Wi-Fi վերահսկվող FPV Rover ռոբոտ (Arduino- ի, ESP8266- ի և Stepper Motors- ի հետ). 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Այս հրահանգը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է նախագծել հեռակառավարվող երկանիվ ռոբոտային արկածախնդրություն wi-fi ցանցի վրա ՝ օգտագործելով Arduino Uno- ն, որը միացված է ESP8266 Wi-Fi մոդուլին և երկու սլաքային շարժիչներին: Ռոբոտը կարելի է կառավարել սովորական ինտերնետ դիտարկիչից ՝ օգտագործելով HTML նախագծված ինտերֆեյս: Android սմարթֆոնը օգտագործվում է ռոբոտից վիդեո և աուդիո հեռարձակելու համար օպերատորի կառավարման ինտերֆեյս:

Առցանց առկա են բազմաթիվ ռոբոտային հավաքածուներ ՝ տարբեր ձևերի, չափերի և գների: Բայց, կախված ձեր դիմումից, դրանցից ոչ մեկը չի տեղավորվի, և դուք կարող եք պարզել, որ դրանք չափազանց թանկ են ձեր փորձերի համար: Կամ գուցե դուք պարզապես ցանկանում եք կառուցել ձեր մեխանիկական կառուցվածքը `ամբողջական կառուցվածք գնելու փոխարեն: Այս հրահանգը նաև ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է նախագծել և կառուցել էժան ակրիլային շրջանակ ձեր սեփական ռոբոտային նախագծի համար` օգտագործելով սովորական գործիքներ նրանց համար, ովքեր չունեն մուտք դեպի այդ թանկարժեք 3D տպիչներ կամ լազերային դանակներ: Ներկայացված է պարզ ռոբոտային հարթակ:

Այս ուղեցույցը կարող է հարմարեցված լինել ՝ ձևը կամ կառավարման միջերեսը փոխելու համար: Այն հարմարեցված էր իմ այլ ռոբոտային նախագծերի համար («Robô da Alegria»), որոնք կարող եք ստուգել ստորև բերված հղումներում ՝

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

[Arnգուշացում. Որոշ լուսանկարներ հնացել են, քանի որ դիզայնը հետագայում բարելավվել է: Այնուամենայնիվ, այստեղ ներկայացված գաղափարը դեռ ուժի մեջ է:]

Քայլ 1: Գործիքներ

Այս նախատիպի կառուցման համար անհրաժեշտ են հետևյալ գործիքները.

• Ձեռքի սղոց (ակրիլային թերթի սկզբնական կտրվածքներ կատարելու համար)
• Էկրանապահ (պտուտակների և ընկույզների տեղադրման համար)
• Քանոն (չափերի չափման համար)
• Օգտակար դանակ (ակրիլային թերթը կտրելու համար)
• Հորատման մեքենա (պտուտակների համար անցքեր ստեղծելու համար)
• Հղկաթուղթ (կոպիտ եզրերը հարթելու համար)

Քայլ 2. Մեխանիկական կառուցվածքը և նյութերը

Պատվերով ռոբոտ կառուցելու համար նախ պետք է նախագծեք ձեր մեխանիկական կառուցվածքը: Դա կարող է հեշտ լինել ՝ կախված ձեր դիմումից, կամ լի մանրամասներով և սահմանափակումներով: Հնարավոր է, որ այն անհրաժեշտ է նախագծել 3D CAD ծրագրով կամ պարզապես նկարել այն 2D- ով ՝ կախված ձեր մոդելի բարդությունից:

Կարող եք նաև առցանց գնել ամբողջական կառուցվածքը, եթե չեք ցանկանում կառուցել ձեր սեփական մեխանիկական կառուցվածքը: Առցանց շատ ռոբոտային հավաքածուներ կան: Այս դեպքում կարող եք անցնել Քայլ 6:

Այս ուսանելիի համար էժան ակրիլային շրջանակ էր նախատեսված շարժիչների և այլ բաղադրիչների ամրացման համար: Այս ձեռնարկում ներկայացված կառուցվածքը 3D նախագծված էր ՝ օգտագործելով 123D Design CAD ծրագրակազմ: Հետագայում յուրաքանչյուր մաս փոխարկվեց 2D ձևաչափով ՝ օգտագործելով Draftsight ծրագրաշարը:

Օգտագործվել են հետևյալ նյութերը.

• 2 մմ ակրիլային թերթ
• 42x19 մմ անիվներ ՝ ռետինե քայլքի անվադողով (x2)
• 49x20x32 մմ պողպատե գնդակ omni անիվ (x1)
• M2 x 10 մմ պտուտակներ (x12)
• M2 x 1, 5 մմ ընկույզ (x12)
• M3 x 10 մմ պտուտակներ (x8)
• M3 x 1, 5 մմ ընկույզ (x8)
• 5/32 "x 1" պտուտակներ (x3)
• 5/32 "ընկույզ (x6)
• Սելֆիի ձեռքի փայտիկով սեղմիչ
• 3 x 3 սմ ալյումինե բրա (x4)

Հիմքի կառուցվածքի կառուցումը բաժանված է հետևյալ քայլերով.

1. Կտրեք ակրիլային հիմքը ՝ 2D գծապատկերում պատկերված չափերի համաձայն;
2. Հորատեք անցքերը այն դիրքերում, որոնք ներկայացված են 2D գծագրում;
3. Տեղադրեք բաղադրիչները պտուտակներով և ընկույզներով ՝ համաձայն 3D գծագրի:

Unfortunatelyավոք սրտի շարժիչի լիսեռի տրամագիծը ավելի մեծ է, քան անիվի անցքը: Այսպիսով, հավանաբար, անհրաժեշտ կլինի սոսինձ օգտագործել այդ բաղադրիչները միացնելու համար: Այս ձեռնարկի համար ես իմպրովիզացի փայտի միացում շարժիչի լիսեռի և անիվի միջև:

Քայլ 3: Կառուցվածքի կտրում

Նախ պետք է ձեր մոդելի չափերը փոխանցել ակրիլային թերթիկին: Տպեք ձեր 2D նկարը սովորական տպիչի միջոցով սոսնձվող թղթի վրա, այնուհետև կտրեք թուղթը համապատասխան չափսերով և քսեք այդ դիմակը ակրիլային մակերեսին:

Դուք կարող եք ձեռքի սղոց օգտագործել ակրիլը ձեր չափսերին կտրելու համար կամ օգտագործել ստորև նկարագրված ընդմիջման տեխնիկան:

Օգտակար դանակով և քանոնի կամ կշեռքի օգնությամբ կտրեք ակրիլը ուղիղ գծերով: Ձեզ հարկավոր չէ ամբողջ ճանապարհով կտրել թերթիկը, պարզապես նշեք այն ՝ որոշ հետքեր ստեղծելու համար, որտեղ կտորը հետագայում կկտրվի:

Տեղադրեք ակրիլը հարթ մակերևույթի վրա, պահեք այն որոշ սեղմակներով և մի փոքր ճնշեք, մինչև թերթիկը բաժանվի երկու մասի: Կրկնեք այս գործընթացը մինչև բոլոր կտրվածքները կատարվեն: Դրանից հետո, դուք կարող եք օգտագործել հղկաթուղթ `կոպիտ եզրերը հարթելու համար:

Քայլ 4: Հիմքի հորատում

Հորատման մեքենայով հորատեք անցքերը այն դիրքերում, որոնք պատկերված են 2D գծագրում (նշված է դիմակում):

Ակրիլը համեմատաբար հեշտ է փորել: Այսպիսով, եթե դուք չեք տնօրինում հորատման մեքենան, կարող եք ձեռքով փորել անցքերը սուր գործիքով, ինչպես օգտակար դանակը: Կարող եք նաև այն օգտագործել փոքր անցքեր մեծացնելու համար ՝ պտուտակների չափերին համապատասխանելու համար:

Հեռացրեք դիմակը, և ձեր հիմքը պատրաստ կլինի:

Քայլ 5: Կառուցվածքի հավաքում

Տեղադրեք բաղադրիչները պտուտակներով և ընկույզներով ՝ ըստ պատկերների, և ձեր կառուցվածքը պատրաստ կլինի գնալ:

M3 պտուտակները օգտագործվում են տափաստանային շարժիչների տեղադրման համար, իսկ 5/32 դյույմանոցները ՝ առջևի անիվի և սմարթֆոնի ամրակի տեղադրման համար:

Այժմ ընդմիջեք և սկսեք միացնել շղթան հետևյալ քայլին…

Քայլ 6: Էլեկտրոնիկա

Ձեզ հարկավոր են հետևյալ էլեկտրոնային բաղադրիչները.

• Arduino Uno (գնել)
• ESP8266 (գնել)
• Protoshield (ավելի կոմպակտ տարբերակի համար) կամ սովորական տախտակ (գնել)
• 1 կոմ դիմադրություն (x2)
• 10 կոմ դիմադրություն (x1)
• Որոշ jumper լարեր
• Քայլ շարժիչ ULN2003driver (x2) (գնել / գնել)
• Համակարգիչ (Arduino ծածկագիրը կազմելու և վերբեռնելու համար)
• Power Bank (գնել)
• USB մալուխ

Շղթայի հավաքման համար ձեզ հարկավոր չեն հատուկ գործիքներ: Բոլոր բաղադրիչները կարելի է առցանց գտնել ձեր նախընտրած էլեկտրոնային առևտրի խանութում: Շղթան սնվում է Arduino- ի USB պորտին միացված էներգիայի բանկից:

Միացրեք բոլոր բաղադրիչները ըստ սխեմատիկ: ESP-8266 մոդուլը և սլաքային շարժիչները միացնելու համար ձեզ կպահանջվեն մի քանի ցատկող լարեր: Դուք կարող եք օգտագործել protoshield (ավելի կոմպակտ միացման համար), սովորական տախտակ կամ դիզայն, որը պատկանում է Arduino վահանին: Միացրեք USB մալուխը Arduino Uno տախտակին և անցեք հաջորդ քայլին:

Քայլ 7: Arduino կոդ

Տեղադրեք վերջին Arduino IDE- ն: Այս նախագծում stepper.h գրադարանը օգտագործվել է հետընթաց շարժիչների կառավարման համար: ESP-8266 մոդուլի հետ հաղորդակցության համար լրացուցիչ գրադարան անհրաժեշտ չէր: Խնդրում ենք ստուգել ձեր baudrate ESP8266- ը և այն ճիշտ տեղադրել կոդի մեջ:

Ներբեռնեք Arduino կոդը (stepperRobot.ino) և փոխարինեք XXXXX- ը ձեր wifi երթուղիչի SSID- ով և YYYYY երթուղիչի գաղտնաբառով: Միացրեք Arduino տախտակը ձեր համակարգչի USB պորտին և վերբեռնեք ծածկագիրը:

Քայլ 8: Android IP խցիկ

Ռոբոտից տեսանյութը և ձայնը ռադիոկայանի կառավարման ինտերֆեյսին հեռարձակելու համար օգտագործվել է Android սմարթֆոն: Հավելվածը կարող եք գտնել Google Play խանութում (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam):

Տեղադրեք այն և անցեք հաջորդ քայլին:

Քայլ 9. Տեղադրեք սխեմաները ռոբոտի մեջ

Տեղադրեք սխեմաները ռոբոտի վերևում ՝ օգտագործելով որոշ M1 պտուտակներ, ինչպես ցույց է տրված նկարներում:

Դրանից հետո, ռոբոտի հետևի մասում կպցրեք ձեր սնուցման բանկը ՝ օգտագործելով երկկողմանի ժապավեն (քանի որ հետագայում հեշտ է հեռացնել այն) և տեղադրեք սմարթֆոնը սեղմակի մեջ:

Քայլ 10: Վեբ վրա հիմնված կառավարման ինտերֆեյս

Ռոբոտի կառավարման համար նախատեսված էր html ինտերֆեյս:

Ներբեռնեք interface.rar և հանեք բոլոր ֆայլերը տվյալ թղթապանակում: Այնուհետեւ բացեք այն Firefox- ում:

Այդ ինտերֆեյսում օգտագործվում է տեքստային տուփի ձև ՝ ESP մոդուլի և տեսա/աուդիո սերվերի IP հասցեները մուտքագրելու համար (Android IP վեբ տեսախցիկ հավելվածից):

Կա մի փորձություն, որը, սակայն, կստիպի ռոբոտին պտտել մինչև անոթային հրաման ստանալը: Ստեղնաշարի սլաքները օգտագործվում են ռոբոտին առաջ կամ հետ շարժելու և ձախ կամ աջ պտտելու համար:

Քայլ 11: Օգտագործում

Երբ Arduino- ն վերագործարկվի, այն կփորձի ինքնաբերաբար միացնել ձեր wi-fi ցանցը: Օգտագործեք Սերիայի մոնիտորը `ստուգելու համար, թե արդյոք կապը հաջող է, և որպեսզի ստանաք, թե որ IP- ն է ձեր երթուղղիչի կողմից ESP-8266- ին տրված: Բացեք html ֆայլը ինտերնետային դիտարկիչում (Firefox) և տեղեկացրեք այս IP հասցեին տեքստային տուփում:

Կարող եք նաև օգտագործել այլ միջոցներ ՝ պարզելու համար, թե որ IP հասցեն եք երթուղիչին հատկացրել ձեր սարքին:

Անջատեք Arduino Uno- ն ձեր համակարգչից և միացրեք այն Power Bank- ին: Սպասեք, որ նորից միանա:

Գործարկեք IP Webcam ծրագիրը ռոբոտին ամրացված սմարթֆոնում: Մուտքագրեք վիդեո/աուդիո IP ձեր կառավարման ինտերֆեյսի վրա և միացեք սերվերին և պատրաստ կլինեք գնալ: Հաղորդման ընթացքում հետաձգումը նվազեցնելու համար գուցե անհրաժեշտ լինի նվազեցնել հավելվածի տեսանյութի լուծաչափը:

Սեղմեք և պահեք ձեր ստեղնաշարի սլաքների կոճակները ՝ ռոբոտը պտտելու կամ այն առաջ/հետ տեղափոխելու համար և զվարճացեք ՝ ուսումնասիրելով ձեր միջավայրը: