Arduino Mothbot: 11 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:22

ამ პროექტის მიზანია შექმნას და შექმნას მსუბუქი სინათლის შემსწავლელი რობოტი Arduino Duemilanove მიკროკონტროლის დაფის გამოყენებით. მე ნამდვილად მინდოდა გამეზიარებინა რობოტის პროექტი, რომელიც იყო იაფი, მარტივი ასაშენებლად და რომელსაც ჰქონდა ინსტრუქციის სრული ნაკრები ყველა სხვადასხვა საფეხურისთვის. ვიმედოვნებ, რომ მე წარმატებას მივაღწიე და სიამოვნებით მივიღებ კომენტარებს იმის შესახებ, რომ ეს ინსტრუქცია კიდევ უფრო უკეთესი გახდეს.

ამ რობოტის დიზაინი ორიენტირებული იყო მასიმო ბანზის წიგნის "დაწყება დაწყებული არდუინოთი" გამოყენებით და გამოქვეყნებულია [makezine.com Make]. მე ასევე გამოვიყენე კოდი სერვისების გაშვებისთვის პროექტის სახელწოდებით: როგორ გავაკეთოთ არდუინოს კონტროლირებადი სერვო რობოტი (SERB). Arduino Mothbot არის საკმაოდ სწრაფი რობოტის ასაშენებლად. დავუშვათ თქვენ იწყებთ ყველა ნაწილს და არ გჭირდებათ იმპროვიზაცია, მთლიანობაში პროექტს შეიძლება დასჭირდეს ერთი საათი. ეს არის თუ დაიცავთ მითითებებს და დააკოპირეთ კოდი. ამასთან, თუ თქვენ ააშენებთ მხოლოდ ერთ მახასიათებელს ერთდროულად და გამოცდით გზაზე, მაშინ ამ პროექტს შეიძლება გაცილებით მეტი დრო დასჭირდეს. უფრო გრძელი ბილიკის უპირატესობა ის არის, რომ თქვენ ალბათ ბევრად მეტს ისწავლით და გაერთობით გზაზე.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ თქვენი ნაწილები და ინსტრუმენტები

ამ რობოტის მშენებლობა დაგიჯდებათ დაახლოებით $ 80 ნაწილად, თუ აქამდე მსგავსი რამ არასოდეს გქონიათ. ღირებულება ჩემთვის გაცილებით ნაკლები იყო, ვინაიდან ბევრი ელექტრონიკა მაქვს დასაქმებული. თუმცა, მე ვიცი, რამდენად იმედგაცრუებული შეიძლება იყოს მცდელობა და ინსტრუქციის დაცვა, იმის ცოდნის გარეშე, თუ რომელი ნაწილები უნდა მიიღოთ, საიდან შეუკვეთოთ და რა დაჯდება ყველაფერი წინ, ასე რომ მე გავაკეთე მთელი ეს სამუშაო თქვენთვის. მას შემდეგ რაც ნაწილები ყველა კვადრატში მოშორებით უნდა იყოს ვადამდელი ამ პროექტის გაკეთება. მიჰყევით შემდეგ ბმულს ჩემი პროექტის ვიკიზე, რათა მიიღოთ ნაწილების სრული სია. Arduino Mothbot ნაწილების სია

ახლა შეიძლება დაგჭირდეთ გარკვეული ინსტრუმენტების მიღება. მას შემდეგ, რაც ამ პროექტში დასაქმებულია გამჭვირვალე პურის დაფა, შეგიძლიათ გააკეთოთ ბევრი ელეგანტური ელექტრონიკის გარეშე. იმედია ავტოფარეხში ნახავთ დანარჩენ ნივთებს რაც გჭირდებათ: 1. ნემსის ცხვირსახოცი 2. მავთულის საჭრელი 3. ბრტყელი თავით ხრახნიანი მანქანა 4. მცირე ზომის ფილიპსის (4-გვერდიანი) ხრახნიანი მანქანა hex wrench 6. საბურღი 7. 1/16 ", 5/32" და 7/32 "საბურღი ბიტი 8. ხერხი (სურვილისამებრ) 9. უსაფრთხოების სათვალე გთხოვთ გამოიყენოთ უსაფრთხო პრაქტიკა ნებისმიერი ელექტრო ინსტრუმენტის გამოყენებისას.

ნაბიჯი 2: დაგეგმვის ეტაპი

სანამ ამ პროექტს დავიწყებდი, მე დავაკვირდი Instructables– ს უამრავ სხვა პროექტს. ასევე გარკვეული დრო გავატარე მასიმო ბანზის წიგნის "დაწყება არდუინოსთან" კითხვით. ამ პროექტში თითქმის ყველაფერი კეთდება ამ ვებსაიტის მაგალითზე ან წიგნში. მე შევქმენი პროექტი ამ გზით, რათა დამწყები რობოტიკოსისთვის ხელმისაწვდომი გამხდარიყო.

ჩემი დაგეგმვის ეტაპზე მე არა მხოლოდ ტექნიკასა და კოდირებას ვუყურებდი, არამედ ელექტრონიკის საშინაო დავალებებსაც ვაკეთებდი. მე მინდოდა ამ პროექტის მარტივი ელექტრონიკის სქემატური შედგენა, რათა შემძლებოდა თვალყური ადევნო იმას, რაც ხდებოდა მისი მშენებლობისას. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ სურათზე სხვადასხვა კომპონენტები, ელექტროგადამცემი ხაზები და არდუინოს ქინძისთავები. ვიმედოვნებთ, რომ ეს არის ნათელი დიაგრამა და ასევე აჩვენებს, თუ რამდენად მარტივია ელექტრონიკა ამ პროექტისთვის.

ნაბიჯი 3: სერვოს დაკავშირება არდუინოსთან

თუ თქვენ აპირებთ რობოტის აშენებას, პირველი რაც თქვენ ალბათ გინდათ შეიმუშაოთ არის ის, თუ როგორ უნდა გადააადგილოთ იგი. სავარაუდოდ თქვენ გინდათ რომ შეძლოთ მისი გაგზავნა წინ, უკან, მარჯვნივ, მარცხნივ და გააჩეროთ. თუ თქვენ ვერ ხვდებით, როგორ უნდა უბრძანოთ მას სწორად მოძრაობა, თქვენ ალბათ ვერაფერს გახდებით, როდესაც ყველა სენსორს დაუკავშირდებით. ქვემოთ მოცემულია ნაბიჯები ძრავის არდუინოსთან დასაკავშირებლად.

1. პირველი რაც უნდა გააკეთოთ გამზადებული პურის დაფის დაყენებისას არის სერვოსთვის ნიადაგის (GND) და სიმძლავრის (+6V) დაყენება. მე ავირჩიე დაფაზე ორი გრძელი ზოლის გამოყენება, რომელიც არდუინოსთან ყველაზე ახლოს იქნებოდა. 2. მიწის და ელექტროგადამცემი ხაზების იდენტიფიცირების შემდეგ შეუერთეთ არდუინოს დაფის გრუნტი მიწას ზოლზე გამწოვ დაფაზე. ჯერაც არ დაუკავშიროთ დენის ბალიში. 3. თითოეულ სერვოს აქვს სამი მავთული, რომელიც გამოდის მათგან. ჩემსას აქვს შავი, წითელი და თეთრი მავთული თითოეულისთვის. შავი არის ადგილზე, წითელი არის ძალა და თეთრი არის საკონტროლო მავთული. გაჭერით სამი ჯუმბერის მავთული ერთი და იმავე ზომის თითოეული სერვოზე (ასე სულ 6). 4. მიამაგრეთ ჯუმბერის მავთულები სერვო მავთულხლართების ბოლოს და შემდეგ თითოეული სერვერი შედუღებული პურის დაფაზე. 5. ახლა გამოიყენეთ მხტუნავები, რომ დააკავშიროთ მიწა და ენერგია თითოეული სერვოდან მიწასთან და სიმძლავრის გამდუღებელი პურის დაფაზე. 6. ახლა შეაერთეთ საკონტროლო მავთულები თითოეული სერვოდან არდუინოსთან. შეაერთეთ მარცხენა სერვო ციფრულ გამომუშავებასთან (PWM) 3 და მარჯვენა სერვო ციფრულ გამომავალთან (PWM) 11. 7. ბოლოს, დაუკავშირეთ მიწა და ენერგია 4AA ბატარეებიდან მდუღარე დაფაზე და ძალას. არ ინერვიულოთ, თუ სერვოები იწყებენ მოძრაობას მაშინ, როდესაც თქვენს არდუინოს არ აქვს ძალა ან ჯერ არ არის დაპროგრამებული. 8. კოდის გამოყენებით თქვენ უნდა შეძლოთ ძრავების გაშვება წინ, უკან, მარცხნივ ან მარჯვნივ, ჩართული ფუნქციების გამოყენებით.

ნაბიჯი 4: გამოცადეთ ძრავები

მე ვფიქრობ, რომ მნიშვნელოვანია შევიტანო ზოგიერთი სატესტო კოდი, რომელიც მე გამოვიყენე Arduino Mothbot– ის შედგენისას. თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ და მზად ხართ დრო დაუთმოთ მოსაფიქრებლად, მე ვფიქრობ, რომ თქვენ იპოვით ამ კოდის ამონარიდებს საგანმანათლებლო და გამოსადეგი სხვა პროექტებში. სანამ ქვემოთ რაიმე კოდს გამოვაქვეყნებ, მინდა გავაგებინო, რომ ქვემოთ მოყვანილია კიდევ ერთი დიდი პროექტი, სახელწოდებით როგორ გავაკეთო არდუინოს კონტროლირებადი სერვო რობოტი (SERB). მე ბევრი რამ ვისწავლე სამუშაოს შესრულების შემდეგ და მსურს კრედიტის მიცემა იქ, სადაც უნდა იყოს.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test1.pde

ნაბიჯი 5: ჩართვის/გამორთვის ღილაკის ინტეგრირება

ახლა თქვენ შეიძლება გინდათ ჩართოთ და გამორთოთ თქვენი რობოტი ღილაკის დაჭერით. Arduino თავად გაუშვებს კოდს გაუთავებელ მარყუჟში, სანამ არ გათიშავთ, რაც შეიძლება საკმაოდ იმედგაცრუებული იყოს, როდესაც თქვენს რობოტს მაგიდაზე შეაერთებთ და ის გაქცევას იწყებს თქვენგან! ღილაკის ინტეგრირება არის დიდი ნაბიჯი ამ პროცესში, რადგან თქვენ ასევე ისწავლით თუ როგორ გამოიყენოთ ღილაკები სხვა საქმეებში, მაგალითად, ბამპერის შექმნა რობოტის კედელზე მოხვედრის დასადგენად. როგორც შენიშვნა, თქვენ შეამჩნევთ, რომ მე ამოვიღე სერვისები solderless breadboard უმეტესობა ჩემი ნახატებისთვის. ეს მხოლოდ ეხმარება გამოსახულების უფრო ნათელს, როდესაც მე ვაჩვენებ სხვადასხვა ნაბიჯებს. დასაწყისისთვის, გათიშეთ ძალა სერვო ძრავებიდან, სანამ რაიმე სამუშაოს განახორციელებთ. დაიმახსოვრე ამის გაკეთება ყოველ ჯერზე, როცა რამეს დაამატებ ამ პროექტს.2. ახლა შეიძლება დაგჭირდეთ რობოტის ჩართვა და გამორთვა, პირიქით რობოტი დაუყოვნებლივ დაიწყებს მოძრაობას დენის შეერთებისას. განსაზღვრეთ ზოლები მდუღარე დაფის მოპირდაპირე მხარეს, რომ იყოს ჩართვის/გამორთვის ღილაკი (და მოგვიანებით სენსორები).4. გრძელი მხტუნავის მავთულის გამოყენებით დააკავშირეთ სიმძლავრე (+5V) არდუინოდან თქვენ მიერ იდენტიფიცირებულ ზოლამდე. შეაერთეთ ორი მავთულის მომენტალური გადამრთველი და შეაერთეთ ერთი ბოლო (+5V) სიმძლავრის 6. შეაერთეთ მომენტალური გადართვის მეორე ბოლო უფრო პატარა ზოლში, გამობერტყვის გარეშე. იმავე ზოლიდან დააკავშირეთ 10K ohm რეზისტორი ზოლთან და მეორე ბოლო მიწასთან 8. დაბოლოს, დააკავშირეთ მავთული ზოლიდან გადამრთველთან და რეზისტორთან ერთ ბოლოზე და მოათავსეთ მეორე ბოლო ციფრულ შეყვანაში Arduino- ზე.9. ახლა, კოდით თქვენ უნდა შეგეძლოთ გამოიყენოთ ღილაკი რობოტის ჩართვისა და გამორთვისთვის. თუ თქვენ იყენებთ კოდს შუქდიოდთან (ციფრული გამომავალი 13) დაინახავთ ბორტზე მყოფი LED რობოტთან ერთად ჩართვას და გამორთვას. ეს არის შესანიშნავი გზა არდუინოს კოდის შესამოწმებლად, თუ გათიშული ძრავების ძალა გაქვთ.

ნაბიჯი 6: ჩართვის/გამორთვის ღილაკის ტესტირება

ეს ახალი კოდი შეიცავს ინფორმაციას ჩართვის/გამორთვის ღილაკის გამოყენების და ბორტზე LED მოციმციმე.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test2.pde

ნაბიჯი 7: სინათლის სენსორების ინტეგრირება

რა იქნებოდა არდუინო მოტბოტი, თუ მას არ გააჩნდა სინათლის სენსორები? ამ მარტივი პროექტის მიზანია რობოტის შექმნა, რომელსაც იზიდავს ყველაზე ნათელი შუქი. ამისათვის ჩვენ გვჭირდება სინათლის სენსორების ინტეგრირება, ასევე ცნობილი როგორც ფოტო-რეზისტორები.

1. კვლავ გათიშეთ ძალა სერვო ძრავებიდან ამ ნაბიჯის გაკეთებამდე 2. სინათლის სენსორების დაყენება ორჯერ მოხდება. ეს არის თითქმის იგივე კონფიგურაცია, როგორც მომენტალური გადამრთველი. სინამდვილეში, ეს არის იგივე კონფიგურაცია, მაგრამ ამჯერად თქვენ გამოიყენებთ სინათლის სენსორს (ფოტო-რეზისტორი) მომენტალური გადართვის ნაცვლად. 3. იმის გამო, რომ ეს რობოტი გამოიყენებს სინათლის ორ სენსორს, რათა აირჩიოს სატრანსპორტო საშუალება, რეკომენდებულია თითოეული სინათლის სენსორის დაყენება უცხიმო დაფის მოპირდაპირე მხარეს ან რაც შეიძლება შორს. 4. შეაერთეთ სინათლის სენსორის ერთი ბოლო (+5V) ელექტროგადამცემი ხაზთან და მეორე ბოლო დაფის ცენტრში მდებარე პატარა ზოლში. 5. შეაერთეთ 10 კმ ოჰ რეზისტორი იმავე ზოლს და მეორე ბოლო მიწას 6. ახლა შეაერთეთ ჯამპერის მავთული პატარა ზოლიდან (სადაც ფოტო რეზისტორი და ჩვეულებრივი რეზისტორი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული) და შეაერთეთ მეორე ბოლო ანალოგიურ შეყვანისას. 7. შეაერთეთ მარცხენა სენსორი ანალოგიურ შესასვლელთან Arduino– ზე და მარჯვენა სენსორი ანალოგურ შესასვლელთან 1. 8. თქვენ ახლა უნდა შეგეძლოთ გამოიყენოთ სენსორები სერვისების გადასატანად.

ნაბიჯი 8: საბოლოო კოდი

აქ არის საბოლოო კოდი, რომელიც გამოიყენება Arduino Mothbot– ის გასაშვებად. კოდში მე ჩავსვი ბეჭდური განცხადებები არდუინოს სერიულ პორტში. თუ თქვენ გაქვთ Arduino დაკავშირებული თქვენი კომპიუტერის USB პორტის საშუალებით, თქვენ უნდა ნახოთ ბეჭდური განცხადებები, რომლებიც გეტყვით რომელი გზით აპირებს რობოტი. შეიძლება დაგჭირდეთ სინათლის სენსორის ბარიერის მნიშვნელობის მორგება რობოტის ქცევის გასაუმჯობესებლად. ბარიერი დამოკიდებულია ძირითადად თქვენს სენსორებზე და იმ ადგილის გარე განათებაზე, სადაც ხართ.

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/mothbot.pde

ნაბიჯი 9: ააშენეთ მოტბოტის სხეული

რობოტი, რომელსაც თქვენ აშენებთ, ნამდვილად არ არის კარგი, თუკი ის თავს ვერ შეიკავებს. ამ მიზეზით მას სჭირდება სხეული. მე ყველანაირად ვეცადე ეს რაც შეიძლება მარტივი სამშენებლო პროექტი ყოფილიყო. თუმცა, თქვენ მოგიწევთ მცირეოდენი სამუშაოს შესრულება სწორი გაზომვების დასადგენად. მე ვთავაზობ ასაკის "ორჯერ გაზომვას, ერთხელ გაჭრას" მეთოდს.1. რობოტის სხეული დამზადებულია ალვის ხის პატარა ფურცლისგან, რომელიც მე ვიყიდე ტექნიკის მაღაზიაში, რომლის ზომა იყო 6 "x 24". მე დავამცირე ნაღმი 6 "x 8" - მდე ტექნიკის მაღაზიაში მოწოდებული ხერხის გამოყენებით. შემდეგი, მე გავაღე ხვრელები დაფის წინა მხარეს, რომ დავამატო სერვო ფრჩხილები თითოეული სერვოსთვის. ამისათვის მე გამოვიყენე 5/32 "ზომის საბურღი. 3. მე ასევე გავხვრიტე ხვრელი დაფის უკანა ნაწილში რობოტის დასაბალანსებლად. ამისათვის გამოვიყენე 7/32" ზომის საბურღი. მე ავირჩიე გამოვიყენო ოდნავ პატარა საბურღი, ასე რომ შემეძლო მჭიდრო ხახუნის მორგება ჩემი საჭის ბორბლით, ვინაიდან მე არ ვიყენებდი თხილისა და ჭანჭიკის კომბინაციას მის დასამაგრებლად. შემდეგ დავამაგრე ფრჩხილები დაფაზე თხილითა და ჭანჭიკით. ეს გაკეთდა ბრტყელი თავის ხრახნიანი დრაივერის და რეგულირებადი გასაღების გამოყენებით. ფრჩხილების მიმაგრების შემდეგ მე დავამატე თითოეული სერვო ფრჩხილებზე თხილითა და ჭანჭიკებით. 6. და ბოლოს, მე მივიღე caster წამყვანი შევიდა მთელი.

ნაბიჯი 10: ბორბლების დამზადება

ბორბლები ჩემთვის რთული პრობლემა იყო. მე ნამდვილად მქონდა სერტიფიცირებული რობოტის ბორბლები, მაგრამ მივხვდი, რომ ისინი ა) ძალიან მძიმე და ბ) მე არ მქონდა გზა, რომ მე მიმაგრებინა ისინი ჩემს არჩეულ სერვისზე. სწორედ მაშინ გამახსენდა საშუალო სკოლაში ქილაების ხუფების გამოყენება მსგავსი პროექტისთვის. ასე რომ, ის მაღაზიაში გაემგზავრა რობოტის შესაფერისი ალტერნატივის მოსაძებნად. თითოეული ბორბალი დამზადებულია სახურავიდან Ziploc Twist 'n Loc კონტეინერიდან. სხვა კარგი ხუფები არის არაქისის კარაქის ქილებში ან სხვა საკვები პროდუქტებზე. მე არ ვარ საკვების გაფლანგვის მომხრე, მაგრამ დაზოგეთ თქვენი ქუთუთოები და თქვენ შეიძლება აღმოაჩინოთ, რომ ერთი შესაფერისია თქვენი რობოტის პროექტისთვის. მე გამოვიყენე ნარჩენი კონტეინერები ჩემს მიერ შეგროვებული ნაწილების შესანახად. პირველი რაც გავაკეთე ის იყო, რომ ავირჩიე სერვო რქა, რომელიც მინდოდა ბორბლებისთვის. მე ავირჩიე ის, რომელსაც ოთხი რქა ჰქონდა და რომლებიც შედიოდა ჩემს სერვოებთან ერთად, როდესაც მე ვიყიდე.2. სანამ რამეს გააკეთებ, გაბურღე ხვრელი საჭის ცენტრში. მე გირჩევთ ამის გაკეთებას თქვენი 5/32 "ბურღვით. თქვენ დაგჭირდებათ ეს, რათა მიაღწიოთ ხრახნს, რომელიც რქას აკავშირებს სერვოზე. 4. ახლა მიამაგრეთ სახურავი რქაზე. მე გამოვიყენე ოთხი ჩართული ხრახნი თითოეულ მათგანთან servo რომ დააკავშიროთ ქუთუთოები რქებთან. ეს შეიძლება იყოს უფრო ადვილი, თუ თქვენ წინასწარ გაბურღავთ წვრილ ხვრელებს სახურავზე, როგორც მე გავაკეთე. ამისათვის მე გამოვიყენე 1/16 "საბურღი. მაგრამ ფრთხილად იყავით, ამ პლასტმასის ბურღვა მძიმე საბურღით და წვრილმანით შეიძლება ძნელი იყოს. ახლა დააკავშირეთ რქები სერვოებთან მცირე ფილიპსის (4 ცალმხრივი) ხრახნიანი დრაივერის გამოყენებით. დაბოლოს, თითოეულ ბორბალზე შემოახვიეთ რეზინის ზოლები, რომ მოგცეთ მეტი წევა. მე ჩემი რეზინის სამაჯურები მივიღე იმ პროდუქტებიდან, რომლებიც შევიძინე სასურსათო მაღაზიაში. ვიმედოვნებ, რომ თქვენ გაქვთ რამდენიმე ტყუის გარშემო. ამ დროს მთელი სხეული და ბორბლები უნდა იყოს აწყობილი.

ნაბიჯი 11: Arduino Mothbot– ის დასრულება

სხეულითა და ბორბლებით აწყობილი ადვილია მოათავსოთ Arduino და solderless breadboard მხოლოდ რობოტის სხეულის თავზე. დარწმუნდით, რომ თქვენ კვლავ შეგიძლიათ მიაღწიოთ USB შეყვანის Arduino– ს იმ შემთხვევაში, თუ დაგჭირდებათ პროგრამირების შეცვლა. თითოეული მათგანის ქვეშ ვიყენებდი შავ ელექტრულ ლენტს, რომ სხეულზე მიმეკრა. ელექტრული ლენტი ადვილი მოსაშორებელია და საკმაოდ კარგად იტევს.1. მიამაგრეთ Arduino და solderless breadboard რობოტის სხეულის თავზე, რომელიც თქვენ ააშენეთ. ფირის ხელახლა გამოყენებით კარგი იდეაა დააკავშიროთ 4AA ბატარეის დამჭერი და 9 ვ ბატარეა სხეულთან. დარწმუნდით, რომ მავთულები აღწევს.3. შეაერთეთ servo მავთულები solderless breadboard თუ თქვენ ამოღებულ მათ ადრე. შეაერთეთ Arduino power5. შეაერთეთ სერვო ძრავის სიმძლავრე 6. ახლა განათავსეთ თქვენი რობოტი ადგილზე და დააჭირეთ ჩართვის/გამორთვის ღილაკს! ის ახლა უნდა გაცოცხლდეს და გაანათოს ოთახის ირგვლივ სინათლე:) როგორც მომავალი დამატებითი პროექტი მე ჩავრთავდი უბრალო ბამპერს ან კედლის სენსორს. ეს იქნება გადამრთველი, ისევე როგორც ამ პროექტში გამოყენებული ჩართვის/გამორთვის ღილაკს. თუმცა, ღილაკზე დაჭერისას ის ეუბნებოდა რობოტს გადახედოს მიმართულებით, მოუხვიოს მარცხნივ ან მარჯვნივ და გააგრძელოს პროგრამა. დასრულების შემდეგ ეს რობოტი იქნება დიდი პატარა ტესტირების პლატფორმა სხვა სენსორებისა და მოწყობილობებისთვის.