DFRobot კუს რობოტი: 12 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

დღემდე, ჩემი სემინარის რობოტების პროექტები მიმართულია დაბალი ღირებულებისა და შეკრების სიმარტივისკენ. რა მოხდება, თუ შესრულება და სიზუსტე იყო მიზნები და არა ღირებულება? რა მოხდება, თუ რობოტების ნაკრების კომპანია მზად იქნება ნაწილების შემოწირვა? და რა მოხდება, თუ მარკერების გარდა სხვა რაღაცას ვხატავთ?

ამრიგად, ამ პროექტის მიზანია კუს რობოტის დამზადება თაროდან იმ ნაწილების გამოყენებით, რაც საინტერესო გახდის შემქმნელთა მომდევნო გამოფენისთვის.

კუები მოშორებით!

ნაბიჯი 1: ნაწილები

DFRobot– მა უზრუნველყო ძირითადი კომპონენტები. აქ არის ის, რასაც ჩვენ ვიყენებთ:

• 1 ე., Bluno M0 Mainboard, SKU: DFR0416 ან ჩვეულებრივი Arduino Uno
• 1 ე.
• 2 ე., ჰიბრიდული სტეპერიანი ძრავა, SKU: FIT0278
• 1 ეა., 5 მმ რეზინის ბორბლის დაწყვილების ნაკრები (წყვილი), SKU: FIT0387
• 1 ეა., 9G servo SKU: SER0006

ენერგიისთვის, მე გამოვიყენებ 18650 ლითიუმის უჯრედს, ამიტომ შევიძინე:

• 3 ეა., EBL 18650 ბატარეა 3.7 ვ
• 1 ეა., KINDEN 18650 სმარტ ბატარეის დამტენი
• 3 ეა., 18650 ბატარეის დამჭერი

მე ასევე გამოვიყენე სხვადასხვა ტექნიკა:

• 2 ე., ბუნა-ნ რეზინის #343 ო-ბეჭედი (3/16 "x 3-3/4" ID)
• 1 ეა., 1 "დაბალი ნახშირბადის ფოლადის ბურთულიანი საყრდენი
• 10 ეა., M3x6MM პან თავის ხრახნი
• 2 ეა., M3x8MM პან ხელმძღვანელი ხრახნიანი
• 4 ეა., M3x6MM ბრტყელი ხრახნი
• 14 ეა., M3 კაკალი
• 4 ეა., #2 x 1/4 ძაფის ფორმირების ხრახნი

ჩვენ ასევე დაგვჭირდება შემოქმედებითი გზა ბატარეის ენერგიის გაზიარებისთვის Motor Shield და Arduino– ს შორის, ვინაიდან, როგორც ჩანს, არ არსებობს ამის საშუალება. მე გამოვიყენე მკვდარი დენის წყაროს 2.1 მმ x 5 მმ ლულის ჯეკი, ან მსგავსი რამ.

ინსტრუმენტები:

• ფილიპსის ხრახნიანი დრაივერი
• მავთულის სტრიპტიზატორები
• ცხელი წებოს იარაღი (სურვილისამებრ)
• გასაყიდი რკინა და შესადუღებელი

და არანაკლებ რომელთაგან:

• მოთმინება
• წინააღმდეგობა
• Პოზიტიური დამოკიდებულება

ნაბიჯი 2: 3D ნაწილები

მე გადავწყვიტე და შემექმნა 3D 3D FreeCad– ში ამ რობოტისთვის, რომელიც დამეხმარებოდა სწავლაში. ყველაფერი რაც მჭირდებოდა იყო სერვოსა და კალმის განლაგების ზომების გადაცემა, შემდეგ კი დანარჩენის გაფართოება ბევრად უფრო დიდი საფეხურების მოსაწყობად.

• უფრო დიდი ბორბლები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ბატარეების დაცვას.
• სქელი შასი, რომელიც უზრუნველყოფს ძალას გაზრდილი წონისთვის.
• უფრო დიდი კასტერი, რომელიც ემთხვევა ამაღლებულ გემბანის სიმაღლეს.
• მოდულური მარტივი ტესტირებისა და პერსონალიზაციისთვის.

აქ არის ის ნაწილები, რაც დაგჭირდებათ. ყველა ფაილი განთავსებულია

• 1 ეა., შასი
• 1 ეა., ზედა სტრიტი
• 2 ე., საჭე
• 1 ეა., ბარელი
• 1 ე., სერვო დამჭერი

ნაბიჯი 3: შასის შეკრება ნაწილი 1

• დაიწყეთ M3 კაკლის ჩასმა შასის საყრდენებში. ისინი შეიძლება იყოს დაჭერილი ან გამოყვანილი M3 ხრახნის გამოყენებით.
• დააინსტალირეთ სტეპერები M3 ხრახნებით, ელექტრული კონექტორებით უკანა (უფრო მოკლე) ბოლომდე.
• დააინსტალირეთ ბატარეის დამჭერები ბრტყელი ხრახნების გამოყენებით.

ნაბიჯი 4: შასის შეკრება ნაწილი 2

• დაამონტაჟეთ ლულა, ზედა ნაწილი და სერვო M3 ხრახნებთან და კაკლებთან ერთად.
• დაამონტაჟეთ კომბინირებული ზედა ნაჭერი სტეპერებზე M3 ხრახნით.
• ჩადეთ ფოლადის საყრდენი ჭურჭელში, საჭიროების შემთხვევაში გაათბეთ იგი ფენით, რათა დარბილდეს.
• მიამაგრეთ კასტერი სხეულზე M3 ხრახნების გამოყენებით.

ნაბიჯი 5: ბორბლების შეკრება

• ჰაბების შახტის დაჭერა არის საკითხი, ვინაიდან ლილვები არის 5 მმ, ხოლო კერა (რომელიც ამტკიცებს, რომ 5 მმ -ია) რეალურად 6 მმ. დამაგრების ხრახნებზე საკმარისი ბრუნვის გამოყენება, სავარაუდოდ, გამოაშკარავებს მათ, ამიტომ მე გამოვიყენე წყვილი საყრდენი, რათა თავიდანვე დავხურო ტოლერანტობა.
• შემწყნარებლობის რეგულირების შემდეგ, გადაიტანეთ კერა სტეპერ ლილვზე და გამკაცრეთ დამჭერი ხრახნები.
• მოათავსეთ 3D ბორბალი კერაზე, ჩადეთ დიდი ჭანჭიკი და გამკაცრეთ.
• მოათავსეთ O- ბეჭედი კერაზე.
• დარწმუნდით, რომ ბორბალი ბრუნავს მოძრაობის გარეშე. საჭიროების შემთხვევაში მორგება.

ნაბიჯი 6: გაყვანილობა

მოდით გამოვიღოთ ძალა გზიდან, რათა შევძლოთ სტეპერების გამოცდა. Გვჭირდება:

• სტეპერ ფარს სტეპერების გასაშვებად სჭირდება 8 -დან 35 ვ -მდე.
• სტეპერები შეფასებულია 3.4V– ით, მაგრამ, როგორც წესი, მოძრაობენ 12V– ით.
• Bluno– ს (Arduino) აქვს რეკომენდებული შეყვანის ძაბვა 7 - 12V, ან მისი ჩართვა შესაძლებელია უშუალოდ 5V USB– ით.

ლითიუმის ბატარეის უჯრედებს აქვთ ნომინალური ძაბვა 3.7 ვ. თუ სამს დავაყენებთ სერიაში, ეს გვაძლევს 3 x 3.7V = 11.1 V და დაახლოებით 3 x 3000 mAh = 9000 mAh. Bluno ალბათ ამოიღებს მხოლოდ 20 mA- ს, ამიტომ დრენაჟის უმეტესი ნაწილი სტეპერებიდან მოდის, რომელსაც დატვირთვის მიხედვით შეიძლება ამპრამდე ან მეტს მიაღწიოს. ამან უნდა მოგვცეს მუშაობის საათები.

ტესტირებისთვის შეგიძლიათ მიაწოდოთ 12V რეგულირებადი ფარით და 5V USB Arduino- ს. შეიძლება უფრო ადვილი იყოს ბატარეების მიერთება ორივე ერთდროულად.

• შეავსეთ ბატარეის დამჭერები პარალელურად ნახაზის მიხედვით.
• დაამონტაჟეთ არდუინო #2 ძაფის ფორმირების ხრახნების გამოყენებით.
• მოათავსეთ საავტომობილო ფარი არდუინოს თავზე

• გაასუფთავეთ ამოღებული 2.1 მმ x 5 მმ ჯეკის მავთულები და გადაუგრიხეთ ისინი ბატარეასთან ერთად:

  თეთრი ზოლი დადებითია, ირონია წითელი ბატარეის ტყვიით

• ჩადეთ წითელი ტყვიის VCC და შავი ტყვიის GND საავტომობილო ფარზე.

ნაბიჯი 7: სტეპერის გადადგმა

მე მქონდა ცოტა უბედურება, რომ შემეგროვებინა საკმარისი ინფორმაცია, რომ ეს გამეშვა, ასე რომ, იმედია, ეს სხვებს დაეხმარება. თქვენ გჭირდებათ ძირითადი დოკუმენტი

შეაერთეთ სტეპერიანი მავთულები და კვების ბლოკი თქვენს ფარს:

• 2B ლურჯი
• 2A წითელი
• 1A შავი
• 1B გრენი

მოცემული მაგალითი ესკიზი მუშაობდა ჩემთვის, მაგრამ არ არის ძალიან სასწავლო. ჩვენ დაგვჭირდება სიჩქარისა და ბრუნვის კონტროლი, ასევე სტეპერ ძრავების გათავისუფლება, როდესაც არ ვიყენებთ ენერგიის დაზოგვისთვის.

ვიპოვე შეცვლილი მაგალითი https://bildr.org/2011/06/easydriver/ რომელსაც აქვს დამხმარე ფუნქციები. ის მართავს მხოლოდ ერთ ნაბიჯს ერთდროულად, მაგრამ მოგცემთ დარწმუნებას, რომ ჩვენ სწორ გზაზე ვართ. ჩვენ მოგვიანებით დავწერთ უფრო დახვეწილ კოდს.

ნაბიჯი 8: სერვო

სერვო გამოიყენება ხატვისთვის კალმის ასამაღლებლად და დასაწევად.

• მოათავსეთ ხელი კერაზე და ნაზად გადაატრიალეთ სტეპერი საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ქვემოდან ქვემოთ, სანამ არ მიაღწევს გაჩერებას.
• ამოიღეთ მკლავი და დადეთ მარცხნივ (ეს იქნება ქვემოთ).
• ჩადეთ პატარა ძაფის შემქმნელი ხრახნი და გამკაცრეთ.
• ჩადეთ სერვო მთაში, კერა ბოლომდე და მიამაგრეთ ორი უფრო დიდი ძაფის შემქმნელი ხრახნის გამოყენებით.

ნაბიჯი 9: კალიბრაცია

შეკრებისა და განლაგების ცვალებადობის გამო, რობოტი უნდა დაკალიბრდეს ისე, რომ მან შეძლოს ზუსტი დისტანციებისა და კუთხეების გადაადგილება.

• გაზომეთ ბორბლის დიამეტრი რეზინის რგოლის გარე კიდეებიდან.
• გაზომეთ ბორბლიანი ბაზა რობოტის ბოლოში მდებარე რგოლების ცენტრიდან (სადაც ის იატაკს დაუკავშირდება).
• ჩამოტვირთეთ თანდართული კალიბრაციის ესკიზი
• შეიყვანეთ თქვენი გაზომილი პარამეტრები.
• ატვირთე ესკიზი..

მოამზადეთ კალამი:

• ამოიღეთ თავსახური და ჩამოწიეთ კალმის საყელო წვერიდან.
• ჩასვით კალამი დამჭერში, სერვო ხელით მაღლა.
• დარწმუნდით, რომ კალამი არ ეხება ქაღალდს ამ მდგომარეობაში.
• თუ კალამი იკვრება შახტში, მოგვაწოდეთ ფაილი, რომ ამოვიღოთ უხეშობა და გავზარდოთ ჭაბურღილის დიამეტრი.

დახაზეთ კვადრატი:

• გადაიტანეთ კვების ბლოკი "ჩართულზე".
• დაელოდეთ რამდენიმე წამი ჩატვირთვის დაწყებას.
• რობოტის დასრულების შემდეგ პირველი კვადრატი, ამოიღეთ კალამი და გამორთეთ რობოტი.

ჯერ შეცვალეთ wheel_dia პარამეტრი. გაზომეთ კვადრატის გვერდის სიგრძე. ეს უნდა იყოს 100 მმ:

• თუ გაზომილი მანძილი ძალიან გრძელია, გაზარდეთ წამყვანი_დია.
• თუ გაზომილი მანძილი ძალიან მოკლეა, შეამცირეთ წამყვანი_დია.

მანძილის დაკალიბრების შემდეგ, შეცვალეთ wheel_base პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს ბრუნვის კუთხეზე. მოათავსეთ რობოტი ახალ ფურცელზე, ჩართეთ და მიეცით ოთხივე კვადრატი:

• თუ რობოტი ძალიან მკვეთრად ბრუნავს (ყუთი ბრუნავს საათის ისრის მიმართულებით), შეამცირეთ წამყვანი_ბაზის მნიშვნელობა.
• თუ რობოტი საკმარისად მკვეთრად არ ბრუნავს (ყუთი ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ), გაზარდეთ ბორბლის ბაზის მნიშვნელობა.
• სტეპინგის კოდში შეცდომების დამრგვალებისა და იაფი სტეპერების სიჩქარეში, თქვენ ვერასდროს მიაღწევთ მას სრულყოფილებას, ასე რომ ნუ დახარჯავთ ძალიან დიდ ძალისხმევას მასზე.

ნაბიჯი 10: ხატვა

დროა გავაკეთოთ ხატვა! ჩამოტვირთეთ თანდართული ესკიზები დასაწყებად.

ნაბიჯი 11: ახლა რა? სასწავლო გეგმა

მუშაობს და ხატავს ლამაზ კვადრატებს. ახლა გართობა იწყება.

აქ არის რამოდენიმე რესურსი კუს გრაფიკის შესასწავლად.

• https://blockly-games.appspot.com/ (პროგრამირების დაბლოკვა)
• TinyTurtle Tutorial (JavaScript)
• კოდი ანასა და ელზასთან კოდის საათიდან

მე ასევე გამოვაქვეყნე ინსტრუქცია კუს რობოტის ამ ონლაინ რესურსების გამოყენების შესახებ კუს რობოტთან ერთად. ზოგადად, ნებისმიერი კუს JavaScript კოდის ჩასმა და გაშვება შესაძლებელია კალიბრაციის ესკიზში. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ გამომავალი კომპიუტერი ჯერ და შემდეგ ატვირთოთ იგი თქვენს კუსში, რათა გამოიჩინოთ რეალურ ცხოვრებაში!

სტუდენტებისთვის, აქ არის რამოდენიმე პროექტის იდეა:

• დაპროგრამეთ თქვენი რობოტი თქვენი სახელის დასაწერად!
• შაბლონიდან TinkerCad– ში დიზაინის შექმნა და 3D ბეჭდვა. ის შეიძლება დაერთოს თქვენი სერვო ძრავის ქვემოთ.
• მიეცით თქვენს რობოტს პიროვნება ცხელი წებოთი და ბლინგით. (უბრალოდ დაიცავით ბორბლები და თვალები დაბრკოლებებისგან).
• OSTR_eyes ესკიზიდან შეიმუშავეთ და გამოსცადეთ ალგორითმი ოთახში ნავიგაციისთვის. რას აკეთებ, როდესაც ერთი თვალი რაღაცას აღმოაჩენს. ორივე თვალი? შეგიძლია ჩართო არდუინოს შემთხვევითი () ფუნქცია.
• იატაკზე შექმენით ლაბირინთი დიდ ქაღალდზე და დაპროგრამეთ რობოტი, რომ ნავიგაცია მოახდინოს მასში.
• ააშენეთ ლაბირინთი კედლებით და შეიმუშავეთ ალგორითმი ავტომატურად ნავიგაციისთვის.
• LED- ებს შორის ღილაკი ჯერ არ არის გამოსაყენებელი და დაკავშირებულია Arduino pin "A3" - თან. რისთვის შეიძლება მისი გამოყენება? გამოიყენეთ იგი LED- ის ჩართვისა და გამორთვის დასაწყებად.
• თუ თქვენ არ გააკეთეთ "Firmware (FW): ტესტირება და მოციმციმე" ნაბიჯის გამოძიების განყოფილება, დაბრუნდით და სცადეთ.

ნაბიჯი 12: მაგრამ დაელოდე, უფრო მეტია

თუ თქვენ ყურადღებას აქცევთ, შენიშნეთ, რომ ლულა კვადრატულია. რაღაც უცნაური კოსმიური დამთხვევით, პასტელი მხატვრის ცარცი იგივე სიგანეა, რაც Crayola მარკერების დიამეტრი. ყველაფერი რაც ჩვენ გვჭირდება არის ცარციზე საკმარისად ზეწოლის საშუალება და ჩვენ ვართ ტროტუარის მხატვარი.

თქვენ დაგჭირდებათ:

• 3D დაბეჭდილი ლულა და ვერძი (https://www.thingiverse.com/thing:2976527)

• ცარცი, ან პასტელი კვადრატული მხატვრის ცარცი, ან პატარა მრგვალი ცარცი (არა მსუქანი ტროტუარის პერსონალი).

  https://a.co/6B3SzS5

3/4 "საყელურები წონისთვის

ნაბიჯები:

• დაბეჭდეთ ორი თანდართული ფაილი.
• ამოიღეთ servo და servo holder.
• მიამაგრეთ კვადრატული საკვების კასრი.
• გააცალეთ ცარცი ახლო წერტილამდე.
• ცარცი მოათავსეთ კასრში.
• მოათავსეთ ვერძი კასრში.
• მოათავსეთ სარეცხი წონა ვერძზე.