BOB' V2.0: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Αυτό είναι μια συνέχεια, να το πω έτσι, του «Ρομπότ που αποφεύγει τα εμπόδια με μια προσωπικότητα». Σε αυτό το διδακτικό, αποφάσισα να ονομάσω το ρομπότ «BOB». Το BOB είχε αρκετά ελαττώματα και μειονεκτήματα, οπότε τώρα έχω βελτιώσει το BOB με μερικούς τρόπους. (Αυτός; Αυτό;) τώρα έχει καλύτερα:

• Αντοχή (βελτιωμένο σύστημα ισχύος)
• 'Vision' (επιπλέον αισθητήρες)
• «Νεύρα» (οι συνδέσεις γίνονται με μεγαλύτερη ασφάλεια)
• Brainpower (διαφορετικός μικροελεγκτής)

Ο Bob χρησιμοποιεί τώρα έναν ρυθμιστή μεταγωγής και μια μπαταρία RC 9,6V για τροφοδοσία, καλύτερες βάσεις αισθητήρων, έναν επιπλέον αισθητήρα GP2D12 IR, ένα σερβο τροφοδοσίας για το υπερηχητικό εύρος ευρετηρίου και έναν ελεγκτή AVR ATmega168 σε μια πλακέτα ανάπτυξης Arduino. Πάντα μου άρεσε να κατασκευάζω έργα με μικροελεγκτές και τι θα ήταν καλύτερο από το να φτιάχνω ένα ρομπότ με ένα για να επιδεικνύει τις πληρέστερες ικανότητες του μικροελεγκτή!

Βήμα 1: Λίστα μερών

Ακολουθεί μια λίστα από τι περιλαμβάνει το BOB και πού μπορείτε να τα βρείτε: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown ΗΠΑ, Futaba.com
• 2x Servos συνεχούς περιστροφής Parallax - Parallax.com, Acroname.com

Πρωτότυπο υλικό/καλώδια:

• 1x 3 -Wire Sensor Cable - Οποιοσδήποτε διαδικτυακός μεταπωλητής ρομποτικών ανταλλακτικών. Πήρα το δικό μου από το Trossenrobotics.com.
• 4x «Αναλογικά βύσματα τοποθέτησης σε πίνακα». - Τα πήρα ΕΔΩ. Νομίζω ότι μπορείτε επίσης να τα πάρετε από το Digikey.
• Breadboard - Radioshack
• Διάφορα μήκη σύρματος (για τις συνδέσεις στο breadboard). Χρησιμοποίησα ένα breadboard επειδή ΜΙΣΩ τη συγκόλληση. Ο πίνακας ψωμιού χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση όλων των συνδέσεων μεταξύ των αισθητήρων και του μικροελεγκτή.
• Male Headers - Είχα μερικά που πήρα από sparkfun ΕΔΩ.

Αισθητήρες:

• 3x αισθητήρες IR Sharp GP2D12 (με καλώδια 3 καλωδίων) - Acroname, Trossen Robotics (εκεί πήρα το δικό μου), Devantech
• 'Ping)))' Ultrasonic Rangefinder - Parallax.com, νομίζω ότι το έχω δει σε άλλα μέρη στο διαδίκτυο…

Εξουσία:

• 9.6V Ni-Cd Επαναφορτιζόμενη μπαταρία (ή οποιαδήποτε άλλη μπαταρία 8-AA μπαταρία/οποιαδήποτε επαναφορτιζόμενη μπαταρία yback πάνω από 9V)-το είχα από πολύ καιρό πριν όταν χρησιμοποιήθηκε κάποτε για ένα RC carcar. Μπορείτε να τα βρείτε σχεδόν σε οποιοδήποτε κατάστημα χόμπι.
• 5V 1A Ρυθμιστής Τάσης Μεταγωγής - Dimension Engineering.com ή Trossen Robotics (όπου πήρα το δικό μου)
• Κατάλληλος σύνδεσμος για να χωρέσει η μπαταρία που χρησιμοποιείτε (για τη σύνδεση μεταξύ της μπαταρίας και των ηλεκτρονικών).

Υπολογιστή:

Μικροελεγκτής Arduino (Arduino Diecimila; Ξέρω ότι η εικόνα δείχνει ένα NG; αυτό ήταν ατύχημα. Εννοούσα να ανεβάσω μια φωτογραφία του Diecimila. Χρησιμοποίησα το Diecimila, αλλά δεν χρειάζεται να έχετε το τελευταίο μοντέλο Arduino για αυτό το ρομπότ.)

Σασί:

Το πλαίσιο που χρησιμοποίησα είναι αυτό που πήρα από ένα κιτ από την Parallax που ονομάζεται 'BOE-Bot Kit'. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πλεξιγκλάς, ένα πλαστικό φύλλο κατάλληλου μεγέθους, ένα προκατασκευασμένο σασί από έναν διαδικτυακό λιανοπωλητή ή ακόμα και ένα ξύλο

Διαχείριση καλωδίων:

Δεσμοί καλωδίων - (αυτά τα λευκά, πλαστικά πράγματα που βρίσκετε στη συσκευασία για να κρατάτε τα πράγματα μαζί) Μπορείτε να τα προμηθευτείτε στην αποθήκη του σπιτιού, στο χαμηλό ή σχεδόν σε οποιοδήποτε κατάστημα υλικού

Αλλα:

• 1x Piezo Speaker/Element - το χρησιμοποίησα ως δείκτη. το Arduino κάνει μπιπ όταν το πρόγραμμα αρχίζει να τρέχει
• 1x LED
• 1x αντίσταση 200ohm (για το LED)

Βήμα 2: Έναρξη συναρμολόγησης - Τοποθέτηση του βραχίονα αισθητήρα IR Sharp

Υπάρχουν μερικές σχισμές που ευθυγραμμίζονται με τις τρύπες και τις σχισμές στο πλαίσιο. Ασφαλίστε τη βάση στήριξης του αισθητήρα με δύο βίδες και παξιμάδια στην κάτω πλευρά.

Βήμα 3: Τοποθετήστε το Pan Servo και το υπερηχητικό εύρος εύρεσης εύρους

Το σερβίρισμα περιστροφής χρησιμεύει για τη μετακίνηση του Ping))) οριζόντια για ένα ευρύ φάσμα ανίχνευσης αντικειμένων, καθώς και τη μέτρηση αποστάσεων σε διάφορες γωνίες για τον προσδιορισμό της σαφέστερης διαδρομής ταξιδιού. Χρησιμοποίησα κάποιες στάσεις για να τοποθετήσω το σερβο, και μερικές από τις βίδες που είχα. Το μέγεθος που θέλετε να χρησιμοποιήσετε για αυτό το υλικό είναι πραγματικά μικρό. Δεν μπόρεσα να βρω βίδες του κατάλληλου "νήματος" πουθενά εκτός από το διαδίκτυο. Παίρνω αυτό το υλικό είτε από την Sparkfun Electronics είτε από την Parallax (και τα δύο online). Και οι δύο λιανοπωλητές έχουν όλες τις ίδιου μεγέθους βίδες και αναδιπλώσεις. Τώρα, για το υπερηχητικό εύρος ευρετηρίου. Έκανα κατά παραγγελία μια βάση στήριξης για το Ping))) υπερηχητικό ranger επειδή δεν ήθελα να ξοδέψω τα επιπλέον μετρητά σε ένα online. Χρησιμοποίησα λίγο πλεξιγκλάς, μια ευθεία άκρη (λεπίδα ξυραφιού) και ένα σφιγκτήρα c για να σπάσω το πλαστικό. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε για να φτιάξετε αυτό το στήριγμα είναι να μετρήσετε το εύρος ακτίνων υπερήχων, να κόψετε δύο πανομοιότυπα κομμάτια πλεξιγκλάς μερικά χιλιοστά μεγαλύτερα από το μέγεθος του υπερηχητικού δασοφύλακα, να ανοίξετε τις τρύπες όπου είναι απαραίτητο και να τα κολλήσετε σε ορθή γωνία όπως φαίνεται. Τέλος, ανοίξτε μια μικρή τρύπα ελαφρώς μεγαλύτερη από τη βίδα που συνδέθηκε με την κεφαλή σερβο, τοποθετήστε τη βίδα και στη συνέχεια συνδέστε ολόκληρο το συγκρότημα στο σερβο. Μπορεί να είμαι καλός με τον προγραμματισμό και τη δημιουργικότητα, αλλά η επεξεργασία του υλικού για ένα ρομπότ παρασκευής σπιτιού δεν είναι σίγουρα ένα από τα υψηλά μου σημεία. Τι σημαίνει αυτό λοιπόν; Αν μπορώ να το κάνω, σίγουρα μπορείτε! Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε σερβο που θέλετε, αρκεί να έχει μεγάλο βαθμό κίνησης. αυτό είναι σημαντικό για αυτό το έργο! Νομίζω ότι το σερβο Futaba που χρησιμοποίησα έχει 180 μοίρες κίνησης. Όταν πήγα να ψάξω για ένα σερβο που θα χρησιμοποιούσα ως σερβίρισμα για το BOB, έψαξα το πιο φθηνό που μπορούσα να βρω και αυτό που χρησιμοποιώ κάνει τη δουλειά τέλεια. Εάν έχετε ένα τυπικό σερβίς χόμπι με degrees 180 μοίρες κίνησης, τότε είστε έτοιμοι για αυτό το μέρος, ΑΛΛΑ- ίσως χρειαστεί να προσαρμόσετε τις τιμές PWM στον πηγαίο κώδικα για να ταιριάζει με το σερβο σας, γιατί αν δεν 't, μπορείτε να ΖΗΜΗΣΕΤΕ ΤΟ ΣΕΡΒΟ. Έχω καταστρέψει ένα σερβο κατά λάθος όπως πριν, οπότε προσέξτε όταν χρησιμοποιείτε ένα νέο σερβο. μάθετε τα «όρια» των τιμών PWM, διαφορετικά θα προσπαθήσει να γυρίσει μακρύτερα από ό, τι μπορεί φυσικά (τα servos είναι «χαζά») και θα καταστρέψει τα γρανάζια μέσα του (εκτός αν αγοράσατε ένα πραγματικά ωραίο με μεταλλικά γρανάζια).

Βήμα 4: Προσθέστε BOB's Brain (το Arduino) και πραγματοποιήστε τις συνδέσεις

Για έναν ταχύτερο «εγκέφαλο», αποφάσισα να χρησιμοποιήσω το Arduino (ATmega168) το οποίο, παρά το γεγονός ότι λειτουργεί μόνο στα 16Mhz (σε σύγκριση με τα 20Mhz του BS2), είναι πολύ γρηγορότερο από το BS2, επειδή δεν περιλαμβάνει τον διερμηνέα που έχουν οι ΒΑΣΙΚΕΣ Σφραγίδες χρησιμοποιώ. Ενώ οι ΒΑΣΙΚΕΣ Σφραγίδες είναι εξαιρετικές για απλά έργα και είναι εύχρηστες, δεν είναι τόσο ισχυρές και δεν ταιριάζουν στον λογαριασμό (όπως διαπίστωσα με τον σκληρό τρόπο με το 'BOB V1.0'). Κάπου στο «δίχτυ», είδα μια φθηνή εναλλακτική λύση στο «Arduino Proto Shield». το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να πάρετε μία από αυτές τις κίτρινες σανίδες ψωμιού και να το κολλήσετε στο πίσω μέρος του arduino με ένα λαστιχάκι! Μπορείτε να φέρετε τις απαραίτητες ακίδες γύρω από το breadboard με λίγο κοντό σύρμα. Θα δημοσιεύσω ένα σχηματικό, αλλά δεν υπάρχουν κυκλώματα που πρέπει να κατασκευάσετε, μόνο οι συνδέσεις σήματος, vcc και gnd. Οι συνδέσεις είναι:

• Καρφίτσα (Αναλογική) 0: Αριστερά GP2D12
• Καρφίτσα (Αναλογική) 1: Κέντρο GP2D12
• Καρφίτσα (Αναλογική) 2: Δεξιά GP2D12
• Καρφίτσα 5: Pan Servo
• Καρφίτσα 6: Levo Drive Servo
• Pin 7: Ultrasonic Rangefinder ('Ping)))')
• Καρφίτσα 9: Σέρβο δεξιάς μονάδας δίσκου
• Καρφίτσα 11: Piezo Speaker

Δεν χρησιμοποίησα επιπλέον πυκνωτές φίλτρου επειδή ο ρυθμιστής μεταγωγής 5V τους έχει ενσωματωμένο. Το μόνο ακατέργαστο εξάρτημα που πρέπει να χρησιμοποιήσετε είναι μια αντίσταση 220 ohm για το LED που είναι συνδεδεμένο στο VCC (+) ως ένδειξη ισχύος.

Βήμα 5: Μετατρέψτε το υλικό σε ρομπότ που λειτουργεί

Εδώ είναι ο κωδικός για το BOB. Υπάρχουν πολλά σχόλια εκεί για να καταλάβετε τι συμβαίνει. Υπάρχει επίσης «σχολιασμένος» κώδικας που είτε δεν χρησιμοποιείται είτε χρησιμοποιείται για εντοπισμό σφαλμάτων. Η ενότητα κώδικα που χειρίζεται τις μετρήσεις υπερηχητικού εύρους εύρους έγινε από άλλο συγγραφέα. Το έβγαλα από τον ιστότοπο Arduino. Η πίστωση αυτής της ενότητας ανήκει σε αυτόν τον συγγραφέα. * ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ*: Έχω διαπιστώσει ότι για να δείτε τον κώδικα, πρέπει να τον ανοίξετε σε έναν επεξεργαστή κειμένου (Microsoft Word, Σημειωματάριο, Wordpad, OpenOffice, κ.λπ.). Για κάποιο λόγο, είναι προεπιλεγμένο να είναι "Αρχείο TMP των Windows Media".

Βήμα 6: Τελικές σημειώσεις

Θα επεκτείνω τις ικανότητες του BOB - ελπίζω σύντομα να προσθέσω έναν αισθητήρα ήχου, έναν αισθητήρα φωτός, έναν αισθητήρα PIR για τον εντοπισμό ανθρώπων και ίσως ακόμη και κάποιους άλλους αισθητήρες. Προς το παρόν, το BOB αποφεύγει τα εμπόδια. Οι 3 αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας χρησιμεύουν για την ανίχνευση αντικειμένων καθώς το ρομπότ κινείται προς τα εμπρός και ο υπερηχητικός δείκτης είναι εκεί για: Α) όταν το ρομπότ κινείται προς τα εμπρός, ανιχνεύει αντικείμενα στα τυφλά σημεία των αισθητήρων IR και Β) όταν το BOB ανιχνεύει πάρα πολλά αντικείμενα μέσα σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα, θα «ψάξει» για το καθαρό μονοπάτι του ταξιδιού. περιστροφή του σερβο και έλεγχος διαφόρων γωνιών για πιο καθαρή διαδρομή. Νομίζω ότι το BOB θα διαρκέσει περίπου 1 ώρα 20 λεπτά με πλήρη φόρτιση με τον ρυθμιστή τάσης μεταγωγής και την μπαταρία 9,6V. Επίσης, γνωρίζω τον τρόπο με τον οποίο η πλάκα ψωμιού και το Arduino κάθεται στο πλαίσιο είναι λίγο επισφαλής, αλλά μένει με ένα λαστιχάκι Θα βρω σύντομα κάποιον τρόπο να το συνδέσω με κάποιο υλικό και ως εκ τούτου να φαίνεται πιο γυαλισμένο. Θα προσθέσω σε αυτό το instrucable στο μέλλον… Παρακάτω είναι ένα βίντεο σε δράση! Έχω συμπεριλάβει επίσης τα εγχειρίδια για τους αισθητήρες όπως ακριβώς και στο BOB 1.0 με οδηγίες («Εμπόδιο-αποφυγή ρομπότ με προσωπικότητα»). Το 'DE- ……' για το ρυθμιστή μεταγωγής.