Wi-fi კონტროლირებადი FPV Rover Robot (Arduino, ESP8266 და Stepper Motors– ით): 11 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ეს ინსტრუქცია გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა შეიქმნას დისტანციურად კონტროლირებადი ორბორბლიანი რობოტი როვერზე wi-fi ქსელში, Arduino Uno- ს გამოყენებით, რომელიც დაკავშირებულია ESP8266 Wi-fi მოდულთან და ორ სტეპერ ძრავასთან. რობოტის კონტროლი შესაძლებელია ჩვეულებრივი ინტერნეტ ბრაუზერის საშუალებით, HTML შემუშავებული ინტერფეისის გამოყენებით. Android სმარტფონი გამოიყენება რობოტიდან ვიდეოს და აუდიოს გასავრცელებლად ოპერატორის საკონტროლო ინტერფეისზე.

ინტერნეტში არის უამრავი რობოტული კომპლექტი სხვადასხვა ფორმით, ზომებითა და ფასებით. მაგრამ, თქვენი განაცხადის მიხედვით, არცერთი მათგანი არ ჯდება და თქვენ შეიძლება გაარკვიოთ, რომ ისინი ძალიან ძვირია თქვენი ექსპერიმენტებისთვის. ან იქნებ უბრალოდ გინდათ გახადოთ თქვენი მექანიკური სტრუქტურა იმის ნაცვლად, რომ შეიძინოთ მთლიანი. ეს ინსტრუქცია ასევე გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა შეიმუშაოთ და ააწყოთ დაბალი ღირებულების აკრილის ჩარჩო თქვენი საკუთარი რობოტული პროექტისთვის, ჩვეულებრივი ინსტრუმენტების გამოყენებით მათთვის, ვისაც არ აქვს იმ ძვირადღირებულ 3D პრინტერებზე ან ლაზერულ საჭრელებზე წვდომა. წარმოდგენილია მარტივი რობოტული პლატფორმა.

ეს სახელმძღვანელო შეიძლება ადაპტირებული იყოს მისი ფორმის ან საკონტროლო ინტერფეისის შესაცვლელად. ის ადაპტირებული იყო ჩემს სხვა რობოტულ პროექტებზე ("Robô da Alegria"), რომელთა ნახვა შეგიძლიათ ქვემოთ მოცემულ ბმულებში:

www.instructables.com/id/Joy-Robot-Rob%C3%B4-Da-Alegria-Open-Source-3D-Printed-A/

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-…

github.com/ferauche/RoboAlegria

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

[გაფრთხილება: ზოგიერთი ფოტო მოძველებულია, რადგან დიზაინი კიდევ უფრო გაუმჯობესდა. თუმცა, აქ წარმოდგენილი იდეა კვლავ ძალაშია.]

ნაბიჯი 1: ინსტრუმენტები

ამ პროტოტიპის მშენებლობისთვის საჭიროა შემდეგი ინსტრუმენტები:

• ხელის ხერხი (აკრილის ფურცლის საწყისი ჭრის შესასრულებლად)
• ეკრანის დამჭერი (ჭანჭიკების და თხილის დასაყენებლად)
• მმართველი (ზომების გაზომვისთვის)
• სასარგებლო დანა (აკრილის ფურცლის ჭრისთვის)
• საბურღი მანქანა (ჭანჭიკებისათვის ხვრელების შესაქმნელად)
• Sandpaper (უხეში კიდეების გასასუფთავებლად)

ნაბიჯი 2: მექანიკური სტრუქტურა და მასალები

რობოტის შესაქმნელად, თქვენ ჯერ უნდა შექმნათ თქვენი მექანიკური სტრუქტურა. ეს შეიძლება იყოს მარტივი, თქვენი განაცხადის მიხედვით, ან სავსე დეტალებითა და შეზღუდვებით. შეიძლება დაგჭირდეთ მისი შემუშავება 3D CAD პროგრამულ უზრუნველყოფაში ან უბრალოდ დახაზოთ იგი 2D- ში, თქვენი მოდელის სირთულის მიხედვით.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეიძინოთ სრული სტრუქტურა ინტერნეტით, თუ არ გსურთ საკუთარი მექანიკური სტრუქტურის შექმნა. ინტერნეტში ბევრი რობოტული ნაკრებია. ამ შემთხვევაში, თქვენ შეიძლება გადახვიდეთ მე -6 ნაბიჯზე.

ამ ინსტრუქციისთვის, დაბალი ღირებულების აკრილის ჩარჩო შეიქმნა ძრავებისა და სხვა კომპონენტების მიმაგრებისთვის. ამ სახელმძღვანელოში წარმოდგენილი სტრუქტურა იყო 3D შემუშავებული 123D Design CAD პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით. თითოეული ნაწილი მოგვიანებით გარდაიქმნა 2D- ში Draftsight პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით.

გამოყენებულია შემდეგი მასალები:

• აკრილის ფურცელი 2 მმ
• 42x19 მმ ბორბლები რეზინის საფეხურის საბურავით (x2)
• 49x20x32 მმ ფოლადის ბურთი ყველა საჭე (x1)
• M2 x 10 მმ ჭანჭიკები (x12)
• M2 x 1, 5 მმ თხილი (x12)
• M3 x 10 მმ ჭანჭიკები (x8)
• M3 x 1, 5 მმ თხილი (x8)
• 5/32 "x 1" ჭანჭიკები (x3)
• 5/32 "თხილი (x6)
• ხელის სელფის ჯოხის კლიპი
• 3 x 3 სმ ალუმინის ფრჩხილი (x4)

ბაზის სტრუქტურის მშენებლობა იყოფა შემდეგ ნაბიჯებად:

1. გაჭრა აკრილის საფუძველი ზომების მიხედვით 2D ნახატზე;
2. გაბურღეთ ხვრელები იმ პოზიციებზე, რომლებიც ნაჩვენებია 2D ნახატზე;
3. დაამაგრეთ კომპონენტები ჭანჭიკებით და თხილით 3D ნახაზის მიხედვით.

სამწუხაროდ სტეპერიანი ძრავის ლილვის დიამეტრი უფრო დიდია ვიდრე ბორბალზე არსებული ხვრელი. ასე რომ თქვენ ალბათ დაგჭირდებათ წებოს გამოყენება იმ კომპონენტების შესაერთებლად. ამ გაკვეთილისთვის მე იმპროვიზირებული მაქვს ხის დაწყვილება ძრავის ლილვსა და საჭეს შორის.

ნაბიჯი 3: სტრუქტურის მოჭრა

პირველი თქვენ უნდა გადაიტანოთ თქვენი მოდელის ზომები აკრილის ფურცელზე. დაბეჭდეთ თქვენი 2D ნახატი ჩვეულებრივი პრინტერის გამოყენებით წებოვან ქაღალდზე, შემდეგ გაჭერით ქაღალდი შესაბამის ზომებში და წაისვით ეს ნიღაბი აკრილის ზედაპირზე.

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხელის ხერხი აკრილის მოსაჭრელად თქვენი ზომების მიხედვით ან გამოიყენოთ შესვენების ტექნიკა ქვემოთ აღწერილი.

სასარგებლო დანით და მმართველის ან სასწორის დახმარებით, აკრილის გაჭრა სწორი ხაზებით. თქვენ არ დაგჭირდებათ ფურცლის ბოლომდე გაჭრა, უბრალოდ დააგროვეთ ის, რომ შექმნათ რამდენიმე ბილიკი, სადაც ნაჭერი მოგვიანებით მოჭრილი იქნება.

მოათავსეთ აკრილი ბრტყელ ზედაპირზე, დაიჭირეთ იგი სამაგრებით და მოახდინეთ გარკვეული წნევა მანამ, სანამ ფურცელი ორად გაიყოფა. გაიმეორეთ ეს პროცესი მანამ, სანამ ყველა ჭრა არ გაკეთდება. ამის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ქვიშაქვა უხეში კიდეების გასასუფთავებლად.

ნაბიჯი 4: ბაზის ბურღვა

გაბურღეთ ხვრელები იმ პოზიციებში, რომლებიც ნაჩვენებია 2D ნახაზში (მითითებულია ნიღაბში) საბურღი მანქანით.

აკრილის შედარებით ადვილად გასხვლა. ასე რომ, თუ თქვენ არ გადააგდებთ საბურღი მანქანას, შეგიძლიათ ხვრელები ხელით გაბურღოთ ბასრი იარაღით, როგორც სასარგებლო დანა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი მცირე ხვრელების გასაზრდელად, რათა მოხდეს ჭანჭიკების ზომები.

ამოიღეთ ნიღაბი და თქვენი ბაზა მზად იქნება.

ნაბიჯი 5: სტრუქტურის შეკრება

დაამონტაჟეთ კომპონენტები ჭანჭიკებით და თხილით სურათების მიხედვით და თქვენი სტრუქტურა მზად იქნება წასასვლელად.

M3 ჭანჭიკები გამოიყენება სტეპერიანი ძრავების დასაყენებლად, ხოლო 5/32 ინჩიანი წინა ბორბლის და სმარტფონის სამაგრის დასაყენებლად.

ახლა შეისვენეთ და დაიწყეთ მიკროსქემის შეკრება შემდეგ საფეხურზე…

ნაბიჯი 6: ელექტრონიკა

თქვენ დაგჭირდებათ შემდეგი ელექტრონული კომპონენტები:

• Arduino Uno (ყიდვა)
• ESP8266 (ყიდვა)
• პროტოშილდი (უფრო კომპაქტური ვერსიისთვის) ან ჩვეულებრივი პურის დაფა (ყიდვა)
• 1 კომის რეზისტორი (x2)
• 10 კომის რეზისტორი (x1)
• ზოგიერთი მხტუნავი მავთული
• სტეპერიანი ძრავა ULN2003driver (x2) (ყიდვა / ყიდვა)
• კომპიუტერი (Arduino კოდის შედგენისა და ატვირთვისთვის)
• დენის ბანკი (ყიდვა)
• USB კაბელი

თქვენ არ დაგჭირდებათ კონკრეტული ინსტრუმენტები სქემის შესაქმნელად. ყველა კომპონენტი შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში თქვენს საყვარელ ელექტრონული კომერციის მაღაზიაში. წრე იკვებება დენის ბანკით, რომელიც დაკავშირებულია არდუინოს USB პორტთან.

შეაერთეთ ყველა კომპონენტი სქემატური სქემის მიხედვით. ESP-8266 მოდულისა და სტეპერიანი ძრავების დასაკავშირებლად დაგჭირდებათ რამდენიმე მხტუნავი მავთული. თქვენ შეიძლება გამოიყენოთ პროტოშილდი (უფრო კომპაქტური წრედისთვის), ჩვეულებრივი პურის დაფა, ან დიზაინი, რომელსაც ფლობთ Arduino ფარი. შეაერთეთ USB კაბელი Arduino Uno დაფაზე და გააგრძელეთ შემდეგი ნაბიჯი.

ნაბიჯი 7: Arduino კოდი

დააინსტალირეთ უახლესი Arduino IDE. ამ პროექტში stepper.h ბიბლიოთეკა გამოიყენებოდა სტეპერ ძრავების გასაკონტროლებლად. ESP-8266 მოდულთან კომუნიკაციისთვის დამატებითი ბიბლიოთეკა არ იყო საჭირო. გთხოვთ შეამოწმოთ თქვენი baudrate ESP8266 და სწორად დააყენოთ კოდი.

ჩამოტვირთეთ Arduino კოდი (stepperRobot.ino) და შეცვალეთ XXXXX თქვენი wifi როუტერის SSID და YYYYY როუტერის პაროლით. შეაერთეთ Arduino დაფა თქვენი კომპიუტერის USB პორტთან და ატვირთეთ კოდი.

ნაბიჯი 8: Android IP კამერა

Android სმარტფონი გამოიყენებოდა რობოტიდან ვიდეოს და აუდიოს გადასაცემად საკონტროლო ინტერფეისზე. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ აპლიკაცია Google Play მაღაზიაში (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

დააინსტალირეთ და გადადით შემდეგ ეტაპზე.

ნაბიჯი 9: ჩადეთ სქემები რობოტში

დააინსტალირეთ სქემები რობოტის ზედა ნაწილში რამდენიმე M1 ჭანჭიკის გამოყენებით, როგორც ეს მოცემულია სურათებში.

ამის შემდეგ, ჩაამაგრეთ თქვენი დენის ბანკი რობოტის უკანა ნაწილში ორმაგი ცალმხრივი ლენტის გამოყენებით (რადგან ამის ამოღება მოგვიანებით ადვილია) და ჩადეთ სმარტფონი კლიპში.

ნაბიჯი 10: ვებზე დაფუძნებული საკონტროლო ინტერფეისი

რობოტის კონტროლისთვის შეიქმნა html ინტერფეისი.

ჩამოტვირთეთ interface.rar და ამოიღეთ ყველა ფაილი მოცემულ საქაღალდეში. შემდეგ გახსენით იგი Firefox– ზე.

ტექსტის ყუთის ფორმა გამოიყენება ამ ინტერფეისში ESP მოდულის და ვიდეო/აუდიო სერვერის IP მისამართების შესასვლელად (Android IP ვებკამერის აპლიკაციიდან).

არსებობს ტესტი, მაგრამ, რომელიც რობოტს დაატრიალებს ანოტერის ბრძანების მიღებამდე. კლავიატურის ისრის ღილაკები გამოიყენება რობოტის წინ ან უკან გადასაადგილებლად და მარცხნივ ან მარჯვნივ დასაბრუნებლად.

ნაბიჯი 11: გამოყენება

როდესაც Arduino გადატვირთულია, ის შეეცდება თქვენი wi-fi ქსელის ავტომატურად დაკავშირებას. გამოიყენეთ სერიული მონიტორი, რომ შეამოწმოთ იყო თუ არა კავშირი წარმატებული და რომ მიიღოთ რომელი IP მიაწოდა თქვენს ESP-8266 თქვენს როუტერს. გახსენით html ფაილი ინტერნეტ ბრაუზერში (Firefox) და აცნობეთ ეს IP მისამართი ტექსტურ ყუთში.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა საშუალებები იმის გასარკვევად, თუ რომელი IP მისამართი მიანიჭეთ როუტერს თქვენს მოწყობილობას.

გათიშეთ Arduino Uno თქვენი კომპიუტერიდან და დაუკავშირეთ იგი დენის ბანკს. დაელოდეთ სანამ ის კვლავ დაკავშირდება.

გაუშვით IP ვებკამერის აპლიკაცია რობოტზე მიმაგრებულ სმარტფონში. აკრიფეთ ვიდეო/აუდიო IP თქვენს საკონტროლო ინტერფეისზე და დაუკავშირდით სერვერს და მზად იქნებით წასასვლელად. შეიძლება დაგჭირდეთ პროგრამის ვიდეოს გარჩევადობის შემცირება გადაცემის დროს შორის შეფერხების შესამცირებლად.

დააწკაპუნეთ და დაიჭირეთ კლავიატურის ისრის ღილაკები რობოტის დასატრიალებლად ან წინ/უკან გადასაადგილებლად და გაერთეთ გარემოს შესწავლით.