იაფი Arduino საბრძოლო რობოტის კონტროლი: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

შტატებში მებრძოლების აღორძინებამ და დიდ ბრიტანეთში რობოტების ომებმა გაამძაფრა ჩემი სიყვარული საბრძოლო რობოტიკისადმი. ასე რომ, მე ვიპოვე ბოტების შემქმნელთა ადგილობრივი ჯგუფი და პირდაპირ ჩავხტი.

ჩვენ ვიბრძვით დიდი ბრიტანეთის ჭიანჭველების წონის მიხედვით (150 გრამი წონის ლიმიტი) და მე სწრაფად მივხვდი ტრადიციულ გზას ბოტის შესაქმნელად, რომელიც მოიცავს RC მექანიზმს: ძვირადღირებული RC გადამცემი, მასიური ან ძვირადღირებული მიმღები და ESC (სიჩქარის კონტროლერები), რომლებიც ჯადოსნური ყუთებია. რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ბევრად უფრო მიმდინარე ვიდრე საჭიროა ამ ზომის ბოტისთვის.

წარსულში Arduino– ს გამოყენებისას მინდოდა მეცადა და მე სხვანაირად გამეკეთებინა მიზნები Arduino სისტემისთვის, რომელსაც შეუძლია მიიღოს საბრძოლო სამართლებრივი სიგნალი და გააკონტროლოს ორი წამყვანი ძრავა დაახლოებით 5 აშშ დოლარად (იაფი ESC– ის ღირებულების ნახევარი)

ამ მიზნის მისაღწევად მე გადავაკეთე ეს RC მანქანა ინსტრუქციულად, შევამცირე მიმღების წონა/ღირებულება და შევქმენი 4 PWM სიგნალი იაფი h-ხიდის ჩიპის გასაშვებად

ეს ინსტრუქცია ორიენტირებული იქნება Arduino კონტროლის სისტემაზე, მაგრამ მე დავამატებ დამატებით ინფორმაციას, რათა დავეხმარო ახალ ადამიანებს პირველი ბოტის შექმნაში

უარი პასუხისმგებლობაზე:

მცირე ზომის საბრძოლო რობოტის შენობა/ბრძოლა შეიძლება საშიში იყოს, განახორციელეთ თქვენივე რისკით

ნაბიჯი 1: რაც გჭირდებათ

მასალები:

საკონტროლო სისტემისთვის:

• 1x Arduino pro mini 5v ($ 1.70 აშშ დოლარი)
• 1x nRF24L01 მოდული ($ 1.14)
• 1x 3.3v მარეგულირებელი მოდული ($ 0.32)
• 1x ორმაგი h- ხიდის მოდული* ($ 0.90)

დანარჩენი ძირითადი სოლი ბოტისთვის:

• 2x მიკრო სიჩქარის ძრავა ** (იაფი ვერსია, საიმედო ვერსია)
• 1x 2s ლითიუმის პოლიმერული ბატარეა
• 1x ბალანსის დამტენი
• 1x ლიპო დატენვის ჩანთა
• 1x გადამრთველი
• 1 x ბატარეის კონექტორი
• misc მავთული (მე გამოვიყენე Arduino jumper მავთულები, რომლებიც მე მქონდა მოტყუებული)
• პატარა ხრახნები
• (სურვილისამებრ) ეპოქსია
• (სურვილისამებრ) ალუმინი (გამაგრილებელი სასმელის ქილადან)
• (სურვილისამებრ) დამატებითი LED- ები

ძირითადი კონტროლერისთვის:

• 1x Arduino პრო მინი 5 ვ
• 1x nRF24L01 მოდული
• 1x 3.3v მარეგულირებელი მოდული
• 1x არდუინო-ჯოისტიკი

ინსტრუმენტები:

• ხრახნიანი მძღოლი
• გასაყიდი რკინა
• ფანქარი
• 3D პრინტერი (სურვილისამებრ, მაგრამ ეს აადვილებს ცხოვრებას)

*როდესაც h- ხიდის მოდულებს ათვალიერებთ, მოძებნეთ მოდული ოთხივე სიგნალის შეყვანის ერთმანეთის გვერდით, ეს გაადვილებს Arduino– სთან მიერთებას მოგვიანებით

** შეამოწმეთ ბოლო ნაბიჯი საავტომობილო სიჩქარის არჩევის რამდენიმე რჩევისთვის

ნაბიჯი 2: დაბეჭდეთ შასი

სანამ მართვის სისტემას დაიწყებდეთ, გადახედეთ ასაშენებელი ბოტის დიზაინს. ყოველთვის უმჯობესია შეიმუშაოთ ბოტი იარაღიდან. დამწყებთათვის, მე გირჩევთ დაიწყოთ ძირითადი სოლით, ისინი შექმნილია იმისთვის, რომ იყვნენ მტკიცე და გააძევონ ოპონენტები ისე, რომ თქვენ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ დაიღუპებით თქვენს პირველ ბრძოლაში, ასევე ადვილია ავტომობილის მართვის შეგრძნება, როცა არ ხართ არ უნდა ინერვიულო აქტიურ იარაღზე.

მე შევქმენი სოლი ბოტი: "ოდნავ ნედლი", რომელიც საბრძოლო გამოცდილებით ჯავშანჟილეტიანი და შეუიარაღებელი იყო. ეს არის კარგი პირველი ბოტი, ადვილი დასაბეჭდი და მისი შეთავსება შესაძლებელია 8 ხრახნით. შეამოწმეთ ის Thingiverse– ზე განსხვავებული დიზაინისთვის

თუ თქვენ არ ფლობთ 3D პრინტერს, სცადეთ ადგილობრივი ბიბლიოთეკა, ჰაკერების სივრცე ან შემქმნელი ადგილი

დამატებითი ჯავშნის დამატება ადვილია პრინტერის ახლიდან გასაწმენდად, ქვიშა როგორც სოლი, ასევე გამაგრილებელი სასმელი შეიძლება ალუმინის საფეხურიანი ქვიშაქვით, მოაშორეთ ნებისმიერი მოსახვევი მტვერი, წაისვით ეპოქსია პლასტმასზე და ალუმინზე, დაიჭირეთ დამჭერები ან რეზინის ლენტები. 12-24 საათის განმავლობაში

მე ჯერ არ მაქვს საჯარო ბორბლების დიზაინი, რადგან ვიყენებდი რეზინის საბურავებს საგანმანათლებლო რობოტიკის ნაკრებიდან 3D დაბეჭდილი კერაზე. უახლოეს კვირებში, მე შევამუშავებ კერას, რომელიც გამოიყენებს O- რგოლებს ჩასართავად. ბორბლების დასრულების შემდეგ მე განვაახლებ ამ გვერდს და Thingiverse გვერდს

ნაბიჯი 3: მოამზადეთ H- ხიდი

სხვადასხვა ხიდის ძრავის დრაივერები მოდის სხვადასხვა კომპლექტში, მაგრამ საწყის სიაში შეკრული მოდული გამოდის 2 ტერმინალის ბლოკით. ეს ტერმინალური ბლოკები მძიმე და მოცულობითია, ამიტომ უმჯობესია მათი ამოღება.

ამის უმარტივესი გზაა ორივე ბალიშის ერთდროულად გაცხელება გამაგრილებელი რკინით და საგულდაგულოდ ამოიღეთ ბლოკები წყვილი ქლიბით

სანამ გადახვალთ, გადაწყვიტეთ, გსურთ თუ არა შეძლოთ ძრავის შეცვლა თქვენს კონფიგურაციაში. თუ ასეა, Arduino jumper კაბელები შეიძლება გაერთიანდეს მოდულის გამომავალში, მაშინ საპირისპირო კაბელი შეიძლება იყოს ძრავაზე, რაც საჭიროების შემთხვევაში მათ მოსახსნელს ხდის.

ნაბიჯი 4: მოდულების გაყვანილობა

მოდულების გაყვანილობა შეიძლება გაკეთდეს 3 სხვადასხვა გზით, რის გამოც დიზაინის ნაბიჯი გადამწყვეტია. იარაღის არჩევანი გავლენას მოახდენს ბოტის ფორმასა და გაყვანილობის არჩევანზე.

3 არჩევანი არის:

1. ფხვიერი მავთულები (მსუბუქი წონა, მაგრამ უფრო მყიფე) (სურათი 1)
2. პერფორი (1 -ზე მძიმე, მაგრამ უფრო ძლიერი უფრო დიდი ნაკვალევით) (სურათი 2)
3. საბაჟო მიკროსქემის დაფა (1 -ზე მძიმე, მაგრამ ძლიერი მცირე ნაკვალევით) დაფის დიზაინი ერთვის (სურათი 3)

მიუხედავად არჩევანისა, ფაქტობრივი კავშირები იგივეა.

გააკეთეთ შემდეგი კავშირები ორჯერ (ერთხელ კონტროლერისთვის და ერთხელ მიმღებისთვის)

nRF24L01 (პინ ნუმერაციის სურათი 4 **):

• პინი 1 -> GND
• პინი 2 -> 3.3 ვ მოდულის პინი
• Pin 3 -> Arduino pin 9
• Pin 4 -> Arduino pin 10
• Pin 5 -> Arduino pin 13
• პინ 6 -> Arduino პინ 11
• Pin 7 -> Arduino pin 12

3.3 ვ მოდული:

• Vin pin -> Vcc*
• გარეთ pin -> pin 2 nRF (როგორც ზემოთ)
• GND pin -> GND

არდუინო:

• ქინძისთავები 9-13 -> დაუკავშირდით nRF– ს, როგორც ზემოთ
• ნედლეული -> Vcc*
• GND -> GND

ერთხელ გააკეთეთ შემდეგი კავშირები, რათა განასხვავოთ კონტროლერი და მიმღები

კონტროლერისთვის:

ჯოისტიკი:

• +5v -> Arduino 5v
• vrx -> Arduino pin A2
• vry -> Arduino pin A3
• GND -> GND

მიმღებისთვის:

h- ხიდის მოდული:

• Vcc -> Vcc*
• B -IB -> Arduino pin 2
• B -IA -> Arduino pin 3
• A -IB -> Arduino pin 4
• A -IA -> Arduino pin 5
• GND -> GND

ამის გაკეთება ყველაზე ადვილია Vcc და GND ქინძისთავების შეცვლით მავთულით, შემდეგ დაფის თავდაყირა გადატანა და ქინძისთავების ჩასმა უშუალოდ არდუინოში, ეს ამარტივებს შედუღებას და ქმნის საყრდენს ძრავის მძღოლისთვის

*იმისათვის, რომ საბრძოლო რობოტი იყოს ლეგალური, უნდა დაემატოს იზოლაციის წერტილი (გადამრთველი ან მოსახსნელი ბმული) ბატარეასა და წრეს შორის. ეს ნიშნავს, რომ ბატარეის დადებითი უნდა იყოს დაკავშირებული გადამრთველთან, შემდეგ გადამრთველთან დაკავშირებული Vcc

** სურათი https://arduino-info.wikispaces.com/Nrf24L01-2.4GHz-HowTo რომელიც არის დიდი რესურსი nRF24L01 მოდულისთვის

ნაბიჯი 5: კონტროლერის დაყენება

მას შემდეგ რაც ყველაფერი დაკავშირებულია დროა რაღაც კოდისთვის.

კონტროლერიდან დაწყებული, საჭიროა რამდენიმე პოტენომეტრის მნიშვნელობა იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ზუსტი ჯოისტიკი იმუშავებს გადამცემ კოდთან.

ჩატვირთეთ "joystickTestVals2" კოდში. ეს კოდი გამოიყენება პოტენომეტრის მნიშვნელობების წასაკითხად და სერიული ჩვენებისათვის

კოდის გაშვებით და სერიული ფანჯრის გახსნით იწყება "UP" მნიშვნელობის დათვალიერება, ჯოისტიკი გადაიტანეთ სრულად წინ მდებარე პოზიციაზე, "UP" მნიშვნელობა სავარაუდოდ გადადის რამდენიმე დიდ რიცხვს შორის, შეარჩიეთ ყველაზე მცირე მნიშვნელობა, რასაც ხედავთ, გამოაკელით მას 10 (ეს უზრუნველყოფს, რომ ჯოხის ბოლომდე გაყვანა მისცემს სრულ ძალას) და ჩაწერეთ, როგორც "Up Max", რათა ჯოისტიკს დაუბრუნდეს ცენტრში. ახლა შეარჩიეთ ყველაზე დიდი მნიშვნელობა, რასაც ხედავთ, დაამატეთ მას 20 და ჩაწერეთ როგორც "UpRestMax". გაიმეორეთ პროცესი ჯოხის ქვემოთ დაჭერით და მნიშვნელობების ჩაწერის/გამოკლების უკუქცევით, როგორც "UpMin" და "UpRestMin"

გაიმეორეთ მთელი პროცესი ისევ მარცხნივ და მარჯვნივ, დაწყებული ჯოხის მარჯვნივ დაჭერით, ჩაწერეთ "SideMax", შემდეგ "SideRestMax", როგორც კი უკან მიდის და უბიძგებთ მარცხნივ "SideMin" და "SideRestMin" ჩაწერაზე

ეს მნიშვნელობები ძალზე მნიშვნელოვანია, განსაკუთრებით ყველა მნიშვნელობა, რომელიც შეიცავს სიტყვას "დანარჩენი". ეს მნიშვნელობები ქმნის "მკვდარ ზონას" ჯოხის ცენტრში ისე, რომ ბოტი არ გადაადგილდეს, როდესაც ჯოხი ცენტრში ისვენებს, დარწმუნდით, რომ როდესაც ჯოხი ორიენტირებულია, მნიშვნელობები დაეცემა "restMin" - სა და "restMax" - ს შორის. ორივე ღერძისთვის

ნაბიჯი 6: კოდი

მოცემული კოდი ყველაფერს აკეთებს ძირითადი wedge-bot- ისთვის, რომელსაც აქვს სტრუქტურა, რათა მოხდეს იარაღის pwm მნიშვნელობის გაგზავნაც.

საჭირო ბიბლიოთეკები:

• nRF24L01 ბიბლიოთეკა აქედან: GitHub
• პროგრამული უზრუნველყოფა PWM აქედან: Google კოდი

დააყენეთ თქვენი კონტროლერი:

გახსენით txMix კოდი და შეცვალეთ ჯოხის ლიმიტის ღირებულებები იმ მნიშვნელობებზე, რომლებიც თქვენ დაწერეთ ბოლო ეტაპზე. ეს უზრუნველყოფს კოდის სწორად რეაგირებას თქვენს ჯოისტიკზე (სურათი 1)

მილის მორგება:

იმის უზრუნველსაყოფად, რომ თქვენ არ ჩაერევით სხვას თქვენს ღონისძიებაზე, თქვენ უნდა შეცვალოთ რადიო მილი. ეს არის იდენტიფიკატორი და მიმღები იმოქმედებს მხოლოდ სწორი მილის სიგნალებზე, ასე რომ დარწმუნდით, რომ შეცვალეთ მილი ორივე კოდში ერთსა და იმავეს.

სურათზე ხაზგასმულია მილის 2 ექვს ციფრი. ეს არის ორი ციფრი, რომელიც უნდა შეიცვალოს მილის მორგებისთვის. შეცვალეთ "E1" ნებისმიერი სხვა 2 ციფრიანი ექვსკუთხედის მნიშვნელობით და ჩაწერეთ, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად შეამოწმოთ იგი მოწინააღმდეგეთა მილების წინააღმდეგ ღონისძიებაზე

ატვირთვა:

• txMix კონტროლერთან
• მიმღების მოდულში მიღება

ამოწურეთ კოდი:

txMix:

კოდი იკითხება ჯოისტიკის პოზიციაში, როგორც „UP“მნიშვნელობა და „გვერდითი“მნიშვნელობა. ეს ღირებულებები იზღუდება იმ მაქსიმალური მნიშვნელობის საფუძველზე, რომელიც უზრუნველყოფს სრულ სიმძლავრეს ჯოხის მაქსიმალურ პოზიციაში.

ეს მნიშვნელობები შემდეგ შემოწმდება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ჯოხი გადავიდა ნეიტრალური პოზიციიდან, თუ ის არ არის ნულოვანი, იგზავნება.

მნიშვნელობები შემდეგ ინდივიდუალურად შერეულია ორ ცვლადში, ერთი მარცხენა ძრავის სიჩქარეზე და მეორე მარჯვენა ძრავის სიჩქარეზე. ამ ცვლადებში ნეგატიური მნიშვნელობა გამოიყენება იმის საჩვენებლად, რომ ძრავა მოძრაობს უკან, რადგან ეს ამარტივებს შერევას.

მარცხენა და მარჯვენა სიჩქარის მნიშვნელობები იყოფა ოთხ მნიშვნელობად pwm მნიშვნელობებად, თითოეული თითოეულისთვის: ძრავა მარჯვნივ წინ, ძრავა მარცხნივ წინ, ძრავა მარჯვნივ უკან, ძრავა მარცხნივ უკან.

ოთხი pwm მნიშვნელობა ეგზავნება მიმღებს.

მიიღეთ:

უბრალოდ იღებს სიგნალებს კონტროლერისგან, ამოწმებს, რომ სიგნალი არ შეიცავს pwm მნიშვნელობებს ერთ ძრავზე წინ და უკან, შემდეგ იყენებს pwm.

მიმღები ასევე ვერ ახერხებს სეიფების გათიშვას, როდესაც სიგნალი არ არის მიღებული კონტროლერისგან

ნაბიჯი 7: გადაყარეთ ეს ყველაფერი ტოგეტერში

შეაერთეთ ძრავების კონექტორები ან შეაერთეთ ძრავები პირდაპირ h- ხიდზე. (მე მირჩევნია კონექტორები ისე, რომ შემიძლია უბრალოდ შევცვალო შტეფსელი, თუ ძრავები არასწორად მაქვს დაკავშირებული)

შეაერთეთ ბატარეის კონექტორიდან პოზიტიური ტყვიის ჩამრთველის შუა პინზე და ერთ -ერთ გარე ქინძისთავზე გადართვა დაკავშირებული მოდულების Vcc- ზე.

შეაერთეთ ბატარეის კონექტორიდან უარყოფითი ტყვიის დაკავშირებული მოდულების GND.

(სურვილისამებრ) დაამატეთ დამატებითი LED- ები Vcc- სა და GND- ს შორის. ყველა საბრძოლო რობოტს სჭირდება შუქი, რომელიც ჩართულია სისტემის მუშაობისას, კომპონენტების მიხედვით, ამ სისტემას აქვს LED- ები Arduino- ზე, 3.3v მოდულსა და h- ხიდზე, რამდენადაც ერთი მათგანი გარედან ჩანს. ბოტ ეს წესი დაცულია. დამატებითი LED- ები შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ ეს წესი დაცულია და გარეგნობის მორგება

ოდნავ უხეშად მარტივია ერთმანეთთან შეკვრა, ძრავის დამონტაჟება ჯერ ადგილზე, დაამატეთ ელექტრონიკა, შემდეგ სახურავი ადგილზე, მცირე რაოდენობის velcro ხელს შეუწყობს სახურავზე გადასვლის გამართვას

კონტროლერის დიზაინი და დაბეჭდვა თქვენია. ტესტირებისთვის მე ვიყენებ თანდართულ კონტროლერს, რომელიც შეცვლილია ჯეიმს ბრუტონის BB8 V3 კონტროლერისგან

ნაბიჯი 8: სიტყვა რობოტის საბრძოლო წესებზე

სხვადასხვა ქვეყანა, სახელმწიფო და ჯგუფი აწარმოებს რობოტების საბრძოლო ღონისძიებებს განსხვავებული წესებით.

მე შევქმენი ეს სისტემა და დავწერე, რომ რაც შეიძლება ზოგადი იყოს RC სისტემებთან დაკავშირებული ძირითადი წესების დაცვისას (განსაკუთრებით სისტემა უნდა იყოს 2.4GHz ციფრული და აქვს ბატარეის იზოლაციის წერტილი). ამ სისტემის გასაშვებად და ან საკუთარი პირველი ბოტის შესაქმნელად უმჯობესია დაუკავშირდეთ ადგილობრივ ჯგუფს და მიიღოთ მათი წესების ასლი.

წესები, რასაც თქვენი ადგილობრივი ჯგუფი ატარებს, აბსოლუტურია, ნუ მიიღებთ ჩემს სიტყვებს ამ ჯგუფის ინსტრუქციებით თქვენი ჯგუფის წესებთან შედარებით.

ვინაიდან ეს არდუინოს სისტემა ახალია საზოგადოებისთვის, თქვენ სავარაუდოდ მოგეთხოვებათ მისი შემოწმება ღონისძიებაზე გამოყენებამდე. მე არაერთხელ გამოვცადე ეს სისტემა სტანდარტული RC აღჭურვილობის წინააღმდეგ და თავის წინააღმდეგ ყოველგვარი ჩარევის გარეშე, ასე რომ მან უნდა გაიაროს ნებისმიერი ტესტი, თუმცა, თქვენს ადგილობრივ ღონისძიებაზე ორგანიზატორებს აქვთ საბოლოო სიტყვა, პატივი სცეს მათ გადაწყვეტილებას. თუ ისინი უარყოფენ მის გამოყენებას, ჰკითხეთ არის თუ არა სესხის ბოტი, რომელთანაც შეგიძლიათ ბრძოლა, ან მოითხოვეთ განმარტება, თუ რატომ იქნა უარყოფილი და შეეცადეთ საკითხის მოგვარება მომდევნო ღონისძიებისთვის

ნაბიჯი 9: დამატებითი ინფორმაცია ძრავების შესახებ

ჭიანჭველების კლასში გამოყენებული მიკრო სიჩქარის ძრავები მოდის დიდი სიჩქარით და აღინიშნება RPM ან Gear თანაფარდობით. ქვემოთ მოცემულია უხეში კონვერტაცია.

ბოტების უმეტესობა იყენებს ძრავებს 75: 1 -დან 30: 1 -მდე (ზოგიერთი გამონაკლისის გარდა 10: 1). ბოტები დიდი მბრუნავი იარაღით შეუძლიათ ისარგებლონ ნელი 75: 1 ძრავით, რადგან ნელი სიჩქარე უფრო მეტ კონტროლს იძლევა. მოხერხებული სოლი, ლიფტები და ფლიპერები საუკეთესოა 30: 1 -ზე გამოცდილი მძღოლის ხელში. მე ვურჩევ 50: 1 ძრავას სოლიში პირველი რამდენიმე ჩხუბისთვის, რომ შეეგუოს სისტემას და მართოს

• 12V 2000 RPM (ან 6V 1000RPM) -> 30: 1
• 6V 300RPM -> 50: 1

ნაბიჯი 10: განახლებები და გაუმჯობესებები

რამდენიმე წელი გავიდა მას შემდეგ რაც გამოვაქვეყნე ეს "ible" და ბევრი რამ ვისწავლე ამ სისტემის შესახებ, ამიტომ დროა მათი აქ განახლება. ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტის არჩევანია, ორიგინალური კომპონენტები შედარებით კარგად მუშაობდნენ, მაგრამ ზოგჯერ ჩავარდებოდნენ ბრძოლის დროს. 2 დიდი დამნაშავეა H-Bridge და nrf24l01 მოდული, რის გამოც მე ვარჩევ ყველაზე იაფ ნაწილებს, რაც მე ვიპოვე. ეს შეიძლება დაფიქსირდეს:

• 0.5A H- ხიდის განახლება 1.5A H- ხიდზე, როგორც ეს: 1.5A H- ხიდი
• Nrf24l01 მოდულის განახლება სრულად SMD დიზაინზე: გახსენით ჭკვიანი NRF24l01

ახალი კომპონენტის განახლებებთან ერთად, მე შევიმუშავე რამდენიმე ახალი PCB, რომლებიც ხელს უწყობენ RX– ის კომპაქტს და დამატებას TX– ში.

მე ასევე მაქვს კოდის ცვლილებები, ასე რომ დაველოდოთ მათ