Ard-e: Robot s Arduinom kao mozgom: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Kako stvoriti otvorenog koda Arduino upravljanog robota za manje od 100 USD.

Nadamo se da ćete nakon čitanja ovog uputstva moći napraviti prvi korak u robotici. Ard-e košta oko 90 do 130 dolara, ovisno o tome koliko rezervne elektronike imate okolo. Glavni troškovi su: Arduino Diecimella- 35 USD https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Buldožer komplet- 31 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 USD Dobio sam svoj u lokalnoj hobi radnji Pužni motor- 12 USD https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Razna druga elektronika- oko 10 USD radioshack ili digikey.com senzori - bilo gdje od 0 dolara do 28 dolara, ovisno o tome koliko želite i koliko je velika gomila neželjene elektronike. Dakle, s trošenjem oko 100 dolara dobivate robota na daljinsko upravljanje sa sustavom pomicanja i naginjanja koji se može upotrijebiti za usmjeravanje kamere, hakiran airsoft pištolj (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) ili na njega možete pričvrstiti laser jer to imate okolo. Ako želite biti zaista okrutni, mogli biste na njega priključiti dvd laser i spaliti sve što želite (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Osim što ćete napraviti sistem za pomeranje i naginjanje koji se daljinski upravlja možete kupiti i čipove vrijedne oko tri dolara, spojiti senzore na Ard-e i učiniti ga potpuno autonomnim. Za oko sto dolara možete izgraditi vlastiti robotski sistem koji ima većinu funkcija roombe ili robota lego-mindstorms: Može osjetiti kada naleti na nešto da se programira kako bi se izbjeglo ono na što naleti, može pratiti najsvjetlije svjetlo, miris zagađujućih tvari, čuti zvukove, znati tačno koliko je to daleko otišlo i biti kontrolirano starim recikliranim daljinskim upravljačem. Sve to za otprilike pola cijene poslovnih jedinica. Ovo je moj ulazak u takmičenje robota RobotGames pa ako vam se sviđa, svakako glasajte za njega! Napomena- Prvo sam namjeravao ući u daljinski upravljanu verziju samo kao svoj ulazak na takmičenje, ali pošto je rok pomaknut, pokazat ću vam kako natjerati Ard-e da sam trči. Pa o tome kako izgraditi Ard-e

Korak 1: Izgradite svoj buldožer

Zato jednom kad nabavite novi komplet za buldožere poštom ili u lokalnoj hobi radnji, morate ga sastaviti. Ovi kompleti iz Tamiye su malo skuplji, ali vrijede toga. Našao sam pužni mjenjač koji koristim za pomicanje lasera u kutiji starih projekata prekrivenoj prašinom, nije ga dodirivao možda tri godine. Nakon što je otpuhao prašinu i spojio je, sve je prošlo u redu.

Džepni nož ili kožar trebali bi biti svi alati koji će vam trebati za postavljanje buldožera. Upute su korak po korak i lako ih je slijediti čak i ako je engleski malo klimav. Budući da nisam planirao koristiti Ard-e kao stvarno slab buldožer, nisam priključio plug. DC motorima koji pokreću buldožer upravljaju prekidači s dvostrukim polom (DPDT) koji čine regulator. Dodao sam dijagram o tome kako spojiti svoj vlastiti DPDT prekidač za upravljanje motorom jer sam kasnije završio s upravljanjem motora za pomicanje pomoću drugog DPDT prekidača. Nadajmo se da dijagram jasno pokazuje da prekidač kada se baci u jednom smjeru čini da se motor okreće u jednom smjeru, a kada se baci u drugom, okreće se u drugom smjeru.

Korak 2: Sastavite sistem za pomeranje i naginjanje

Dakle, sada imate bazu za Ard-e koja je dobro projektirana i konstruirana (nadamo se da vas engleski u uputama nije previše odbacio). Sada morate izgraditi nešto po čemu bi se ova baza mogla voziti i raditi super stvari. Odlučio sam staviti drugi DC motor i servo na njega kao sistem okretanja i naginjanja koji se može koristiti za ciljanje na što god želite. Servo kontrolira Arduino, a motor za pomicanje kontrolira DPDT prekidač koji sam kupio u radijskoj kućici za oko dva dolara. Da bih kontrolirao servo, napisao sam neki kod u softverskom okruženju Arduino koji čita pad napona na potenciometru i pretvara ga u kut u koji bi se servo trebao pomaknuti. Da biste to implementirali na Arduinu, spojite žicu za servo podatke na jedan od digitalnih izlaznih pinova na Arduinu i žicu plus napona na 5 V, a žicu za uzemljenje na masu. Za potenciometar morate spojiti vanjska dva kabela na +5V, a drugi na masu. Srednji kabel potenciometra treba spojiti na analogni ulaz. Potenciometar tada djeluje kao razdjelnik napona s mogućim vrijednostima od 0V do +5. Kada Arduino čita analogni ulaz, očitava ga od 0 do 1023. Da bih dobio kut za pokretanje servoa, podijelio sam vrijednost koju je Arduino čitao za 5,68 kako bih dobio skalu otprilike 0-180. Evo koda koji sam koristio za upravljanje nagibnim servo -om sa potenciometra: #include int potPin = 2; // bira ulazni pin za potenciometarServo servo1; int val = 0; // varijabla za spremanje vrijednosti koja dolazi iz potenciometervoid setup () {servo1.attach (8); // bira pin za servo} void loop () {val = analogRead (potPin); // očitavanje vrijednosti s potenciometra val = val / 5.68; // pretvara vrijednost u stupnjeve servo1.write (val); // učinimo da servo ide do tog stupnja Servo:: refresh (); // naredba potrebna za pokretanje servo -a} Ako vam je potrebna pomoć u radu s Arduinom, kao što sam ja učinio, toplo preporučujem da posjetite www.arduino.cc To je fantastična web stranica otvorenog koda koja je od velike pomoći. Tako da mi je nakon testiranja kontrole servo i prekidača trebalo mjesto da ih postavim. Na kraju sam upotrijebio komad starog drveta izrezan otprilike na istu dužinu kao Ard-e i uvrnuo ga u stražnju ploču komadom aluminija savijenim pod kutom od 90 stupnjeva. Zatim sam instalirao DPDT prekidač i potenciometar u kontroler. To je bilo jako stiskanje i morao sam izbušiti još jednu rupu na vrhu kako bih izvadio žice, ali sve u svemu, prilično je dobro funkcioniralo. Završio sam i lemljenje žica na postojeći krug kontrolera za napajanje pužnog mjenjača. Zaista sam vjerojatno trebao upotrijebiti još jedan servo za pomicanje, ali hobi trgovina u koju sam išao imala je samo jednu od deset dolara i motor se može okrenuti za 360 stepeni za razliku od servo. Motor je ipak malo spor. A sada na testiranje.

Korak 3: Testiranje i izrada daljinski upravljane verzije Ard-e-a

Zato prije nego što počnemo voziti Ard-e moramo Arduino učiniti mobilnim. Sve što vam je potrebno da Decimilla postane mobilna je 9 -voltna baterija spojena na utikač koji se uklapa u vanjsko napajanje. Na kraju sam odsjekao kabel za napajanje iz starog transformatora i dobio devet -voltni isječak tako što sam rastavio stari devet volt. Skakač također treba premjestiti sa USB napajanja na vanjsko napajanje. Ako je baterija pravilno priključena, lampica napajanja na Arduinu bi trebala zasvijetliti. Ako niste, vjerojatno ste pogriješili polaritet i trebali biste promijeniti žice. U početku sam to radio i nije nanio nikakvu štetu čipu, ali ne bih preporučio da se to radi dugo.

Sada biste trebali provjeriti radi li sve kako ste očekivali. Pričvrstite nešto na sistem pomeranja i naginjanja, poput kamere ili LED diode. Koristio sam laserski patent zatvarač na servo pogonu jer mi je lijepo pristajao i imao sam jedan ležati okolo. Vozite Ard-e uokolo i pokušajte ne zasijati laserom u oči. Kad sam prvi put sastavio Ard-e, stavio sam Arduino iza kontrolera i zalijepio ga na mjesto. Sa ovim podešavanjem svaki put kad bih pokrenuo pogonske motore ili motor za pomicanje, servo bi prešao u položaj 0 stepeni. Očigledno bi rad motora ometao impuls kontrole vremena i naveo servo da misli da bi trebao biti na 0 stupnjeva. Pretpostavio sam da je to vjerojatno zbog toga koliko je dugačka bila žica za upravljanje na Ard-evom servo uređaju. Morao je trčati od Ard-e do Ardunia iza kontrolera cijelo vrijeme dok je bio u neposrednoj blizini žica koje nose struju do motora. Ove žice izazvale su veliku buku u upravljačkoj žici i učinile da pređe na 0. Da bih riješio ovaj problem, premjestio sam Arduino iza kontrolera na Ard-e. Uočite vrlo profesionalnu montažu ljepljive trake i na servo i na Arduino. Ovo je uklonilo žice motora izazivajući buku i riješilo problem. Duge žice su tada samo prenosile napajanje i ulazni signal s potenciometra umjesto napajanja i upravljačkog signala za servo. Buka sa žica motora sada utječe na očitanje potenciometra, što ima mali ili nikakav utjecaj na stupanj do kojeg je servo pogon. Dakle, sada imate daljinski upravljanu verziju Ard-e-a. U osnovi ste upravo napravili zaista kul domaći automobil s kojim se možete voziti i ukazivati na stvari. Arduino se u najmanju ruku nedovoljno koristi. Ard-e trenutno koristi 1/6 svoje sposobnosti da osjeti analogni svijet i 1/14 svojih digitalnih I/O mogućnosti. Mogli biste sebi uštedjeti nešto novca i jednostavno izvaditi servo i Arduino ako je domaći automobil sve što želite…. No, ako zaista želite uroniti zube u robotiku, pročitajte o tome kako natjerati Ard-e da se sam vozi.

Korak 4: Ard-e na Automatski: Korištenje Ardunia za pogon istosmjernih motora

Druga nagrada na takmičenju robota Instructables i RoboGames