ინსტრუქტიული რობოტი მრავალი მახასიათებლით: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

გამარჯობა მეგობრებო, ამ სასწავლო ინსტრუქციაში ვაპირებ წარმოგიდგინოთ ფანტასტიკური რობოტი, რომელსაც შეუძლია შემდეგი დავალებების შესრულება:

1- მას შეუძლია გადაადგილება და მისი მოძრაობების კონტროლი ხდება Bluetooth– ით

2- მას შეუძლია გაწმენდა, როგორც მტვერსასრუტი

3- მას შეუძლია სიმღერების დაკვრა Bluetooth- ით

4- მას შეუძლია შეცვალოს თვალისა და პირის მდგომარეობა არდუინოს მიერ

5- მას აქვს მოციმციმე LED

6- მისი წარბი და ქვედაკაბის ზღვარი დამზადებულია LED ზოლისგან

ასე რომ, ეს უნიკალური სასწავლო არის ძალიან კარგი კლასი მათთვის, ვისაც სურს მარტივი, მაგრამ მრავალფუნქციური რობოტი.

უნდა დავამატო, რომ ამ რობოტის მრავალი მახასიათებელი აღებულია Instructables საიტზე განთავსებული სტატიებიდან და მე ამას ვაღიარებ სტატიის ციტირებით ყველა შესაბამის განყოფილებაში.

ნაბიჯი 1: ზომები და მახასიათებლები

1- რობოტის ზოგადი ზომები:

-ფუძის ზომები: 50 * 50 სმ, სიმაღლე მიწიდან 20 სმ ბორბლების ჩათვლით

- ბორბლების განზომილება: წინა ბორბლების დიამეტრი: 5 სმ, უკანა ბორბლები 12 სმ

- მტვერსასრუტის ავზის ზომები: 20 * 20 * 15 სმ

- მილების დიამეტრი: 35 მმ

- ბატარეის განყოფილების ზომები: 20 * 20 * 15 სმ

- Istructables რობოტის ზომები: 45 * 65 * 20 სმ

Მახასიათებლები:

- მოძრაობა ორი ძრავით, რომლებიც ბრუნავს უკანა ბორბლებს და ორი წინა ბორბალს ენერგიის გარეშე, ძრავების ბრუნვა კონტროლდება ერთეულით, რომელსაც აკონტროლებს Bluetooth და პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც შეიძლება დამონტაჟდეს სმარტ ტელეფონში.

- მტვერსასრუტის გაწმენდის ფუნქცია გადამრთველით

- მოციმციმე LED ზოლები წითელი და ლურჯი ფერებით

- თვალებისა და პირის მდგომარეობის შეცვლა ყოველ 10 წამში

წარბები და რობოტი წითელი LED- ის ქვედა ზღვარი მუდმივი შუქით შეიძლება ჩართოთ-გამორთოთ

-Bluetooth დინამიკები ჩართული-გამორთული რობოტის სხეულზე და მათი მართვა შესაძლებელია android სმარტფონის საშუალებით Bluetooth- ის საშუალებით.

ნაბიჯი 2: მასალების, მოდულებისა და კომპონენტების ანგარიში

ამ რობოტში გამოყენებული მასალები, მოდულები და კომპონენტები შემდეგია:

1- ორი საავტომობილო გადაცემათა კოლოფი ZGA28 (სურ. 1):

მოდელი - ZGA28RO (RPM) 50, მწარმოებელი: ZHENG, ლილვის დიამეტრი: 4 მმ, ძაბვა: 12 V, ლილვის სიგრძე 11.80 მმ, დატვირთვის გარეშე: 0.45 A, გადაცემათა კოლოფის დიამეტრი: 27.90 მმ, მაქს. ბრუნვის მომენტი: 1.7 კგ. სმ, გადაცემათა კოლოფის სიმაღლე: 62.5 მმ, მუდმივი ბრუნვის მომენტი: 1.7 კგ. სმ, სიგრძე: 83 მმ, სიჩქარის კოეფიციენტი: 174, დიამეტრი: 27.67 მმ

2- ერთი Bluetooth დრაივერი რობოტების ძრავებისთვის (სურათი 2):

BlueCar v1.00 აღჭურვილია HC-O5 Bluetooth მოდულით (სურათი 3)

Android პროგრამული უზრუნველყოფა სახელწოდებით BlueCar v1.00 შეიძლება დაინსტალირდეს Android სმარტ ტელეფონებში და უბრალოდ აკონტროლოს ძრავების მოძრაობები.

Android პროგრამული უზრუნველყოფა ნაჩვენებია ფიგურებში (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) და მისი ჩამოტვირთვა შესაძლებელია

3- ერთი 12 V, 4.5 A-h ტყვიის მჟავა ბატარეა (სურათი 5)

4- ორი საავტომობილო ფრჩხილი 28 * 23 * 32 მმ (სურათი 6, სურათი 7)

5- ორი ძრავის შეერთება 10*10*(4-6) მმ (სურ. 8)

6- ორი ძრავის ლილვი 6 მმ დიამეტრი * 100 მმ სიგრძე

7- ორი წამყვანი უკანა ბორბალი თითოეული 12 სმ დიამეტრით (სურათი 9)

8- ორი წინა ბორბალი თითოეული 5 სმ დიამეტრით (სურ. 10)

9- 50 სმ * 50 სმ, კვადრატული ნაჭერი PC (პოლი კარბონატი) 6 მმ სისქით

10- PVC- ისგან დამზადებული ელექტრული სადინარი გამოიყენება ბაზის გამაგრებისა და ჩარჩოსთვის ზომები 3*3 სმ

11- PVC მილი 35 მმ დიამეტრით მტვერსასრუტის მილებისთვის (იდაყვის ჩათვლით)

12- მტვერსასრუტის სატანკო ან კონტეინერი არის პლასტმასის კონტეინერი, რომელიც მე მქონდა ჩემს ნაჭუჭში 20* 20* 15 სმ განზომილებით

13 - მტვერსასრუტის ძრავა -ვენტილატორი, 12 ვ ძრავა ცენტრიდანული ვენტილატორით, რომელიც პირდაპირ არის დაკავშირებული მასთან

14- ექვსი როკერის გადამრთველი

15- ერთი Arduino Uno მოდული

16- ერთი გამაძლიერებელი მოდული მწვანე PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- ორი დინამიკი, თითოეული 8 Ohm, 3 W

18- ხუთი 8*8 წერტილოვანი მატრიცის მოდული Max7219 ჩიპით და SPI კონექტორით (სურ. 12)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- ორი სიმძლავრის ტრანზისტორი 7805

20- ორი დიოდი 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- ორი კონდენსატორი 3.3 uF

22- ორი კონდენსატორი 100 uF

23- ორი ტრანზისტორი BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- ორი რეზისტორი 100Ohm

25- ორი რეზისტორი 100 kOhm

26- ორი კონდენსატორი 10 uF

27- სამი პროექტის დაფა 6*4 სმ

28- საკმარისია პურის დაფის მავთულები და 1 ბირთვიანი 1 მმ მავთული

29- ერთი USB USB კონექტორი (მე გამოვიყენე დამწვარი USB კერა და ამოვიღე მისი ერთი USB USB!)

30- ერთი Bluetooth მიმღები BT163

31- PVC- ისგან დამზადებული ელექტრული სადინარი 1*1 სმ

32- ხრახნები

33- რვა ბორტზე ტერმინალები

ნაბიჯი 3: საჭირო ინსტრუმენტები

1- საჭრელი

2- ხელის ხერხი

3- გამდნარი რკინა

4- პლიუსი

5- მავთულის საჭრელი

6- მცირე საბურღი სხვადასხვა თავებით (საბურღი - საფქვავები, საჭრელები)

7- მმართველი

8- ჯარისკაცი

9- სუპერ წებო

10- მცირე და საშუალო ზომის ხრახნიანი დრაივერები

ნაბიჯი 4: Drive Motors- ის ზომა

მამოძრავებელი ძრავების გასაზომად გამოვიყენე დისკის ზომის ინსტრუმენტი შემდეგ საიტზე:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

საფუძვლები ასეთია:

he Drive Motor Sizing Tool მიზნად ისახავს წარმოადგინოს თქვენი კონკრეტული რობოტისათვის საჭირო წამყვანი ძრავის ტიპი ცნობილი ღირებულებების გათვალისწინებით და ძრავის ძებნისას საჭირო მნიშვნელობების გამოთვლით. DC ძრავები ძირითადად გამოიყენება უწყვეტი ბრუნვის წამყვანი სისტემებისთვის, თუმცა შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაწილობრივი (კუთხისკენ კუთხის) ბრუნვისთვისაც. ისინი მოდიან თითქმის უსასრულო მრავალფეროვან სიჩქარეზე და ბრუნვის მომენტებზე, რათა დააკმაყოფილონ ნებისმიერი საჭიროება. გათბობის გარეშე, DC ძრავები ძალიან სწრაფად ბრუნავს (ათასობით ბრუნვა წუთში (rpm)), მაგრამ აქვს მცირე ბრუნვის მომენტი. კუთხის ან ძრავის სიჩქარის გამოხმაურების მისაღებად განიხილეთ ძრავა კოდირების ვარიანტით. გადაცემათა ძრავები არსებითად DC ძრავებია დამატებული ბრუნვის ძრავით. გეარდუნის დამატება ამცირებს სიჩქარეს და ზრდის ბრუნვის მომენტს. მაგალითად, გადმოტვირთული DC ძრავა შეიძლება დატრიალდეს 12000 rpm- ზე და უზრუნველყოს 0.1 კგ-სმ ბრუნვის მომენტი. სიჩქარის პროპორციულად შესამცირებლად და ბრუნვის გასაზრდელად ემატება 225: 1 გადაცემათა კოლოფი: 12000 rpm / 225 = 53.3 rpm და 0.1 x 225 = 22.5 კგ-სმ. ძრავას ახლა შეეძლება მნიშვნელოვნად მეტი წონის გადატანა უფრო გონივრული სიჩქარით. თუ არ ხართ დარწმუნებული რა ღირებულებაში უნდა შეხვიდეთ, ეცადეთ გამოიტანოთ კარგი „განათლებული“გამოცნობა. დააწკაპუნეთ თითოეულ ბმულზე უფრო მეტი ახსნისთვის თითოეული შეყვანის მნიშვნელობის ეფექტის შესახებ. თქვენ ასევე გირჩევთ გადახედოთ Drive Motor Sizing Tutorial– ს, სადაც ნახავთ ამ ინსტრუმენტში გამოყენებულ ყველა განტოლებას სრული ახსნით.

ამიტომ ინსტრუმენტებში ჩემი შეყვანა ნაჩვენებია ნახ. 1 -ში

და out out ნაჩვენებია ნახ.2

ჩემი შერჩევის მიზეზები იყო, პირველ რიგში ხელმისაწვდომობა და მეორე ფასი, ასე რომ მე უნდა მოვარგო ჩემი დიზაინი არსებული და ამიტომ მომიწია ბევრი კომპრომისის გაკეთება, მათ შორის დახრის კუთხე, სიჩქარე და RPM. ასე რომ, მიუხედავად 80 RPM ღირებულებისა, შემოთავაზებული ინსტრუმენტი, მე შევარჩიე ძრავა 50 RPM– ით.

ინტერნეტში შეგიძლიათ იპოვოთ მრავალი საიტი, რომელიც გამოყოფილია ძრავის შერჩევისთვის შემდეგ საიტზე არის ძალიან კარგი სახელმძღვანელო pdf ფორმატში, რომელიც ფასდაუდებელ რჩევებს იძლევა მობილური რობოტის ძრავების შერჩევასთან დაკავშირებით:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

ნაბიჯი 5: როგორ გავაკეთოთ მექანიკური ნაწილები

მექანიკური ნაწილების დამზადება შესაძლებელია ეტაპობრივად შემდეგნაირად:

1- ფუძის დამზადება: კომპიუტერის (პოლიკარბონატის) 50 მმ 50 სმ-იანი ფურცლის მოჭრა 6 მმ სისქით და 3*3 ელექტრული მილსადენის გამოყენება მისი გასაძლიერებლად როგორც მართკუთხედის, ასევე ორი ჯვარედინი გამაგრებისათვის უკეთესი სიძლიერისთვის.

2- ელექტრული არხებიდან ძირზე ორი ვერტიკალური ნაწილის მიმაგრება და ბორბლების მართვისათვის საკმარისად გამძლეობა, ძრავების მართვის განყოფილების დამზადება და ამ ყველაფრის დაფიქსირება ძირზე ხრახნებით, რათა შეიქმნას ხისტი სტრუქტურა დატვირთვის და ბორბლის საყრდენისათვის.

3- ძრავებისთვის საკმარისად გრძელი მავთულის შეერთება და მათი შედუღება და ძრავების ფრჩხილებით შეერთება საავტომობილო განყოფილებაში.

4- ბორბლების შეერთება ლილვებთან ხრახნებით და წებოთი, რათა ეს შეკრებები საკმარისად გამძლე იყოს და გაუძლოს დატვირთვას და სიჩქარეს, ხოლო ლილვების ჩასმის შემდეგ ვერტიკალურ ნაწილებში გათვალისწინებულ ხვრელებში (იხ. პუნქტი 2) და ორივე პლასტმასის საყელურის დამატება ორივე მხარეს გასაკეთებლად საყრდენი ლილვის ბრუნვისთვის, შეაერთეთ ლილვები საავტომობილო შეერთებებთან და გამოიყენეთ დამჭერები მჭიდრო კავშირის დასამყარებლად, წინააღმდეგ შემთხვევაში ლილვები შეიძლება გათიშული იყოს ძრავებიდან და გაგირთულოთ ცხოვრება. ძრავების გასწორება მნიშვნელოვანია და საჭიროებს ფრთხილ და ზუსტ ამოცანას და საკმარის მოთმინებას იმისათვის, რომ წამყვანი იყოს მყარი და თავისუფლად მოძრავი.

5- წინა ბორბლების დაკავშირება (ჩემს შემთხვევაში, მოძრავი სკამების სახით გამოყენებული ლილვაკები) მცირე ფუძესთან და მათი ფუძის ხრახნიანი ვერტიკალური 35 მმ PVC მილებით, რათა თავისუფლად ბრუნავდეს ყოველგვარი დაბრკოლებისა და დაჭერის გარეშე, უმჯობესია გამოვიყენოთ ცოტა სილიკონის ზეთი ყველა ბორბალზე, რომელსაც აქვს ხვრელები და მოძრავი ბორბლებისთვის, რათა მათ თავისუფლად იმოძრაონ სიჩქარით.

6- აკუმულატორის განყოფილების დაკავშირება, რომელიც დამზადებულია პოლიკარბონატის ფურცლებისგან და ხრახნიანი განყოფილება ბაზაზე და ბატარეის დაყენება კუპეში შიგნით შემდგომი კავშირისთვის.

7- მტვერსასრუტის სატანკო ფუძესთან წებოთი და ხრახნებით და მილების მიმაგრებით, მე გამოვიყენე იდაყვი და გავაკეთე ჩაის მილები, რომლებიც სათანადოდ იყო მოჭრილი, რათა გამოვიყენო როგორც მტვერსასრუტის შემწოვი შესასვლელი. ასევე დააკავშირეთ საავტომობილო-გულშემატკივართა ასამბლეა მტვერსასრუტის დასუფთავებისთვის (საავტომობილო ტერმინალები უნდა იყოს დაკავშირებული მავთულხლართებთან საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში, ასევე მავთულები იქნება მინიმუმ 0.5 მმ^2 მტვერსასრუტის ძრავით მაღალი დენის გამოსაყვანად) სატანკო.

8- ამ ეტაპზე ინსტრუქტორული რობოტი მოიჭრება პოლიკარბონატის ფურცლიდან (6 მმ სისქით) და დაუკავშირდება ძირს ისე, რომ მტვერსასრუტის ავზი განთავსდეს მის შიგნით და რობოტის თავი, რომელიც გამოყოფილია 20*20*20 კუბით ელექტრონიკის კომპონენტებსა და მოდულებს. სამი ხვრელი როკერის გადამრთველებისთვის უნდა გაკეთდეს რობოტის წინა კორპუსში.

ნაბიჯი 6: როგორ გააკეთოთ ელექტრონული ნაწილები:

ელექტრონული ნაწილების შესაქმნელად შემდეგი ნაბიჯებია:

1- მოციმციმე LED- ის დამზადება

ამ ნაწილის წრე და კომპონენტები აღებულია ზუსტად ჩემი წინა ინსტრუქციიდან შემდეგნაირად:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- თვალისა და პირის მდგომარეობის მატრიცის წერტილის LED- ის დამზადება:

ყველაფერი, რაც მე გავაკეთე ამ ნაბიჯში, აღებულია შემდეგი ინსტრუქციიდან:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

გარდა იმისა, რომ მე შევცვალე მისი პროგრამული უზრუნველყოფა და იმის ნაცვლად, რომ გავაკონტროლო იგი სერიული მონიტორის საშუალებით, მე დავამატე რამდენიმე კოდი ყოველ 10 წამში თვალებისა და პირის მდგომარეობის შესაცვლელად. პროგრამული უზრუნველყოფის განყოფილებაში მე უფრო მეტს განვმარტავ ამის შესახებ და ჩავწერ პროგრამულ უზრუნველყოფას ჩამოსატვირთად. მე შევიტანე მცირე წრე 12 ვ ბატარეის ძაბვის 5 ვოლტად გარდაქმნისთვის Arduino UNO შეყვანის კავშირისთვის, ასეთი წრედის დეტალები ჩემს წინა ინსტრუქციაშია შემდეგნაირად:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- Bluetooth მართვის ძრავების დამზადება

ძრავების კავშირი Bluetooth მამოძრავებელი ძრავის მოდულთან (სურათი 3) მარტივია და ზემოაღნიშნული ფიგურის მიხედვით, ანუ მარჯვენა საავტომობილო ტერმინალები მძღოლის მარჯვენა ტერმინალებთან და მარცხენა საავტომობილო ტერმინალები მძღოლის მარცხენა ტერმინალებთან, და ენერგია ბატარეიდან დრაივერის დენის და მიწის ტერმინალამდე, რომელშიც ჩართულია როკერის გადამრთველი ბატარეის განყოფილებაში ჩართვისა და გამორთვისთვის. ამ ნაწილის პროგრამული უზრუნველყოფა განმარტებულია პროგრამულ ნაწილში.

4- Bluetooth დინამიკების დამზადება

ეს ნაწილი ადვილია და აღებულია ზუსტად შემდეგი ინსტრუქციიდან:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

ორი გამონაკლისის გარდა, პირველ რიგში მე არ გამიწყვეტია Bluetooth მიმღები და გამოვიყენე ქალი USB მის დასაკავშირებლად დენის წყაროსთან (იგივე პუნქტი 2 ზემოთ, ანუ 12 V/ 5 V წრე) და ქალი ჯეკი მის დასაკავშირებლად ჩემს გამაძლიერებელ მოდულს. მეორეც, მე გამოვიყენე გამაძლიერებელი მოდული, მწვანე PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (სურათი 11), ამ ინსტრუქციებში გამოყენებული გამაძლიერებლის ნაცვლად და დავუკავშირე ჩემი მარცხენა სპიკერი PAM8403– ის მარცხენა ტერმინალებთან და დააკავშირე მარჯვენა სპიკერი PAM8403– ის მარჯვენა ტერმინალებთან (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), პოლარობის გათვალისწინებით, მე მე გამოვიყენე 5V შეყვანა იმავე კვების ბლოკიდან ზემოთ და მე ფიგურის მიხედვით დავუკავშირე PAM8403– ის სამი ტერმინალი Bluetooth მიმღების გამომავალ ჯეკს.

ნაბიჯი 7: პროგრამები

ამ პროგრამისთვის არის ორი პროგრამა, 1- ბლუთუზის საავტომობილო დრაივერისთვის და 2) წერტილოვანი მატრიცული თვალებისა და პირისათვის

- პროგრამული უზრუნველყოფა საავტომობილო დრაივერისთვის აქ არის ჩამოსატვირთად, შეგიძლიათ დააინსტალიროთ ეს apk თქვენს სმარტ ტელეფონში და გააკონტროლოთ რობოტი პროგრამული უზრუნველყოფით Bluetooth– ის საშუალებით.

-Arduino– ს პროგრამული უზრუნველყოფა იგივეა, რაც ზემოთ მოყვანილი პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც მიუთითებს თვალებისა და პირის მდგომარეობის შეცვლაზე Dot-Matrix LED– ების გამოყენებით, მაგრამ მე შევცვალე ზოგიერთი კოდი, რამაც გამოიწვია Arduino– ს მდგომარეობის შეცვლა ყოველ 10 წამში და ეს პროგრამული უზრუნველყოფა აქ არის გადმოწერილიც.

ნაბიჯი 8: დასკვნა:

დაბოლოს, მაგრამ არანაკლებ მნიშვნელოვანია, ვიმედოვნებ, რომ შეგიძლია შექმნა შენი საკუთარი რობოტი და ისიამოვნო ჩემსავით, როდესაც ვხედავ ჩემს ინსტრუქტოვან რობოტს, რომელიც ყოველდღე აკეთებს ფანტასტიკურ სამუშაოებს და ეს მახსენებს, რომ მე ვარ შემოქმედებითი საზოგადოების ნაწილი, სახელწოდებით INSTRUCTABLES