4WD უსაფრთხოების რობოტი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

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

ამ პროექტის მთავარი მიზანი იყო უსაფრთხოების მობილური რობოტის შექმნა, რომელსაც შეუძლია გადაადგილება და შეაგროვოს ვიდეო მონაცემები უხეში რელიეფის პირობებში. ასეთი რობოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას თქვენი სახლის შემოგარენის ან ძნელად მისადგომ და სახიფათო ადგილების პატრულირებისთვის. რობოტი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღამის პატრულირებისა და შემოწმებისთვის, რადგან ის აღჭურვილია ძლიერი რეფლექტორით, რომელიც ანათებს მის მიმდებარე ტერიტორიას. იგი აღჭურვილია 2 კამერით და დისტანციური მართვით 400 მეტრზე მეტი მანძილით. ეს გაძლევთ დიდ შესაძლებლობებს, რომ დაიცვათ თქვენი ქონება სახლში კომფორტულად ჯდომისას.

რობოტის პარამეტრები

• გარე ზომები (LxWxH): 266x260x235 მმ
• საერთო წონა 3.0 კგ
• მიწის კლირენსი: 40 მმ

ნაბიჯი 1: ნაწილების და მასალების ჩამონათვალი

მე გადავწყვიტე, რომ გამოვიყენებ მზა შასს, რომ ოდნავ შეცვალოს იგი დამატებითი კომპონენტების დამატებით. რობოტის შასი მთლიანად დამზადებულია ფოლადისგან, რომელიც შეღებილია შავად.

რობოტის კომპონენტები:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT ან 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x ლითონის ჩართვის/გამორთვის ღილაკი
• ლიპოს ბატარეა 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR დაბრკოლების თავიდან აცილების სენსორი x1
• ატმოსფერული წნევის სენსორული დაფა BMP280 (სურვილისამებრ)
• Lipo ბატარეის ძაბვის ტესტერი x2
• 2x ძრავის მძღოლი BTS7960B
• ლიპო ბატარეა 11.1V 5500 mAh
• Xiaomi 1080P პანორამული სმარტ WIFI კამერა
• RunCam გაყოფილი HD fpv კამერა

კონტროლი:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC გადამცემი ან FrSky Taranis X9D Plus

კამერის გადახედვა:

თითოეული EV800D სათვალე

ნაბიჯი 2: რობოტის შასის აწყობა

რობოტის შასის აწყობა საკმაოდ ადვილია. ყველა ნაბიჯი ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ ფოტოებში. ძირითადი ოპერაციების თანმიმდევრობა ასეთია:

1. მიამაგრეთ DC ძრავები გვერდითი ფოლადის პროფილებზე
2. მიამაგრეთ გვერდითი ალუმინის პროფილები DC ძრავებით ბაზაზე
3. ხრახნიან წინა და უკანა პროფილს ბაზაზე
4. დააინსტალირეთ საჭირო დენის გადამრთველები და სხვა ელექტრონული კომპონენტი (იხ. შემდეგ ნაწილში)

ნაბიჯი 3: ელექტრონული ნაწილების შეერთება

ამ ელექტრონული სისტემის მთავარი კონტროლერი არის Arduino Mega 2560. ოთხი ძრავის გასაკონტროლებლად გამოვიყენე ორი BTS7960B საავტომობილო დრაივერი (H-Bridges). ორი ძრავა თითოეულ მხარეს უკავშირდება ერთ ძრავის მძღოლს. თითოეული საავტომობილო დრაივერი შეიძლება დატვირთული იყოს 43A– მდე დენით, რაც იძლევა ენერგიის საკმარის ზღვარს თუნდაც უხეშ რელიეფზე მოძრავი მობილური რობოტისთვისაც კი. ელექტრონული სისტემა აღჭურვილია ენერგიის ორი წყაროსთან. ერთი DC ძრავებისა და სერვისების მომარაგებისთვის (LiPo ბატარეა 11.1V, 5200 mAh) და მეორე Arduino– ს, fpv კამერის, led რეფლექტორის და სენსორების მიწოდებისთვის (LiPo ბატარეა 7.4V, 5000 mAh). ბატარეები მოთავსებულია რობოტის ზედა ნაწილში, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ სწრაფად შეცვალოთ ისინი ნებისმიერ დროს

ელექტრონული მოდულების კავშირი შემდეგია:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2.4GHz მიმღები -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // აილერონი
• ch3 - 8 // ლიფტი
• VCC - 5V
• GND - GND

სანამ რობოტის კონტროლს დაიწყებდით RadioLink AT10 2.4GHz გადამცემიდან, თქვენ ადრე უნდა შეაერთოთ გადამცემი R12DS მიმღებთან. სავალდებულო პროცედურა დეტალურად არის აღწერილი ჩემს ვიდეოში.

ნაბიჯი 4: Arduino მეგა კოდი

მე მოვამზადე Arduino პროგრამების შემდეგი ნიმუში:

• RC 2.4GHz მიმღების ტესტი
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (ფაილი მიმაგრებულია)

პირველი პროგრამა "RC 2.4GHz მიმღების ტესტი" საშუალებას მოგცემთ მარტივად დაიწყოთ და შეამოწმოთ Arduino- სთან დაკავშირებული 2.4 GHz მიმღები, მეორე "RadioLinkAT10" საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ რობოტის მოძრაობა. ნიმუშის პროგრამის შედგენამდე და ატვირთვის წინ, დარწმუნდით, რომ თქვენ შეარჩიეთ "Arduino Mega 2560" სამიზნე პლატფორმაზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ (Arduino IDE -> ინსტრუმენტები -> დაფა -> Arduino Mega ან Mega 2560). ბრძანებები RadioLink AT10 2.4 GHz გადამცემიდან ეგზავნება მიმღებს. მიმღების არხები 2 და 3 უკავშირდება Arduino ციფრულ პინებს შესაბამისად 7 და 8 შესაბამისად. არდუინოს სტანდარტულ ბიბლიოთეკაში შეგვიძლია ვიპოვოთ ფუნქცია "pulseIn ()", რომელიც აბრუნებს პულსის სიგრძეს მიკროწამებში. ჩვენ მას გამოვიყენებთ მიმღებიდან PWM (Pulse Width Modulation) სიგნალის წასაკითხად, რომელიც პროპორციულია გადამცემის დახრისა საკონტროლო ჯოხი. PulseIn () ფუნქცია იღებს სამ არგუმენტს (პინი, მნიშვნელობა და ვადა):

1. pin (int) - პინის ნომერი, რომელზეც გსურთ პულსის წაკითხვა
2. მნიშვნელობა (int) - წაკითხვის პულსის ტიპი: ან მაღალი ან დაბალი
3. დროის ამოწურვა (int) - არჩევითი რაოდენობა მიკროწამებში, რათა დაელოდოთ პულსის დასრულებას

წაკითხული პულსის სიგრძის მნიშვნელობა აისახება მნიშვნელობამდე -255 -დან 255 -მდე, რაც წარმოადგენს წინ/უკან ("moveValue") ან მარჯვნივ/მარცხნივ ("turnValue") სიჩქარეს. ასე რომ, მაგალითად, თუ ჩვენ საკონტროლო ჯოხს სრულად ვუბიძგებთ წინ, უნდა მივიღოთ "moveValue" = 255 და სრულად უკან დახევისას მივიღოთ "moveValue" = -255. ამ ტიპის კონტროლის წყალობით, ჩვენ შეგვიძლია დაარეგულიროთ რობოტის მოძრაობის სიჩქარე მთელ დიაპაზონში.

ნაბიჯი 5: უსაფრთხოების რობოტის ტესტირება

ეს ვიდეოები აჩვენებს მობილური რობოტის ტესტებს წინა ნაწილის პროგრამის საფუძველზე (Arduino Mega Code). პირველი ვიდეო გვიჩვენებს 4WD რობოტის ტესტებს ღამით თოვლზე. რობოტს აკონტროლებს ოპერატორი დისტანციურად უსაფრთხო მანძილიდან, fpv google– ის ხედვის საფუძველზე. მას შეუძლია საკმაოდ სწრაფად იმოძრაოს რთულ რელიეფში, რასაც ხედავთ მეორე ვიდეოში. ამ ინსტრუქციის დასაწყისში თქვენ ასევე შეგიძლიათ ნახოთ რამდენად კარგად უმკლავდება ის უხეშ რელიეფს.