LEGO robot koji izbjegava prepreke: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Volimo LEGO i volimo lude krugove pa smo htjeli spojiti ovo dvoje u jednostavnog i zabavnog robota koji može izbjeći nalet na zidove i druge predmete. Pokazat ćemo vam kako smo izgradili naše, te opisati osnove potrebne kako biste mogli izgraditi vlastite. Vaša verzija se možda neće baš podudarati s našom, i to je u redu.

Ispod se nalazi popis elektroničkih dijelova koje smo koristili i popis LEGO dijelova koje smo koristili. Vaši dijelovi mogu varirati, pa se nemojte bojati raditi svoje stvari.

Ako vam se sviđaju naši projekti i želite vidjeti više o tome šta radimo svake sedmice, pratite nas na Instagramu, Twitteru, Facebooku i YouTubeu.

Potrošni materijal:

Brown Dog Gadgets zapravo prodaje komplete i potrepštine, ali ne morate ništa kupovati od nas da biste napravili ovaj projekt. Iako ako to učinite, pomozite nam u stvaranju novih projekata i nastavničkih resursa.

Elektronski dijelovi:

1 x Robotska ploča Crazy Circuits

2 x LEGO kompatibilni servo sa kontinualnom rotacijom od 360 stepeni

1 x HC-SR04 ultrazvučni senzor udaljenosti

4 x Dupont ženske do ženske žice

1 x USB Power Bank

(Pronašli smo malu USB Power Bank koja se lijepo uklapa u našeg robota. Možda ćete morati dizajnirati svog robota tako da odgovara USB Power Bank koju imate pri ruci, ili možete koristiti i vlastitu bateriju.)

LEGO dijelovi:

Koristili smo različite dijelove, ali slobodno napravite svoj kako god smatrate prikladnim, koristeći sve LEGO dijelove koje imate pri ruci. Važne stvari koje trebate učiniti je imati način da montirate servo sisteme na dno, ultrazvučni senzor tako da može usmjeriti prema naprijed, i neki način da držite robotsku ploču i izvor napajanja na mjestu. Za kratko vrijeme možete upotrijebiti traku ili gumice za postavljanje stvari gdje je potrebno. Naveli smo veze do svakog dijela na BrickOwlu, ali možete ih pronaći gdje god se prodaju LEGO ili LEGO kompatibilni dijelovi.

2 x LEGO kotač s remenom (4185 /49750)

1 x LEGO EV3 komplet za tehničke kuglice 5003245

1 x LEGO Technic križna greda 3 s četiri igle (48989 /65489)

1 x LEGO tehnička cigla 1 x 6 s rupama (3894)

2 x LEGO osovina 4 sa graničnikom (87083)

4 x LEGO polupuna (32123 /42136)

4 x LEGO kockica 2 x 2 okrugla (3941 /6143)

1 x LEGO tanjir 6 x 12 (3028)

Korak 1: Izgradite svoju LEGO bazu

Počeli smo s 6 x 12 LEGO bazom, što je bilo najmanje što smo mogli izgraditi. Po želji možete povećati, ali manji može biti izazov.

Širina našeg robota određena je USB Power Bankom koju smo imali, jer smo morali biti u mogućnosti umetnuti ga na mjesto. Za veću bateriju može biti potreban veći robot.

Učinite svoju bazu dovoljno visokom da primi bateriju i ostavite prostor iznad nje da stane na Robotics Board.

Korak 2: Dodajte kotače

Svaki servo motor morat će se montirati na dno baze robota.

Za to smo na kraju koristili ove dijelove:

• LEGO osovina 4 sa graničnikom (87083)
• LEGO polupuna (32123 /42136)
• LEGO cigla 2 x 2 okrugla (3941 /6143)

Za montažu 2 servo servera trebat će vam po 4 dijela.

Nakon montaže možete dodati točak, koji je LEGO točak sa klinastim pojasom (4185 /49750).

Kao i druge LEGO verzije, postoji mnogo opcija! Gore navedeni nosač servo/kotača nam je uspio, ali možete isprobati nešto drugačije.

Korak 3: Dodajte kotač

Naš kotač omogućuje našem robotu da se kotrlja, pogonjen s dva kotača pričvršćena na servo pogone, a kotač djeluje kao "treći kotač", tako da se naš robot može lako okretati i kretati.

Ovo su dijelovi koje smo koristili za pričvršćivanje kotača:

• LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245
• LEGO Technic Cross Block Beam 3 sa četiri igle (48989 /65489)
• LEGO tehnička cigla 1 x 6 s rupama (3894)

U ranijoj verziji našeg robota samo smo koristili nekoliko okruglih LEGO komada kao "nogu" i oni dobro funkcioniraju na glatkoj površini poput stola, ali ne rade dobro na tepisima ili ne glatkim podovima. Ako nemate pri ruci kotač, razmislite o opciji "noga".

Korak 4: Dodajte senzor udaljenosti

Željet ćemo montirati ultrazvučni senzor udaljenosti na prednju stranu robota tako da može "vidjeti" kuda ide, i znati kada se zaustaviti prije nego što udari u prepreku.

3D smo odštampali LEGO kompatibilan držač za ultrazvučni senzor. Datoteku možete pronaći na Thingiverse -u ako je želite koristiti:

Ako nemate pristup 3D pisaču, možete izraditi način držanja senzora na mjestu pomoću nekih LEGO komada, trake, gumica, patentnih zatvarača ili na neki drugi način. Važno je da bi trebao pokazivati kamo ide robot dok se kreće naprijed.

Korak 5: Dodajte Robotics Board

Mozak ove operacije je Odbor za robotiku. Zamišljeno je da sjedi na vrhu LEGO kockica, pa je montaža jednostavna.

Obično se Robotics Board koristi s provodljivom trakom za izgradnju krugova izravno na LEGO -ovima, ali budući da koristimo samo dva servo servera i senzor udaljenosti, možemo ih priključiti izravno u pinove zaglavlja na ploči.

Htijet ćemo orijentirati ploču tako da lako priključite USB kabel za napajanje. (Imali smo sreću što smo pronašli vrlo kratak USB kabel u našoj "džinovskoj posudi za slučajne kablove")

Sada možete priključiti senzor i servo upravljače!

Za senzor ćete morati spojiti eho pin na pin 3 na Robotics ploči, zatim spojiti pin okidača na pin 5, zatim VCC na 5V i Gnd na GND. Ovo će napajati senzor i omogućiti mu da razgovara s Odborom za robotiku.

Zatim ćete morati priključiti svaki servo konektor. Lako se priključuju, samo provjerite jesu li smeđe žice spojene na GND, crvene žice na 5V, a narančaste žice na pin D6 za lijevi servo i D9 za desni servo.

Korak 6: Programirajte Robotics Board

Prije nego što naš robot počne raditi, morate učitati kôd na Robotics Board. Ako to već niste učinili, provjerite imate li na računaru instaliranu najnoviju verziju besplatnog Arduino IDE softvera.

Naš kôd se nalazi na našem GitHub repo -u, koji možete pronaći ovdje:

github.com/BrownDogGadgets/CrazyCircuits/tree/master/Projects/Avoidance%20Robot

Kôd je jednostavan i bio je jako komentiran kako bi objasnio šta sve radi.

Trebat će vam i biblioteka NewPing, koju možete pronaći ovdje:

Korak 7: Neka vaš robot luta

Nakon što napravite robota, a kôd se postavi na Robotics Board, možete ga isprobati!

Najjednostavniji način je tako da priključite USB Power Bank i pustite robota da se kreće prema naprijed. Ako stavite ruku ispred nje, ona bi se trebala povući, okrenuti, a zatim ponovo krenuti naprijed. (Ne dozvolite da se otkotrlja sa stola!)

Izgradili smo jednostavnu šesterokutnu kartonsku "arenu" za naš robot kako bi se mogao kotrljati koristeći staru kartonsku kutiju. Budite kreativni sa onim što imate pri ruci.

Korak 8: Idite dalje

U nastavku su navedena neka pitanja i dodatna aktivnost ako želite otići malo dalje s ovim projektom.

Pitanja

Šta ste naučili prilikom izgradnje robota?

Šta je odredilo vaš izbor korištenih LEGO dijelova?

Da li bi se vaš robot brže kotrljao da ima veće kotače?

Dodatne aktivnosti

U kodu postoje dvije varijable (prikazane dolje) koje možete prilagoditi koje će promijeniti vrijeme koje robot radi dok ne napravi sigurnosnu kopiju, a zatim se okrene kako bi izbjegao zid. Slobodno promijenite goBackwardTime i turnRightTime i pogledajte kako to utječe na radnje robota. Upamtite, kada unesete promjene u kôd, morat ćete ga ponovo učitati u svog robota.

// postavljamo koliko milisekundi će se vaš robot kretati unatrag

int goBackwardTime = 1000; // postavljamo koliko milisekundi će vaš robot okrenuti za int turnRightTime = 1000;

(Napomena: 1000 milisekundi jednako je 1 sekundi.)

Nadamo se da ste uživali u našem robotu za izbjegavanje ludih sklopova i da morate sami izgraditi. Bilo nam je zabavno graditi naše i dijeliti ga s vama!