Ալֆա բոտ 1.0: 13 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

ներկայացնելով… ALPHABOT 1.0 2-Raspberry-Pi-Cluster ռոբոտը ՝ 2 DOF, 8 մեգապիքսելանոց տեսախցիկով: ոչ բոլոր հատկանիշները կարող են դրսևորվել վերը նշված որոշ պատկերներում կամ տեսանյութերում, քանի որ ռոբոտը ժամանակի ընթացքում անցել է շինարարության տարբեր փուլեր և դեռ շատ անելիքներ ունի:

Կարևոր նշում

Վերոնշյալ նկարներից 2 -ում երևում է, որ ռոբոտը ռոբոտի վերևում գտնվում է շարժական վահանով և տեղադրված է 7 դյույմանոց սենսորային էկրանով:

Դուք կարող եք դա կառուցել ՝ 3D տպելով էկրանի լեռը (հետագայում ՝ այս հրահանգվողում) և բաց թողնելով, կպցնելով 40-փին ճշգրտման ժապավենը: Ես կարող եմ ավելի շատ տեղեկություններ տեղադրել, երբ այս նախագիծը շարունակվի այստեղ կամ իմ բլոգում: Շարունակեք հետևել alphabot-blog.herokuapp.com/ կամ այստեղ:

Պարագաներ

Ահա հետևյալ պաշարները, որոնք ես օգտագործել եմ այս ռոբոտը կառուցելու համար: Դուք կարող եք դրանք գնել առցանց ապարատային կայքում ՝

• MOUNTAIN_ARK Tracked Robot Smart Car հարթակ Մետաղական ալյումինե խառնուրդ տանկի շասսի ՝ հզոր երկակի DC 9V շարժիչով
• SunFounder PCA9685 16 Channel 12 Bit PWM Servo վարորդ Arduino- ի և Raspberry Pi- ի համար
• GPS մոդուլ GPS NEO-6M (Arduino GPS, Drone Microcontroller, GPS Receiver)
• 50 հատ 5 մմ 4 մմ RGB բազմագույն ընդհանուր կաթոդային LED Arduino DIY- ի համար
• Gikfun Infrared Diode Led IR Emission and Receiver for Arduino (Pack of 10 Pairs) (EK8460)
• ELEGOO MEGA 2560 R3 Տախտակ ATmega2560
• Gikfun 5 մմ 940nm LEDs ինֆրակարմիր ճառագայթիչ և IR ընդունիչ դիոդ Arduino- ի համար (փաթեթ 20 կտոր) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 Starter Kit Arduino W/ 33 դասերի ձեռնարկ 200 -ից ավելի ամբողջական էլեկտրոնային բաղադրիչի նախագծային փաթեթներ
• TFmini-s, 0.1-12 մ Lidar Detector Sensor Lidar Tiny Module Single-point Micro Ranging Module with UART / I2C Communication Interface
• TalentCell վերալիցքավորվող 12V 3000mAh լիթիումի իոնային մարտկոցների փաթեթ LED շերտի, տեսախցիկի և այլ տեսակների համար, DC 12V/5V USB երկակի ելքային արտաքին մարտկոցի հզորության լիցքավորիչ, սև
• Raspberry Pi 3 Model B (2X)
• Raspberry Pi Camera Module V2
• Raspberry Pi NoIR տեսախցիկ V2
• 4 հատ 5.5X2.1 մմ DC հոսանքի արական միակցիչ մալուխ
• Adafruit Flex մալուխ Raspberry Pi տեսախցիկի համար - 18 " / 457 մմ (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 Կիսահաղորդիչ, ցածր լարման, աուդիո հզորության ուժեղացուցիչ, Dip-8, 3.3 մմ H x 6.35 մմ W x 9.27 մմ L (փաթեթ 10)
• Դյուրակիր լիցքավորիչ Power Bank 26800mAh Ultra-High Capacity Արտաքին մարտկոցի տուփ Կրկնակի ելքային նավահանգիստ ՝ 4 LED- ով
• Freenove Ultimate Starter Kit for Raspberry Pi 4 B 3 B+, 434 Էջեր Մանրամասն ձեռնարկներ, Python C Java, 223 հատ, 57 նախագիծ, սովորել էլեկտրոնիկա և ծրագրավորում, առանց զոդման տախտակ
• Oldոդման երկաթե հավաքածու - oldոդման երկաթ 60 Վ կարգավորելի ջերմաստիճան, oldոդման մետաղալար, oldոդման երկաթի տակդիր, մետաղալարեր, oldոդման երկաթե հուշումներ, oldոդման պոմպ, պինցետներ, խեժափողիկ, ջերմատաքացուցիչ խողովակներ [110V, US Plug]
• Երկկողմանի PCB տախտակի նախատիպային հավաքածու, Quimat 35Pcs ունիվերսալ տպագիր տպատախտակ ՝ 5 չափսերով DIY զոդման և էլեկտրոնային նախագծի համար (QY21)
• Breadboard Solderless With Jumper Cables– ALLDE BJ-021 2Pc 400 Pin and 2pcs 830 Pin Prototype PCB Board and 3Pc Dupont Jumper Wires (Male-Female, Female-Female, Male-Male) for Raspberry Pi and Arduino
• 2 մմ կայծակաճարմանդ (փաթեթ 500 հատ)

• Raspberry Pi 7 դյույմանոց սենսորային էկրան

Քայլ 1: Կարգավորեք RPI ծրագրակազմը

Առաջին քայլը `տեղադրեք raspbian ՝ ձեր RPI- ների համար (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Softwareրագրաշարի լեզուն ՝ Java ՝ NetBeans IDE- ով: Ես հեռավոր ընդհանուր նախագծի կապ ունեմ ազնվամորու պիի հետ: (Նախկինում ռոբոտների հիմնական հարթակը մշակում էր processing.org)

Theրագրաշարի մասին. Մշակումը նախագծված է եղել ճկուն ծրագրային էսքիզների գիրք լինելու համար: Այն թույլ է տալիս ծրագրավորել 2D և 3D գրաֆիկա ՝ Java լեզվով կամ այլ «ռեժիմներով» (ծրագրավորման լեզուներ): Այն օգտագործում է Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) և Java այլ հարթակներ: Մեկ խնդիր. Այն նախատեսված է միայն սկսնակ ծրագրավորողների և փոքր ծրագրերի համար: Ես փոխեցի իմ ծրագրային հարթակը նաև այլ հատուկ սահմանափակումների պատճառով, հատկապես այն պատճառով, որ ձեր.pde ֆայլերը ձեր նախագծում, Processing IDE- ում կլրացվեն վերևում: Այժմ ես օգտագործում եմ NetBeans IDE- ն (netbeans.apache.org/download) ՝ իմ համակարգչի և իմ հիմնական ազնվամորու pi- ի միջև նախագծերի հեռակա օգտագործմամբ, այնպես որ ծրագրավորման այնպիսի բաներ, ինչպիսիք են GPIO կապումներն ու նմանները, կարող են ավելի հեշտ լինել: Եվ ես նայում եմ java FX- ին իմ ռոբոտների UI- ի համար:

Դուք կարող եք սովորել, թե ինչպես ստեղծել NetBeans IDE ՝ նախագծի հեռակա փոխանակմամբ ՝ այս հոդվածում

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Քայլ 2: Իրերի հավաքում շասսիին

Հավաքման ամենաօգտակար ձևը. Ես գտնում եմ, որ հավաքման ամենաօգտակար ձևը zip կապերն են: Zip կապերով դուք կարող եք ցանկացած բան ամրացնել ձեր ռոբոտի շասսիին: Ես գնել եմ 2 մմ կայծակաճարմանդ, որպեսզի դրանք տեղավորվեն շասսիի ցանկացած անցքից:

Եթե մի քանի պտուտակ տեղադրելու լավ տեղ կա, այնուամենայնիվ, իմ IMU սենսորի դեպքում (վերևի նկարներում), ապա դրա փոխարեն պետք է պտուտակներ տեղադրվեն:

Ես նաև օգտագործում եմ 3D տպիչով լվացքի մեքենաներ (որոնք երևում են վերը նշված պատկերներում) ՝ տարածության միջև և շասսիի ներկը քերծվածքներից զերծ պահելու համար:

Քայլ 3: oldոդման ակնարկ

ՎԱ SԱՌՎԵԼՈTE ՆՅՈԹԵՐԸ, ԱՎԵԼԻ ԱՅՍ ՍՈSTRՍՈUCTՄՈՄ

• Ինչպես նշվեց վերևում. IR տվիչներ
• Arduino 5.5x2.1 հոսանքի մալուխ
• 5v Լուսարձակներ 5v+GND միացումներ
• 12 վ LiOn մարտկոցի էներգիայի համակարգ և 5 վ էներգիայի փաթեթ էներգահամակարգ
• Շարժիչի վահանը շարժիչներից 1 սմ հեռավորության վրա շարժելու համար 40 պին կարգավորող ժապավեն

Sոդման խորհուրդներ. Երբ ես զոդեցի երկու IR սենսորների հետ, ես տիպիկ մեկուսացված մետաղալարեր օգտագործեցի ավելի երկար միացումների համար: Շատ ավելի հեշտ է օգտագործել թիթեղյա պղնձե մետաղալարը: Ես ստացա 24 AWG մետաղալար: Ես այն օգտագործել եմ իմ ամրացման հետևի մասի զոդման համար և այն անսահման ավելի լավ է աշխատում, քան մեկուսացված մետաղալարը:

Քայլ 4: Solder Breakout Board

Սկզբում դա անհրաժեշտ չի թվում, բայց եթե ցանկանում եք միացնել 10 սենսոր մեկ arduino- ին, ապա դա անպայման անհրաժեշտ է: Դուք տախտակի ծայրին դնում եք GND մետաղալար և օգտագործման համար ստանում եք ևս 26 GND լար: Ես դա կօգտագործեմ arduino- ի 5V, GND և 3.3V բոլոր կապում:

Քայլ 5: oldոդման լուսարձակներ

Լապտերները զոդելիս (ներառված է շասսիի մեջ) ես միացրեցի GND լարերը, որպեսզի ամեն ինչ պարզ պահեմ Arduino- ին միացնելիս: Երկու լուսարձակների համար ես օգտագործեցի 220 օմ դիմադրություն, և օգտագործեցի ջերմության նվազեցման խողովակներ, որպեսզի զոդված հոդերը չքանդվեն:

Քայլ 6: oldոդման IR սենսորներ

Հաջորդը, դուք ցանկանում եք զոդել IR սենսորները ՝ հիմնվելով վերևում ներկայացված սխեմայի վրա:

Ինչպես ասացի, երբ ես զոդեցի երկու IR սենսորների հետ, ես տիպիկ մեկուսացված մետաղալարեր օգտագործեցի ավելի երկար միացումների համար, բայց դրա համար շատ ավելի հեշտ է օգտագործել 24 AWG թիթեղյա պղնձե մետաղալար: Պարզապես համոզվեք, որ լարերը չեն անցնում:

Քայլ 7: oldոդման այլ աշխատանքներ

ՏՆԱՅԻՆ ԱՅԼ ՄԱՍՆԵՐ, ՈՐ ՊԵՏՔ Է SԻERՎԵԼ

• հոսանքի մալուխ Arduino MEGA 2560 -ին (5.5x2.1 հոսանքի մալուխ USB 2.0 մալուխին)
• 12 վ LiOn մարտկոցի էներգիայի համակարգ և 5 վ էներգիայի փաթեթ էներգահամակարգ

Քայլ 8: Ավելացրեք Motor Shield

Ձեզ հարկավոր է կպցնել 40-փին ճշգրտման ժապավեն

Շարժիչի վահանը 1 սմ-ով շատ մոտ է շարժիչներին, այնպես որ դուք ստիպված կլինեք ստեղծել 40-պտույտ ճշգրտման ժապավեն `շարժիչը վահանը 1 սմ-ով հետ տեղափոխելու համար:

- Այստեղ է, որ 24 չափիչ թիթեղյա պղնձե մետաղալարը բացարձակապես անհրաժեշտ է:

Քայլ 9: 3D տպման տեսախցիկ

Այժմ դուք պետք է 3D տպեք տեսախցիկը և տեսախցիկի տեղադրիչը:

Վերցրեք այս G-Code ֆայլերը և բացեք դրանք Ultimaker Cura- ում կամ ձեր օգտագործած 3D տպման ցանկացած այլ ծրագրաշարում: Մոդելի տպումն ավարտելուց հետո տեղադրեք servo- ն լեռան մեջ և սոսնձեցրեք լեռան կափարիչը վերևում, այնուհետև սոսնձեք ամրակի ամրակները ներքևի servos պլաստիկ միակցիչին:

Քայլ 10. 3D տպում այլ անհրաժեշտ իրեր

Բոլոր մասերը պատրաստված են սև PLA թելերի օգտագործմամբ

• Arduino տախտակի վերևի ամրակ

• 7 դյույմանոց էկրան (տպեք սա միայն այն դեպքում, եթե ցանկանում եք տեղադրել 7 դյույմանոց էկրանը շարժիչի վահանի վերևում)

  ՀԱՄԱԳՈՐԱԿՈԹՅՈՆ. Դուք ստիպված կլինեք անցքեր փորել Էկրանի ամրացման հարթակում, մուտքագրեք Էկրանի սարը բարձրացնելու կտորներ և դրանք կպցրեք ատրճանակով:

• Ընկույզ և լվացքի մեքենաներ (նախկինում նշված)

  Կարող եք ներբեռնել այստեղ ՝ alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Դիզայն և եռաչափ տպագրություն

Վերևում G- կոդերն են ՝ ձեր ռոբոտի համար տպելու լրացուցիչ տարրերի համար:

Քայլ 11: Ամրացրեք ամեն ինչ

Միացրեք բոլոր լարերը AlphaBot- ին միացված ցանկացած տվիչներից և միացրեք դրանք Arduino Mega 2560 -ին: Միացրեք ցանկացած GND, 5V կամ 3.3V միացումներ բեկման տախտակին:

Բոլոր տախտակները սերիական միացնելը

Որպեսզի տախտակները շփվեն միմյանց հետ, ազնվամորու Pis և Arduino տախտակները պետք է սերիականորեն միացված լինեն:

Սերիական մալուխներ են անհրաժեշտ (գուցե անհրաժեշտ լինի դրանք զոդել, եթե այն չունեք).

• 1 USB (ստանդարտ) - USB (ավելի փոքր) (Arduino տախտակի USB մալուխ)
• 1 USB (ստանդարտ) - USB (ստանդարտ) մալուխ:

Java գրադարան ՝ հեշտ սերիական հաղորդակցության համար ՝

Քայլ 12: Մարտկոցները ամրացրեք շասսիին

Այս ռոբոտը սնուցվում է.

12v մարտկոց. TalentCell 12v մարտկոցը միացված է շարժիչի վահանին և arduino mega 2560- ին (5 վ ելք) ՝ շարժիչներին էներգիա հաղորդելու համար: Այն լիցքավորվում է 12 վ լարման մալուխով, այդ իսկ պատճառով ինձ անհրաժեշտ էր դրա համար առանձին լիցքավորիչ ստեղծել ռոբոտի վրա:

5 վ մարտկոցի տուփ. 5 վ մարտկոցի փաթեթը միացված է 2 RPI- ներին և լիցքավորվում է միկրո usb ճեղքման տախտակից:

Քայլ 13: Եղեք լարված

Ես կարող եմ ավելի շատ տեղեկություններ տեղադրել, քանի դեռ այս նախագիծը շարունակվում է: Շարունակեք հետևել alphabot-blog.herokuapp.com/ կայքում

Եթե ձեզ դուր եկավ այս հրահանգը, խնդրում ենք սիրել այն (վերևում) և քվեարկել դրա համար առաջին անգամ հեղինակային մրցույթում (ներքևում)