέ! Σημείωση: Δεν είχα πολύ χρόνο για να δοκιμάσω τον νέο κώδικα, οπότε αν κάποιος διαπιστώσει κάτι λάθος σε αυτόν ή δει έναν τρόπο να το βελτιώσει, αφήστε ένα σχόλιο.