Robot De Tracción Diferencial (Diferencijalni pogon): 10 koraka

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

La robótica de enjambre inspirisana je insektom koji djeluju kolaborativno. Es una disciplina basada en conyntos de robots que se koordinira za realizaciju tareas grupa. Los roboti individuales deben ser capaces de sensar y actuar en un ambiente real. Entre las instituciones que posen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Aalborg University (Dinamarca), and EPFL (Suiza). El robot Consta de actuadores (llantas), el módulo de potencia, un unento senzor (módulo de instrumentación electrónica) y unódulo de comunicación inalámbrica.

El robot je relevantan za relativno relativne cijene, otprilike 167 USD, u usporedbi s drugim platformama za putarinu od 1000 USD. El diseño es modularno, eskalabilno, y fue realizedado estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala, durante el año 2017.

Korak 1: Módulos Del Robot Y Lista materijala

Robot se dijeli na sljedeći način:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. Instrumentacija elektronike (senzori i programiranje que los gobierna)
3. Zajednička komunikacija (WiFi)

Para elaboración del robot requiere disponibilidad de las siguientes herramientas:

• impresora 3D
• cortadora láser
• fresadora de circuitos.

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart for PCB, or sculpteo for impresión 3D y corte laser.

Pomoću arhive u Excelu možete pronaći materijale potrebne za izradu robota. Računajte 167 USD za robota koji računa o grešci uključujući i materijale za 3D prikaz, kortadoru i fresadoru.

Na popisu se sijeni materijali koji se nalaze na adresi i u liniji (Mouser, adafruit, robotshop), ili se debeo tomar nalazi u kutiji s envío proizvodom za robota.

Korak 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

Ovaj robot uključuje PCB. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potencia y y control de motores, dos capas. Proizvodnja PCB potencijala
2. Placa de control sensors ultrasonicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Uređaji za plaćanje WiFi, Teensy, IMU*, mogući (Gerber PCB moduli final.zip)

* La IMU je opcionalna. Preporučuje se upotreba 9 gradova s slobode sa acelerómetrom, žiroskopijom i magnetom. Potvrdite da je rezultat 6 DOF -a i da nema rezultata koji su zadovoljavajući.

Si no se cuenta con una fresadora de circuitos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

Preporuka:

Soldar de primero los components SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Upotrebite odgovarajuću opremu za realizaciju prodajne SMD.

Github del proyecto

Korak 3: Impresión De Piezas 3D Y Corte Láser

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. baza ultradonicos1)
2. porta prekidač y topljivi (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia (4)
5. kotačić (1)*

Cortadora láser:

1. porta bateria MDF (2)
2. baza od MDF -a (1)
3. Tapa de acrílico (1)

*El Ball kotačić je sastavni dio una pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

Se adjuntan los archivos necesarios para la impresora 3D de cada pieza y para el corte de cada pieza 2D. Solo deben de ser exporttados a stl desde inventor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Se adjunta también el ensamblaje en inventor (assemblyfinalultimaversion) para poder entender mejor la estructura or si se desea modificar.

Piezas 3D y 2D

Korak 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se prodaje s komponentama superficie, del más pequeño al más grande. Luego se prodaje s komponentama kroz rupu.

Se recomienda usar paste y no flux. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

Važan je redovni lampaški temperaturni lanac za prodaju SMD -a, za koje ne postoje los komponente.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. Placa de potencia: Upotrebite kablove iz kalibra koji su spojeni na 1,5 amperiosa kontinualnog punjenja za prekidače za nueve polo. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circuito. Konzultant siempre los esquemáticos de la PCB ili los diagramas de conexiones adjuntos para sabre donde colocar cada components. Mas detailsles en: Fabricación de robot
2. Ultrasónicos placa de sensores: Los header macho de pines largos que interconektan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom layer, en la gornji sloj debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Ultra senzorni senzori sa senzorima montiraju sobre zaglavlja hembra, bez sueldanskih direktiva na PCB -u. Ako se ne povežete, preporučujemo prodaju kabela s kablom i vlasništvo, uklanjanje despues las puntas s un unicate.
3. Placa de módulos: El diseño del PCB tiene headers adicionales que son opcionales. Preporučujemo samostalno prodavanje zaglavlja za djecu u tinejdžerskom razdoblju, za WiFi i zaglavlja s bočnim listovima za međusobno povezivanje s ultrazvučnim senzorima na PCB -u. (La IMU je deja opcional). Hay espacio para colocar headers que and acceso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos.

Korak 5: Armar La Estructura

Video uputstva:

Video

Korak 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, baterías y encoders

A los enkoderi su Les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione con 3.3V.

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones. Los enkoderi koriste rezervne konekcije za GND i 3.3V. En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, une para cada encoder. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia. Ako se dese orko, možete pokrenuti program za mirokontrolador.

También je važan za povezivanje motocikala, možete pronaći međukambijske pozicije - y +, el robot irá en sentido contrario. Ovo je još jedna izmjena programa za mikrokontroler.

Conexión del switch de 9 polos y tusible

También se sastavlja na dijagramu za povezivanje s 9 prekidača na a la placa de potencia, al igual que la conexión del fusible. Este switch es importante, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para allowir la carga. Ako je pozicija ON uključena, baterije se mogu kolonizirati i hraniti u skladu s regulatorom napona 5 V i 3,3 V, koji distribuira energiju za robota. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la linea que pasa por el pin 9 del switch (ver diagrama) se agregat el fusible de protección de 1A.

Korak 7: Ensamblar La Parte Superior (senzori, WiFi Y tinejdžerski)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. Upoznajte los sensores, sosteniendo la base, en los headers hembra que se soldaron en la placa hexagonal.
3. Colocar el Teensy i WiFi ESP8266 na mobilnom uređaju. Si se desea, también se debe uvodi u IMU en los zaglavlja.
4. Predstavljamo la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. Predstavljamo la parte superior en las barras roscadas, verificando que sea la orientación correcta. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

Korak 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas es importante calibrar los encoders.

Para ello se tienen los potenciómetros de los encoders, que ajustan la sensibilidad. Con un osciloscopio se debe opaža dos dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de módulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Korak 9: Cargar El Firmware Del Robot

Da biste realizirali pruebas i algoritme za kontrolu, preporučujemo da preuzmete firmver za dodatnu opremu. Ako je arduino skripta dostupna na računaru i primate upute sa ella -e, putem WiFi -a (sa ESP8266).