Rob the Automated Robot: 10 քայլ (նկարներով)

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս ձեռնարկը ստեղծվել է Հարավային Ֆլորիդայի համալսարանի Makecourse- ի նախագծի պահանջի կատարման համար (www.makecourse.com):

Այս ձեռնարկում դուք կսովորեք, թե ինչպես պատրաստել Rob- ով լիովին ավտոմատացված ռոբոտ, որը հագեցած է սենսորներով, որոնք թույլ են տալիս հայտնաբերել խոչընդոտները: Ռոբը շարժվում է, մինչև որ նա խոչընդոտի հետ շփվի, այնուհետև կանգ առնի, ստուգի շրջապատը և շարունակի խոչընդոտներից զերծ ճանապարհը:

Այս ռոբոտը ստեղծելու համար Arduino- ի և C ++ - ի իմացությունն անհրաժեշտ չէ, բայց դա օգնում է:

Եկեք սկսենք!

Քայլ 1: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր կլինի

Այս նախագծի համար ձեզ հարկավոր է.

Նյութեր:

• Arduino UNO x1
• Motor Shield x1
• Հացաթուղթ x1
• DC Motors x4
• Անիվներ x4
• HC-SR04 Ուլտրաձայնային տվիչ x1
• 9-V մարտկոցի սեփականատերեր x2
• Micro Servo Motor x1
• 9V մարտկոցներ x2
• Էլեկտրական ժապավեն
• Լարերը
• Սև արկղ x1
• Հպեք ցուցիչ x1

Գործիքներ:

• Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Sոդման երկաթ
• 3D տպիչ
• Պտուտակահան
• Մետաղական կտրիչներ

Քայլ 2: Պատրաստեք անիվներ

Վերցրեք երկու ցատկող մետաղալարեր և տեղադրեք մեկը պղնձե ներդիրներից յուրաքանչյուրի միջով, որը գտնվում է DC շարժիչի կողքին: Օգտագործելով եռակցման երկաթ, զգուշորեն կպցրեք ցատկող լարերը DC շարժիչին: Կրկնեք բոլոր շարժիչների համար:

Վերցրեք անիվը և տեղադրեք այն սպիտակ քորոցի վրա, որը գտնվում է DC շարժիչի պղնձե ներդիրների հակառակ կողմում: Անիվը պետք է ամուր մնա և ազատ պտտվի DC շարժիչի հետ միասին:

Անիվները ճիշտ աշխատելու համար ստուգելու համար լարերը, որոնք միացված էին յուրաքանչյուր DC շարժիչի վրա, 9 վ լարման մարտկոցի դրական և բացասական տերմինալների վրա: Անիվը պետք է պտտվի:

Քայլ 3. Եռաչափ տպված բաղադրիչների պատրաստում

Օգտագործելով եռաչափ տպիչ, տպեք հետևյալ.stl ֆայլերը: Մասերի ֆայլերը ներառված են նաև այն դեպքում, երբ դիզայնը փոխելու կարիք կա:

Քայլ 4: Կարգավորեք Motor Shield- ը

Պտուտակահան օգտագործելով, մենք պատրաստվում ենք DC շարժիչի լարերը միացնել շարժիչի վահանի M1 M2 M3 և M4 նավահանգիստներին:

Միացրեք շարժիչները, որոնք կառավարելու են ձախ անիվները M1 և M2 նավահանգիստների վրա, իսկ աջ անիվները `M3 և M4 նավահանգիստների վրա:

Եթե շարժիչը հետ է աշխատում, պարզապես միացրեք այդ անիվի շարժիչի վահանի լարերը: (Ըստ էության փոխելով դրական և բացասական կապերը):

Երկար լարեր կպցրեք +5V, Ground, A0, A1 և Pin 3 շարժիչի վահանի վրա: Դրանք կօգտագործվեն Breadboard- ի, Ուլտրաձայնային տվիչի և Touch Sensor- ի միացման համար `հետագա քայլերում:

Պտուտակահան օգտագործելով, մարտկոցի բռնիչը միացրեք շարժիչի վահանի EXT_PWR նավահանգստին: Սա կապահովի շարժիչի վահանի և անիվների հզորությունը:

Տեղադրեք շարժիչի վահանը Arduino- ի վրա ՝ համոզվելով, որ նավահանգիստները ճիշտ են հավասարեցված:

Քայլ 5: Միացեք Breadboard- ին

Ամեն ինչ պարզ պահելու համար միացումների մեծ մասը կպցվում են շարժիչի վահանի վրա: Հացատախտակը հիմնականում օգտագործվում է +5V և Ground միացումներ ապահովելու համար:

Վերջին քայլում շարժիչի վահանի վրա ամրացված լարերը միացրեք +5V մետաղալարը հացի տախտակի կարմիր էլեկտրական ժապավենին և միացրեք Ground մետաղալարը հացաթխի վրա դրված կապույտ էլեկտրական ժապավենին:

Քայլ 6: Տեղադրեք HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչ

Այս մասի համար ձեզ հարկավոր կլինեն ձեր 3-D տպագիր մասերը 3-րդ քայլից:

Տեղադրեք ուլտրաձայնային տվիչը եռաչափ տպված ուլտրաձայնային տվիչների կրիչի մասում: Միացրեք 4 իգական ցատկող լարերը ուլտրաձայնային տվիչի հետևի մասում հայտնաբերված Ground, Trigger, Echo և VCC նավահանգիստներին: Անցկացրեք թռիչքային լարերը Servo Mount մասի ներսում և տաք սոսինձ օգտագործելով, միացրեք servo mount- ի հատվածը ուլտրաձայնային տվիչների կրիչի մասին:

Միացրեք լարերը, որոնք 4 -րդ քայլում ամրացված էին շարժիչի վահանի վրա ՝ իգական սեռի ուլտրաձայնային սենսորային ծայրին: TRIG- ը պետք է միանա A0- ին, իսկ ECHO- ն `A1- ին: Գործարկեք միացում կարմիր տախտակի վրա հացահատիկի վրա դեպի VCC միացում ուլտրաձայնային տվիչի վրա և մեկ այլ կապույտ էլեկտրական ժապավենից դեպի GROUND նավահանգիստ:

Ապահովեք կապերը էլեկտրական ժապավենով `ապահովելու համար, որ դրանք չեն թուլանում:

Քայլ 7: Կարգավորեք Servo Motor- ը

Այս քայլի համար ձեզ հարկավոր կլինի Base 3-D տպագիր մասը:

Տեղադրեք Servo Motor- ը Base 3-D տպագիր մասի կենտրոնական բացման վրա (3 ուղղանկյուն բացվածքների միջին բացվածք): Անցեք Servo լարերը բացման միջով և միացրեք servo շարժիչը SER1 նավահանգստին շարժիչի վահանի անկյունում:

Ուլտրաձայնային կտոր տաք սոսինձ նախորդ քայլից դեպի սերվո շարժիչի վերև:

Քայլ 8: Կարգավորեք հպման տվիչը

Միացրեք 3 իգական և ցատկող լարերը սենսորային սենսորի հետևի մասում գտնվող G, V և S նավահանգիստներին:

Շարժիչի վահանի 3 -րդ կապում ամրացված մետաղալարը միացրեք հպման տվիչի S պորտին: Գործարկեք միացում սեղանի վրա տեղադրված կարմիր էլեկտրական ժապավենից մինչև ուլտրաձայնային տվիչի VCC պորտ և միացում կապույտ էլեկտրական ժապավենից դեպի GROUND նավահանգիստ:

Քայլ 9. Հավաքեք Ռոբին

Heերմացրեք ձեր տաք սոսինձ ատրճանակը, այն լայնորեն կօգտագործվի այս քայլին: Մինչ սպասում եք տաք սոսինձի ատրճանակի տաքացմանը, ներկեք սև արկղը, որը տրամադրվել էր Make Course- ում ՝ օգտագործելով ակրիլային ներկ: Սպասեք, որ սա չորանա:

Երբ սոսինձը տաք է, սոսնձեք Հիմքը/Ուլտրաձայնային տվիչի հատվածը տուփի վերևում: Հաղորդալարերը անցկացրեք տուփի ներսում: Տեղադրեք շարժիչի վահանը, Arduino- ն և տախտակը տուփի ներսում:

Տաքացրեք չորս DC Motors- ը տուփի ներքևի մասում ՝ ապահովելով, որ M1 և M2- ին միացված անիվները ձախ կողմում են, իսկ M3- ին և M4- ին միացված անիվները ՝ աջ կողմում: Այս պահին Rob- ը պետք է լինի ամբողջական ՝ հանած ծածկագիրը:

Քայլ 10: Կոդ

Տրամադրված ծածկագիրը գործարկելու համար նախ պետք է ներբեռնեք AFmotor և NewPing ֆայլերը ձեր arduino գրադարաններում: r

Ներբեռնեք FinalCode_4 միացման ֆայլը և վերբեռնեք այն ձեր arduino- ում:

Կոդը սահմանում է գործառույթներ, որոնք օգնում են փոխել ռոբոտի ուղին, եթե նրա ճանապարհին խոչընդոտ կա: Երբ ինչ -որ խոչընդոտ է հայտնաբերում, Ռոբը կանգ է առնում, և ստուգում է նրա ձախ և աջ կողմերը, և կախված խոչընդոտի տեղայնությունից, կոչվում են առաջ շարժվող, հետընթաց, շրջադարձ, շրջադարձ և թեքություն գործառույթներ, որպեսզի նա կարողանա շարժվել ճիշտ ուղղությամբ: Երբ հպման տվիչը սեղմվում է, սերվոն սկսում է ուսումնասիրել շրջապատը, և Ռոբը շարժվում է առաջ, մինչև որ նա խոչընդոտ չի հայտնաբերում: Երբ ինչ -որ խոչընդոտ է հայտնաբերվում, Rob- ը դադարում է և նախաձեռնում է changePath գործառույթը:

Ձեր ռոբոտը այժմ պետք է վազի և խուսափի խոչընդոտներից: