DIY ռոբոտաշինություն - Ուսումնական 6 առանցքի ռոբոտի բազուկ. 6 քայլ (նկարներով)

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

DIY-Robotics կրթական բջիջը հարթակ է, որը ներառում է 6 առանցքի ռոբոտային թև, էլեկտրոնային կառավարման միացում և ծրագրավորման ծրագրակազմ: Այս հարթակը ներդրում է արդյունաբերական ռոբոտաշինության աշխարհում: Այս նախագծի միջոցով DIY-Robotics- ը ցանկանում է մատչելի, բայց որակյալ լուծում առաջարկել բոլոր նրանց, ովքեր կցանկանան ավելին իմանալ այս հետաքրքրաշարժ ոլորտի մասին: Այս նախագիծը հիանալի հնարավորություն է մեխանիկայի, էլեկտրատեխնիկայի, ինչպես նաև համակարգչային գիտության ոլորտներում տարբեր գիտելիքներ և հմտություններ զարգացնելու համար: DIY-Robotics կրթական բջիջով ռոբոտաշինությունը հասանելի է բոլորին: Այս ձեռնարկը ցույց է տալիս մեխանիկական հավաքման, էլեկտրական հավաքման և DIY-Robotics Educational Cell V1.0 ծրագրաշարի տեղադրման և օգտագործման տարբեր քայլեր: Սեղմված թղթապանակում կգտնեք կրթական ռոբոտային բջիջի զարգացմանն առնչվող բոլոր ֆայլերը: Այն ներառում է ռոբոտի 3D գծագրերը, վերահսկիչի էլեկտրական դիագրամները, Arduino ծածկագիրը, ծրագրաշարի աղբյուրների կոդերը, ինչպես նաև պահանջվող նյութերի հաշիվը: Սկսելուց առաջ համոզվեք, որ մուտք ունեք 3D տպիչ և գնում եք անհրաժեշտ բոլոր բաղադրիչները: Նյութերի օրինագծում (bill-of-material.pdf) դուք կգտնեք պահանջվող բոլոր բաղադրիչների ցանկը ՝ դրանց գնի հետ միասին և որտեղ պատվիրել դրանք: Եթե դուք խրված եք կամ օգնության կարիք ունեք, համոզվեք, որ ստուգեք DIY-Robotics ֆորումը: Կարող եք անվճար հաշիվ ստեղծել և ձեր հարցը տալ հավատարմագրված մասնագետների և ռոբոտաշինության սիրահարների մեր համայնքին: Եկեք սկսենք! (և զվարճացեք!) Ներբեռնեք ամբողջ նախագիծը ՝

Քայլ 1: Arduino ծրագրավորում

Ներբեռնեք Arduino IDE ծրագիրը անմիջապես Arduino կայքից.

www.arduino.cc/hy/Main/Software

Բացեք DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELL_Arduino_V1_0.ino ֆայլը, որը ներառված է DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում:

Միացրեք Arduino Micro- ն ձեր համակարգչին USB մալուխի միջոցով:

Ընտրեք Arduino / Genuino Micro տեսակը և հաղորդակցության ճիշտ պորտը:

Տես 1 -ին պատկերը:

Programրագրեք Arduino Micro- ը ՝ սեղմելով Upload կոճակը:

Տես 2 -րդ պատկերը:

Քայլ 2. Robot Electronic Controller (PCB) հավաքում

1. Ակնարկ

Ռոբոտացված կրթական բջիջի էլեկտրոնային վերահսկիչը կամուրջ է ծրագրավորման ծրագրաշարի և ռոբոտի միջև: Տպագիր սխեմայի վրա օգտագործվող միկրոկառավարիչը ՝ Arduino Micro- ն, կատարում է հետևյալ առաջադրանքները.

• Էլեկտրոնային վերահսկիչի և ծրագրավորման ծրագրերի միջև հաղորդակցություն • 6 ռոբոտ-շարժիչների կառավարում (5V servo շարժիչներ) • 3 թվային ելքային ազդանշանների կառավարում (0-5V տրամաբանական մակարդակներ) • 3 թվային մուտքային ազդանշանների ընթերցում (0-5V տրամաբանական մակարդակներ)

PCB- ի նկարագրությունը տեսնելու համար դիմեք 1 -ին պատկերին:

2. Տպագիր տպատախտակի (PCB) պատվեր

Ռոբոտ -վերահսկիչի տպագիր տպատախտակը (PCB) կարելի է պատվիրել ցանկացած PCB արտադրողից ՝ DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում ներառված «GERBER» ֆայլերով:

Մենք առաջարկում ենք պատվիրել JLCPCB (jlcpcb.com) արտադրողից, որն առաջարկում է արագ, պարզ ծառայություն շատ ցածր գնով: PCB- ը պատվիրելու համար հետևեք հետևյալ քայլերին.

A) jlcpcb.com- ի գլխավոր էջում ընտրեք QUOTE NOW, այնուհետև ավելացրեք ձեր gerber ֆայլը: Ընտրեք Gerber.zip ֆայլը DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում:

Բ) Ընտրեք կանխադրված պարամետրերը:

Գ) Ընտրեք Պահել զամբյուղում և շարունակեք վճարումը `պատվերն ավարտելու համար:

3. Տպագիր տպատախտակի (PCB) հավաքում

Երբ ռոբոտի վերահսկիչ PCB- ն ձեռքում է, անցեք դրա հավաքմանը: Դուք ստիպված կլինեք զոդել բոլոր բաղադրիչները:

PCB- ի յուրաքանչյուր բաղադրիչ նույնականացված է:

bill-of-materials.pdf նյութերի ցանկը, որը ներառված է DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում, կօգնի ձեզ տեսակավորել բաղադրիչները:

Տես 2 -րդ պատկերը:

Հատուկ ուշադրություն դարձրեք հետևյալ բաղադրիչների բևեռականությանը.

LED1, LED2, U1, U3, C1, C2, D1, D2, D3, D4, D5, D6, Q1, Q2, Q3

Այս բաղադրիչները պետք է ճիշտ զոդվեն, հակառակ դեպքում դրանք կայրվեն: Օրինակ, նկատեք, որ լուսադիոդները (LED) և կոնդենսատորները (C) ունեն երկար և կարճ կապիչ: Երկար քորոցը ՝ անոդը, պետք է տեղադրվի և սոսնձվի a +նշած անցքի մեջ:

Այս բաղադրիչները ճիշտ կերպով ամրացնելու համար դիմեք 3 -րդ պատկերին:

Ի վերջո, թվային մուտքային ազդանշանները (Di) ֆունկցիոնալ դարձնելու համար շղթային պետք է ավելացվեն 3 կիլոգրամ հզորությամբ 3 ռեզիստոր: Այս դիմադրիչները նկարագրված են հետևյալ կերպ ՝ նյութերի ցանկում.

RES 10K OHM 1/4W 5% ԱՔՍԻԱԼ

Կտտացրեք 4 -րդ պատկերին ՝ տեսնելու, թե որտեղ կպցնել այդ լրացուցիչ դիմադրիչները:

Քայլ 3. Ռոբոտների մեխանիկական հավաքում

1. Ակնարկ

Ձեր ռոբոտին մեխանիկորեն հավաքելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ բաղադրիչներն ու գործիքները.

• 4 MG966R servo շարժիչներ
• 2 9 գ միկրո servo շարժիչ
• Ռոբոտի եռաչափ տպագիր 8 մաս
• 24 մետր M2 ընկույզ
• 24 մետրային M2 պտուտակներ
• 2 մետր M2.5 պտուտակ
• 4 մետրային M3 պտուտակներ
• 3D տպիչ
• Sոդման երկաթ
• Կրակայրիչ
• Վեցանկյուն բանալիներ

Անդրադարձեք DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELLV1_0_BOM.pdf նյութերի ցանկին, որը ներառված է DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip- ում:

2. 3D տպագրություն

Ռոբոտների 8 մասերի 3D ֆայլերը կգտնեք DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում:

Տպեք մասերը ՝ օգտագործելով 3D տպիչ: Խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել հետևյալ կարգավորումները.

• Վերին շերտ 4 շերտ
• Ներքեւի շերտ 4 շերտ
• Պատ 4 շերտ

3. Հավասարեցնել սերվերը

Նախքան ռոբոտը հավաքելը, կարևոր է համոզվել, որ բոլոր servo շարժիչները գտնվում են միջնակետում: Սերվոները հավասարեցնելու համար համոզվեք, որ նախկինում ծրագրավորել եք Arduino միկրոկառավարիչը և հավաքել եք ռոբոտների վերահսկիչը: Հետեւեք ստորեւ բերված հրահանգներին `սերվո շարժիչները հավասարեցնելու համար.

Միացրեք 6 servo շարժիչները ռոբոտի վերահսկիչին: Համոզվեք, որ միակցիչները միացված են ճիշտ ճանապարհին:

• Շագանակագույն մետաղալար `0V (-)
• Կարմիր մետաղալար ՝ 5 Վ (+)
• Նարնջագույն մետաղալար `PWM

Միացրեք 12V կարգավորիչը ձեր 120V AC պատի վարդակին: Միացրեք 12V կարգավորիչը ռոբոտի վերահսկիչի հոսանքի միակցիչին: Ակտիվացրեք անջատիչը SW1: LED1 լույսը պետք է միանա, և LED2 լույսը պետք է բռնկվի: Ռոբոտը պետք է տեղադրի իր բոլոր servo շարժիչներ 90 աստիճանով: Դուք կարող եք անջատել ռոբոտի վերահսկիչի սնուցումը և անջատել սերվո շարժիչները:

Տես 2 -րդ պատկերը:

4. Տեղադրեք ընկույզները

Նախքան հավաքելը, տեղադրեք M2 x 0.4 մմ ընկույզ 3D տպված մասերի յուրաքանչյուր վեցանկյուն անցքի մեջ, որպեսզի հավաքումը թույլատրվի: Տեղադրումը հեշտացնելու համար օգտագործեք զոդման երկաթ:

Տես 3 -րդ պատկերը:

5. Ձեռքերը փոխանցեք միացման անցքերի մեջ

Servo շարժիչների և 3D տպված ռոբոտի մասերի միջև մեխանիկական հանգույցը ուղիղ է. Հանդերձանքը պետք է ուղղակիորեն տեղադրվի փոսի մեջ: Լավ մեխանիկական հանգույց ապահովելու համար անցքերը մի փոքր ավելի փոքր են, քան եռաչափ տպիչներից հետո: Կրակայրիչով ՝ փոքր տաքացրեք անցքը, այնուհետև տեղադրեք servo շարժիչի հանդերձանքը (հնարավորինս ուղիղ): Հալված պլաստիկը կստանա հանդերձանքի տեսք: Ավարտեք ներդիրը `նրբորեն ամրացնելով պտուտակը: Կրկնեք այս քայլը յուրաքանչյուր հանգույցի համար: carefulգույշ եղեք, 3D տպված մասերի գերտաքացումից դրանք կարող են դեֆորմացվել և դառնալ պիտանի:

Տես 4 -րդ պատկերը:

6. Վեհաժողով

Օգտագործեք M3 մետրային պտուտակներ `եռաչափ ռոբոտի մասերին servo շարժիչի շարժիչները կցելու համար: Օգտագործեք M2 մետրային պտուտակներ` 3D տպված ռոբոտի մասերին servo շարժիչի պատյանները ամրացնելու համար: Օգտագործեք M2 մետրային պտուտակներ `J2- ից J4- ից եռաչափ տպված ռոբոտների երկու մասերը հավաքելու համար:. Հավաքեք ռոբոտին այնպես, որ յուրաքանչյուր հանգույց իր միջին կետում լինի (ուղիղ ռոբոտ, ինչպես ցույց է տրված ստորև):

Տե՛ս 1 -ին և 5 -րդ պատկերները:

Քայլ 4: Robot Programming Software Setup

1. Softwareրագրաշարի տեղադրում

Բացեք տեղադրման ֆայլը, որը ներառված է DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip սեղմված թղթապանակում:

Հետևեք տեղադրողի հրահանգներին `տեղադրումն ավարտելու համար:

Տեղադրումն ավարտվելուց հետո գործարկեք ծրագիրը ՝ կտտացնելով ձեր աշխատասեղանին DIY Robotics պատկերակին:

2. Նավիգացիա ինտերֆեյսի վրա

Softwareրագրային վահանակի նկարագրությունների համար դիմեք 1 -ին և 2 -րդ պատկերներին:

3. Ռոբոտային ծրագրի ստեղծում

Mingրագրավորման վահանակը թույլ է տալիս ստեղծել ռոբոտային ծրագիր `մինչև 200 հրահանգ տողերով: Ահա յուրաքանչյուր տեսակի հրահանգների նկարագրություն.

POINT հրահանգ

Պահպանում է ռոբոտի կետը (դիրքը):

Այս հրահանգը կատարելով ՝ ռոբոտը կտեղափոխվի ըստ պահպանված դիրքի և արագության:

Ռոբոտի կետը հրահանգում պահելու համար ձեռքով տեղափոխեք ռոբոտը ցանկալի դիրքում և ընտրեք շարժման ցանկալի արագությունը ՝ օգտագործելով կառավարման վահանակի կոճակները: Սեղմեք Point կոճակը: Այնուհետև ծրագրավորման վահանակում ավելացվում է հրահանգների տող: Հրահանգների տողը ցույց է տալիս յուրաքանչյուր հոդի աստիճանների արժեքը, ինչպես նաև շարժման արագությունը:

ԿԱՏԱՐԵԼ հրահանգ

Փոխում է Do ելքային ազդանշանի վիճակը:

Այս հրահանգի կատարումը կփոխի Do (ON/OFF) ազդանշաններից մեկի վիճակը:

DO հրահանգ ստեղծելու համար սեղմեք Do կոճակը: Paramուցադրվում է պարամետրերի վահանակ: Ընտրեք Do ելքային ազդանշանի համարը (1, 2 կամ 3), ինչպես նաև ցանկալի վիճակը (ON կամ OFF): Կտտացրեք Ավելացնել հրահանգը ՝ հրահանգը ավելացնելու համար:

Այնուհետև ծրագրավորման վահանակում ավելացվում է հրահանգների տող: Հրահանգների տողը ցույց է տալիս Do ազդանշանի համարը և վիճակի փոփոխությունը:

LABEL հրահանգ

Ռոբոտների ծրագրում ավելացնում է պիտակ:

Այս հրահանգի կատարումը ոչ մի ազդեցություն չի ունենա: Այս տողը պիտակ է, որը թույլ կտա JUMP հրահանգին անցնել այս LABEL հրահանգի տողին:

LABEL հրահանգ ստեղծելու համար սեղմեք Jump Label կոճակը: Paramուցադրվում է պարամետրերի վահանակ: Ընտրեք Պիտակի տարբերակը և ցանկալի պիտակի համարը (1 -ից 5): Կտտացրեք Ավելացնել հրահանգը ՝ հրահանգը ավելացնելու համար:

Այնուհետև ծրագրավորման վահանակում ավելացվում է հրահանգների տող: Հրահանգների տողը ցույց է տալիս պիտակի համարը:

JUMP հրահանգ

Անցնում է ծրագրի տողին, որը պարունակում է համապատասխան պիտակ:

Այս հրահանգի կատարումը կհանգեցնի ծրագրի ցատկմանը դեպի համապատասխան պիտակ պարունակող տող:

JUMP հրահանգ ստեղծելու համար սեղմեք Jump Label կոճակը: Paramուցադրվում է պարամետրերի վահանակ: Ընտրեք Անցնել տարբերակը և ցանկալի պիտակի համարը (1 -ից 5): Կտտացրեք Ավելացնել հրահանգը ՝ հրահանգը ավելացնելու համար:

Այնուհետև ծրագրավորման վահանակում ավելացվում է հրահանգների տող: Հրահանգների տողը նշում է թիրախային պիտակի համարը:

Եթե մի քանի պիտակներ ունեն նույն թիվը, JUMP հրահանգը ծրագրի վերևից կանցնի առաջին համապատասխան պիտակի վրա:

Եթե JUMP հրահանգի համարին համապատասխան պիտակ չկա, ծրագիրը կանցնի ծրագրի վերջին տողը:

WAITDI հրահանգ

Սպասում է Di մուտքային ազդանշանի որոշակի վիճակի:

Այս հրահանգի կատարումը ռոբոտի վերահսկիչին կդնի սպասման մեջ, քանի դեռ Di մուտքային ազդանշանի վիճակը տարբերվում է սպասված վիճակից:

WAITDI հրահանգ ստեղծելու համար սեղմեք Wait Di կոճակը: Paramուցադրվում է պարամետրերի վահանակ: Ընտրեք Di մուտքային ազդանշանի համարը (1, 2 կամ 3), ինչպես նաև ցանկալի վիճակը (ON կամ OFF): Կտտացրեք Ավելացնել հրահանգը ՝ հրահանգը ավելացնելու համար:

Այնուհետև ծրագրավորման վահանակում ավելացվում է հրահանգների տող: Հրահանգների տողը ցույց է տալիս Di մուտքային ազդանշանի համարը և սպասվող վիճակը:

Քայլ 5: Միացրեք Robot + PCB + Software

1. Էլեկտրական միացումներ

Միացրեք ռոբոտի 6 servo շարժիչները ռոբոտի վերահսկիչին: Համոզվեք, որ միակցիչները միացված են ճիշտ ճանապարհին:

Շագանակագույն մետաղալար `0V (-) Կարմիր մետաղալար` 5V (+) Նարնջագույն մետաղալար `PWM

Միացրեք 12V կարգավորիչը ձեր 120V AC պատի վարդակին: Միացրեք 12V կարգավորիչը ռոբոտի վերահսկիչի հոսանքի միակցիչին: Ակտիվացրեք անջատիչը SW1: LED1 լույսը պետք է միանա, և LED2 լույսը պետք է բռնկվի: Ռոբոտը պետք է տեղադրի իր բոլոր servo շարժիչներ 90 աստիճանով:

Միացրեք USB մալուխը ռոբոտի վերահսկիչից ձեր համակարգչին:

Տես 1 -ին պատկերը:

2. Գործարկեք ծրագրակազմը

Գործարկեք DIY Robotics Educative Cell V1.0 ծրագրակազմը ՝ կտտացնելով ձեր աշխատասեղանին DIY Robotics պատկերակին: Theրագիրը բացվում է միացման վահանակի վրա:

Տես 2 -րդ պատկերը:

3. Սահմանել PC Robot սերիական հաղորդակցություն

Կտտացրեք «Սկան սերիական նավահանգիստներ» կոճակը:

Բացվող ցուցակից ընտրեք հաղորդակցության ճիշտ պորտը:

Սեղմեք «Միացնել» կոճակը:

Տես 3 -րդ պատկերը:

4. Թող ստեղծումը սկսվի

Կառավարեք ռոբոտը կառավարման վահանակից:

Ստեղծեք ձեր ռոբոտային ծրագիրը ծրագրավորման վահանակից:

Զվարճանալ!

Քայլ 6: Եզրակացություն

Ուզում եք ավելի հեռու գնալ:

Ձեզ հաճելի՞ էր իմանալ արդյունաբերական ռոբոտաշինության աշխարհի մասին: Պատրա՞ստ եք կավատել ձեր նոր ռոբոտացված ձեռքը: Միացեք DIY-Robotics ֆորումին հիմա: DIY- Ռոբոտաշինության ֆորումը ծրագրավորման հետ խոսելու, գաղափարներ և լուծումներ փոխանակելու և համատեղ աշխատելու համար աջակցող, խելացի համայնքում հիանալի իրեր ստեղծելու տեղ է: Օգնության կարիք ունեմ? DIY-Robotics համայնքը կօգնի ձեզ, եթե օգնության կարիք ունեք DIY-Robotics կրթական բջիջ կառուցելիս: Բաժանորդագրվեք DIY-Robotics ֆորումին և ձեր հարցը տվեք համայնքին: