დამწყების თვითმავალი რობოტული მანქანა შეჯახების თავიდან აცილებით: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

გამარჯობა! კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება დამწყებთათვის სასურველ ინსტრუქციაში, თუ როგორ უნდა შექმნათ თქვენი საკუთარი მართვადი რობოტული მანქანა შეჯახების თავიდან აცილებისა და GPS ნავიგაციის საშუალებით. ზემოთ არის YouTube ვიდეო, რომელიც აჩვენებს რობოტს. ეს არის მოდელი იმის დემონსტრირებისთვის, თუ როგორ მუშაობს ნამდვილი ავტონომიური მანქანა. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ჩემი რობოტი დიდი ალბათობით განსხვავდება თქვენი საბოლოო პროდუქტისგან.

ამ მშენებლობისთვის დაგჭირდებათ:

- OSEPP რობოტული ფუნქციური ნაკრები (მოიცავს ჭანჭიკებს, ხრახნებს, კაბელებს და ა.შ.) ($ 98.98)

- Arduino Mega 2560 Rev3 ($ 40.30)

- HMC5883L ციფრული კომპასი ($ 6.99)

- HC-SR04 ულტრაბგერითი სენსორი ($ 3.95)

- NEO-6M GPS და ანტენა ($ 12.99)

- HC-05 Bluetooth მოდული ($ 7.99)

- USB Mini B კაბელი (თქვენ შეიძლება გქონდეთ ეს მოტყუებული გარშემო) ($ 5.02)

- Android სმარტფონი

- ექვსი AA ბატარეა, თითოეული 1.5 ვოლტი

-ნებისმიერი ჯოხის მსგავსი არამაგნიტური მასალა (ალუმინის მსგავსად), რომლის გადამუშავებაც გსურთ

- ორმხრივი ლენტი

- ხელის საბურღი

ნაბიჯი 1: შეიკრიბეთ რობოტის შასი და მობილურობა

ახსნა: ეს არ არის მანქანა, თუ ის არ მოძრაობს! ყველაზე ძირითადი რობოტული მანქანა მოითხოვს ბორბლებს, ძრავებს და შასს (ან რობოტის "სხეულს"). იმის ნაცვლად, რომ თითოეული ეს ნაწილი ცალკე შევიძინო, მე მკაცრად გირჩევთ შეიძინოთ ნაკრები დამწყები რობოტული მანქანისთვის. ჩემი პროექტისთვის მე გამოვიყენე OSEPP რობოტული ფუნქციური ნაკრები, რადგან მას გააჩნდა ნაწილები და ხელმისაწვდომი ინსტრუმენტები და მე ვიგრძენი, რომ ტანკის კონფიგურაცია საუკეთესო იყო რობოტის სტაბილურობისთვის, ისევე როგორც ჩვენი პროგრამირების გამარტივება მხოლოდ ორი ძრავის მოთხოვნით.

პროცედურა: თქვენთვის სასარგებლო არ იქნება, თუ მე უბრალოდ გავიმეორებ ასამბლეის სახელმძღვანელოს, რომელიც შეგიძლიათ ნახოთ აქ (თქვენ ასევე გაქვთ სამკუთხა სატანკო კონფიგურაციის ვარიანტი). მე უბრალოდ გირჩევთ, რომ ყველა კაბელი მაქსიმალურად ახლოს იყოს რობოტთან და მიწიდან ან ბორბლებიდან მოშორებით, განსაკუთრებით ძრავების კაბელებისთვის.

თუ გსურთ ბიუჯეტის ვარიანტი ძვირადღირებული ნაკრების შეძენისას, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადაამუშაოთ ძველი, სამუშაო RC მანქანა და გამოიყენოთ ძრავები, ბორბლები და შასი, მაგრამ არ ვარ დარწმუნებული რამდენად შეესაბამება Arduino და მისი კოდი მათ კონკრეტული ნაწილები. ეს უკეთესია, აირჩიოთ ნაკრები OSEPP– ის მიერ.

ნაბიჯი 2: არდუინოს ჩართვა

ახსნა: რადგან ეს არის დამწყებთათვის სახელმძღვანელო, მსურს სწრაფად ავუხსნა რა არის არდუინო ნებისმიერი მკითხველისთვის, ვინც შეიძლება არ იცნობდეს მის გამოყენებას ელექტრონიკაში. Arduino არის მიკროკონტროლერის ტიპი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ზუსტად ამას აკეთებს - აკონტროლებს რობოტს. თქვენ შეგიძლიათ ჩაწეროთ ინსტრუქციები თქვენს კომპიუტერში კოდით, რომელიც ითარგმნება Arduino– სთვის გასაგებ ენაზე, შემდეგ შეგიძლიათ ატვირთოთ ეს ინსტრუქციები Arduino– ში და Arduino დაუყოვნებლივ დაიწყებს ამ ინსტრუქციების შესრულების მცდელობას, როდესაც ის ჩართულია. ყველაზე გავრცელებული Arduino არის Arduino Uno, რომელიც შედის OSEPP ნაკრებში, მაგრამ თქვენ დაგჭირდებათ Arduino Mega ამ პროექტისათვის, რადგან ეს არის უფრო მასშტაბური პროექტი, ვიდრე რისი გაკეთება შეუძლია Arduino Uno– ს. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნაკრები Arduino Uno სხვა სახალისო პროექტებისთვის.

პროცედურა: არდუინოს მიმაგრება შესაძლებელია რობოტზე ზიპ – ბაფთების გამოყენებით ან სვიტერების ხრახნით რობოტის ძირზე.

ჩვენ გვსურს, რომ არდუინომ გააკონტროლოს ჩვენი რობოტის ძრავები, მაგრამ ძრავები არ შეიძლება დაუკავშირდეს არდუინოს პირდაპირ. ამიტომ, ჩვენ უნდა დავამაგროთ ჩვენი საავტომობილო ფარი (რომელიც ჩვენი ნაკრებიდან მოვიდა) არდუინოს თავზე, რათა შევძლოთ კავშირის დამყარება საავტომობილო კაბელებთან და არდუინოსთან. საავტომობილო ფარის ქვემოდან მომავალი ქინძისთავები უნდა მოთავსდეს არდუინო მეგას "ხვრელებში". ძრავებიდან გაშლილი კაბელები მოთავსებულია ძრავის ფარის სლოტებში, როგორც ზემოთ მოყვანილი სურათი. ეს სლოტები იხსნება და იკეტება ხრახნიანი ტრიალით + ფორმის შეწევაში სლოტის ზედა ნაწილში.

შემდეგ, Arduino– ს სჭირდება ძაბვა, რომ იმუშაოს. OSEPP რობოტული ფუნქციური ნაკრები უნდა მოყვეს ბატარეის დამჭერს, რომელიც ექვს ბატარეაზეა გათვლილი. მას შემდეგ, რაც ექვსი ბატარეა ჩასვით დამჭერში, ჩადეთ მავთულები, რომლებიც ვრცელდება ბატარეის დამჭერიდან ძაბვისთვის განკუთვნილი ძრავის ფარის ხვრელებში.

ნაბიჯი 3: Bluetooth კონტროლის დამატება

პროცედურა: Arduino– ს გააზრების შემდეგ, Bluetooth მოდულის დამატება ისეთივე ადვილია, რომ Bluetooth მოდულის ოთხი კვანძი შეიყვანოთ საავტომობილო ფარის ოთხკუთხა სლოტში, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ.

წარმოუდგენლად მარტივი! მაგრამ ჩვენ არ დავასრულეთ. Bluetooth მოდული არის Bluetooth– ის რეალური კონტროლის მხოლოდ ნახევარი. მეორე ნახევარი აყენებს დისტანციურ აპს ჩვენს Android მოწყობილობაზე. ჩვენ გამოვიყენებთ OSEPP– ის მიერ შემუშავებულ აპს, რომელიც განკუთვნილია რობოტული ფუნქციური ნაკრებიდან აწყობილი რობოტისთვის. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა დისტანციური აპლიკაცია თქვენს მოწყობილობაზე, ან შეგიძლიათ გააკეთოთ საკუთარი, მაგრამ ჩვენი მიზნებისათვის, ჩვენ არ გვსურს საჭის ხელახლა გამოგონება. OSEPP– ს ასევე აქვს ინსტრუქცია, თუ როგორ უნდა დააინსტალიროთ მათი აპლიკაცია, რომლის ინსტალაცია შეუძლებელია Google Play მაღაზიიდან. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ეს ინსტრუქციები აქ. პულტის განლაგება, რომელსაც თქვენ დააინსტალირებთ, შეიძლება განსხვავებული იყოს სახელმძღვანელოსგან და ეს კარგია.

ნაბიჯი 4: შეჯახების თავიდან აცილების დამატება

ახსნა: ახლა, როდესაც რობოტი მობილურია, მას უკვე შეუძლია კედლებსა და დიდ ობიექტებში შევარდნა, რამაც შეიძლება ზიანი მიაყენოს ჩვენს ტექნიკას. ამიტომ, ჩვენ ვაყენებთ ჩვენს ულტრაბგერითი სენსორს რობოტის წინა ნაწილში, ისევე როგორც ხედავთ ზემოთ მოცემულ სურათზე.

პროცედურა: OSEPP რობოტული ფუნქციური ნაკრები მოიცავს ყველა იმ ნაწილს, რომელსაც ხედავთ იქ, ულტრაბგერითი სენსორის გარდა. როდესაც თქვენ შეიკრიბეთ შასი ინსტრუქციის სახელმძღვანელოს მიხედვით, რომელიც მე დავუკავშირე, თქვენ უკვე უნდა ააშენოთ ეს დამჭერი ულტრაბგერითი სენსორისთვის. სენსორი შეიძლება უბრალოდ ჩასვათ დამჭერის ორ ხვრელში, მაგრამ თქვენ უნდა დაიჭიროთ სენსორი ადგილზე რეზინის ზოლით, რათა თავიდან აიცილოთ იგი დამჭერიდან ჩამოვარდნისგან. ჩადეთ კაბელი, რომელიც სენსორზე ჯდება ოთხივე საყრდენზე და დააკავშირეთ კაბელის მეორე ბოლო საავტომობილო ფარის 2 ქინძის სვეტთან.

თქვენ შეგიძლიათ ჩართოთ მრავალი ულტრაბგერითი სენსორი, იმ პირობით, რომ თქვენ გაქვთ ტექნიკა, რომ შეინარჩუნოთ ისინი.

ნაბიჯი 5: GPS და კომპასის დამატება

ახსნა: ჩვენ თითქმის დავასრულეთ ჩვენი რობოტი! ეს არის ჩვენი რობოტის შეკრების ყველაზე რთული ნაწილი. პირველ რიგში მინდა აგიხსნათ GPS და ციფრული კომპასი. Arduino ეხება GPS- ს რობოტის ამჟამინდელი ადგილმდებარეობის თანამგზავრული მონაცემების შესაგროვებლად, გრძედის და გრძედის თვალსაზრისით. ეს გრძედი და გრძედი გამოიყენება ციფრული კომპასის კითხვებთან ერთად და ეს რიცხვები მოთავსებულია არდუინოს მათემატიკური ფორმულების სერიაში, რათა გამოითვალოს რა მოძრაობა უნდა გააკეთოს რობოტმა დანიშნულების ადგილამდე მისასვლელად. ამასთან, კომპასი იშლება შავი მასალების, ან რკინის შემცველი მასალების თანდასწრებით და, შესაბამისად, მაგნიტურია.

პროცედურა: ჩვენი რობოტის შავი კომპონენტების ნებისმიერი პოტენციური ჩარევის შესამცირებლად, ჩვენ ვიღებთ ჩვენს კვერთხის მსგავს ალუმინს და ვხრით მას გრძელ V- ფორმაში, როგორც ზემოთ მოცემულ სურათზე. ეს არის რობოტზე შავი მასალებისგან გარკვეული მანძილის შესაქმნელად.

ალუმინის მოხრა შესაძლებელია ხელით ან ძირითადი ხელის ინსტრუმენტის გამოყენებით. თქვენი ალუმინის სიგრძე არ აქვს მნიშვნელობა, მაგრამ დარწმუნდით, რომ მიღებული V- ფორმის ალუმინი არ არის ზედმეტად მძიმე.

გამოიყენეთ ორმხრივი ლენტი, რომ დააინსტალიროთ GPS მოდული, GPS ანტენა და ციფრული კომპასი ალუმინის მოწყობილობაზე. ძალიან მნიშვნელოვანია: ციფრული კომპასი და GPS ანტენა უნდა განთავსდეს ალუმინის მოწყობილობის ყველაზე მწვერვალზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ სურათზე. ასევე, ციფრული კომპასი უნდა იყოს ორი ისარი L- ფორმის. დარწმუნდით, რომ x ისარი მიუთითებს რობოტის წინა მხარეს.

გაბურღეთ ხვრელები ალუმინის ორივე ბოლოზე, რათა თხილის ხრახნი მოხდეს ალუმინის და რობოტის შასის ხვრელით.

შეაერთეთ ციფრული კომპასის კაბელი არდუინო მეგაში, პატარა "განყოფილებაში" ძრავის ფარის ძაბვის სლოტის ქვემოთ. შეაერთეთ კაბელი GPS– დან, რომელსაც ეწოდება „RX“, მიამაგრეთ TX314 არდუინო მეგაზე (არა საავტომობილო ფარზე), სხვა კაბელი ადგილიდან, სახელწოდებით „TX“, რომ დააჭიროთ RX315, სხვა კაბელი „VIN“- დან. GPS 3V3 პინზე საავტომობილო ფარზე და ბოლო კაბელი "GND" - დან GPS- მდე GND პინზე საავტომობილო ფარზე.

ნაბიჯი 6: ყველაფერი ერთად კოდთან ერთად

პროცედურა: დროა მივცეთ ჩვენს არდუინო მეგას კოდი, რომელიც მე უკვე მოვამზადე თქვენთვის. შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ Arduino პროგრამა უფასოდ აქ. შემდეგი, გადმოწერეთ თითოეული ფაილი, რომელიც მე მაქვს ქვემოთ (ვიცი, რომ ის ბევრს ჰგავს, მაგრამ მათი უმეტესობა ძალიან პატარა ფაილებია). ახლა, გახსენით MyCode.ino, უნდა გაიხსნას Arduino პროგრამა, შემდეგ დააჭირეთ ღილაკს Tools, შემდეგ Board და ბოლოს Arduino Mega ან Mega 2560. ამის შემდეგ, ზედა, დააწკაპუნეთ Sketch, შემდეგ Show Sketch Folder. ეს გახსნის MyCode.ino ფაილის ადგილმდებარეობას თქვენს კომპიუტერში. დააწკაპუნეთ და გადაიტანეთ ყველა სხვა ფაილი, რომელიც გადმოწერილი გაქვთ ამ Instructable– დან MyCode.ino ფაილში. დაუბრუნდით Arduino პროგრამას და დააწკაპუნეთ გამშვებ პუნქტზე ზედა მარჯვნივ, რათა პროგრამამ შეძლოს კოდის თარგმნა მანქანების ენაზე, რომელსაც Arduino- ს ესმის.

ახლა, როდესაც ყველა კოდი მზად გაქვთ, დაუკავშირეთ თქვენი კომპიუტერი Arduino Mega– ს თქვენი USB Mini B კაბელის გამოყენებით. დაუბრუნდით Arduino პროგრამას MyCode.ino გახსენით და დააწკაპუნეთ ისრის მარჯვენა ღილაკზე ეკრანის ზედა მარჯვენა კუთხეში, რომ ატვირთოთ კოდი Arduino– ში. დაელოდეთ სანამ პროგრამა გეტყვით, რომ გადმოტვირთვა დასრულებულია. ამ ეტაპზე, თქვენი რობოტი დასრულებულია! ახლა ჩვენ უნდა გამოვცადოთ იგი.

ჩართეთ Arduino საავტომობილო ფარის გადამრთველის გამოყენებით და გახსენით OSEPP დისტანციური აპლიკაცია თქვენს Android მოწყობილობაზე. დარწმუნდით, რომ რობოტზე Bluetooth მოდული ანათებს ლურჯ შუქს და აარჩიეთ Bluetooth კავშირი პროგრამის გახსნისთანავე. დაელოდეთ სანამ აპლიკაცია იტყვის, რომ ის დაკავშირებულია თქვენს რობოტთან. დისტანციური მართვისას, თქვენ უნდა გქონდეთ სტანდარტული მარცხნიდან მარჯვნივ-ქვემოთ ქვემოთ მარცხნივ და A-B-X-Y ღილაკები მარჯვნივ. ჩემი კოდით, X და Y ღილაკები არაფერს აკეთებენ, მაგრამ A ღილაკი არის რობოტის ამჟამინდელი გრძედის და გრძედის შენახვა, ხოლო B ღილაკი არის რობოტისთვის, რომ დაიწყოს გადარჩენა იმ ადგილას. დარწმუნდით, რომ GPS აქვს მოციმციმე წითელი შუქი A და B ღილაკების გამოყენებისას. ეს ნიშნავს, რომ GPS დაკავშირებულია თანამგზავრებთან და აგროვებს მონაცემებს, მაგრამ თუ შუქი არ ანათებს, უბრალოდ ამოიღეთ რობოტი გარეთ ცის პირდაპირი ხედვით და მოთმინებით დაელოდეთ. ქვედა წრეები უნდა იყოს ჯოისტიკი, მაგრამ არ გამოიყენება ამ პროექტში. ეკრანის შუაში იქნება ინფორმაცია რობოტის მოძრაობების შესახებ, რაც სასარგებლო იყო ჩემი ტესტირების დროს.

დიდი მადლობა OSEPP- ს, ასევე lombarobot id- ს და EZTech- ს YouTube- ზე, რომ მომცა საფუძველი ამ პროექტის კოდის დასაწერად. გთხოვთ მხარი დაუჭიროთ ამ პარტიებს:

OSEPP

EZTech არხი

lombarobot id არხი

ნაბიჯი 7: სურვილისამებრ გაფართოება: ობიექტის გამოვლენა

ამ ინსტრუქციის დასაწყისში მე აღვნიშნე, რომ ჩემი რობოტიზებული ავტომობილის სურათი, რომელიც თავიდანვე ნახეთ, განსხვავებული იქნება თქვენი მზა პროდუქტისგან. კერძოდ, მე ვგულისხმობ Raspberry Pi და კამერას, რომელსაც ხედავთ ზემოთ.

ეს ორი კომპონენტი ერთად მუშაობს რობოტის გზაზე გაჩერების ნიშნების ან წითელი შუქების გამოსავლენად და დროებით გაჩერების მიზნით, რაც რობოტს უფრო ახლო მოდელს ხდის ნამდვილ ავტონომიურ ავტომობილთან. Raspberry Pi– ს რამდენიმე განსხვავება არსებობს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას თქვენს მანქანაზე. თუ გსურთ თქვენს რობოტულ მანქანაზე იმუშაოთ Raspberry Pi- ს ჩათვლით, მე გირჩევთ შეიძინოთ რაჯანდიპ სინგჰის კურსი თვითმავალი, ობიექტების აღმომჩენი მანქანის შესაქმნელად. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ მისი სრული კურსი უდემიზე აქ. რაჯანდიპმა არ მკითხა, რომ მისი კურსი მეყვირა; მე უბრალოდ ვგრძნობ, რომ ის არის მშვენიერი ინსტრუქტორი, რომელიც ჩაერთვება თქვენ ავტონომიურ მანქანებში.