GorillaBot 3D Басылган Arduino Автономдуу Спринт Төрт Робот: 9 Кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Жыл сайын Тулузада (Франция) Тулуза робот жарышы #TRR2021 болот

Жарыш эки метрлик жана төрт бурчтуу роботтор үчүн 10 метрлик автономдуу спринттен турат.

Учурдагы мен төрт төрттүк үчүн чогулткан рекорд 10 метр аралыкка чуркоодо 42 секунд.

Ушуну эске алып, мен жаңы башкаруучу чемпион болуу үчүн, аны жеңе алам деп ойлогон роботту иштеп чыгуу планын ойлоп табышым керек болчу !!!

Instructables мүчөсүнөн "jegatheesan.soundarapandian" жана былтыркы Тулуза роботунун "Oracid 1" жеңүүчүсүнөн бир аз илхам издеп, экөө тең төрт төрттөрдү куруу боюнча окуу куралдарын иштеп чыгууну жана бөлүшүүнү жакшы көрүшөт. Мен негизинен ал жердеги дизайнды көчүрүп, аны бир аз чоңураак кыла баштадым!

Дизайн ар бир буту үчүн 5 тилкелүү байланыш механизмине негизделген, 2 серво ар бир буту жалпы 8 сервос үчүн.

Эрежелерде старт сигналынан башка бардык жарыш робот тарабынан автономдуу түрдө жүргүзүлүшү керек экени айтылат, ошондуктан мен роботту жолдо кармоо үчүн жеңил салмак системасын ойлоп табышым керек болчу, бул учурда мен QMC5883L магнитометрин (санариптик компас) колдондум. бул анын багыты боюнча, HC-SR04 УЗИ сенсору робот чынында эле башаламандыкка учурап, дубалга 90 градус бурч менен урула баштаса, мен канча кадам жасашым керек экенин айтуу үчүн коддогу кадам эсептегичти колдондум. 10 метр үчүн.

Эгер бул роботту жасоого кызыкдар болсоңуз, бул маймылдын баардыгы ойлонулган!

100% акысыз 3D басып чыгарылуучу Body:

Электрониканы тиркөө үчүн электроникадан жана бурамалардан башка баары 3D басып чыгарылат, ошол эле кичинекей кайчылаш бурамалар гана колдонулат, сизге роботту чогултуу үчүн кичинекей кайчылаш бурагыч керек.

Оңой туташтыруучу электроника:

татаал ширетүүнү талап кылбайт

Акылга сыярлык басып чыгаруу убактысы:

Ал чоң жана таасирдүү көрүнүшү мүмкүн, бирок ал болгону 15 сааттык басып чыгаруу (кээ бирлер үчүн көп убакыт: D)

Акылга сыярлык көлөмдүн талаптары:

Ал L: 150mm x W: 150mm x H: 25mm көлөмүн талап кылган салыштырмалуу кичинекей принтерде басып чыгарылышы мүмкүн.

Роботтун жалпы баасы:

Заряддагыч түзүлүш үчүн роботтун өзү 75 доллардын тегерегинде турат

Эгер меникиндей эле орнотууну кааласаңыз, 3D принтер контроллери (милдеттүү эмес) талап кылынат.

ЭСКЕРТҮҮ:

Мен колдонгон 5V 3A электр менен камсыздоо бул эң жакшы чечим эмес, анткени бул роботтун баардык 8 сервосун бир убакта иштетүү керек, ошондо алар абдан көп ток тартат, кабатыр болбоңуз, менде робот күйүп кеткен жок бирок күчү транзистордун бир аз ысып кетишин күтөм, мен роботту Серво калканына керексиз зыян келтирбөө үчүн, чуркоо арасында муздатып, 2 мүнөттөн ашык колдонууну сунуштабайм.

Эгерде кимдир бирөөңүздө бул көйгөйдү чечүү мүмкүнчүлүгү болсо, анда сиздин салымыңыз абдан ыраазы болмок!

Жабдуулар

РОБОТ УЧУН ЖАБДЫКТАР:

• 8x Tower Pro MG90S аналогдук 180 градус сервосу (Aliexpress/Amazon)
• 1x Sunfounder Wireless Servo Control Board (Sunfounder Store/ RobotShop)
• 1x Arduino NANO (Aliexpress/Amazon)
• 1x NRF24L01 Transceiver Module (Эгер контроллерди колдонбосоңуз, сизге анын кереги жок) (Aliexpress/Amazon)
• 1x Магнитометр (санариптик компас) QMC5883L GY-273 (Aliexpress/Amazon)
• 1x Ultrasonic сенсор HC-SR04 (Aliexpress/Amazon)
• 2x 18650 3.7V Li-ion батареялары (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 кош батарея кармагычы өчүрүлгөн (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 Li-Ion Батарея кубаттагычы (Aliexpress/Amazon)
• Узундугу 10 см болгон 4x ургаачыдан ургаачы дюпондук кабелдер (Aliexpress/Amazon)
• 4х ургаачыдан ургаачысына 20 см узундуктагы кабель (Aliexpress/Amazon)
• 10х бурамалар 2мм х 8мм (серволор топтомундагы бурамалар сыяктуу) (Aliexpress/Amazon)

КОНТРОЛЛЕР:

Бул роботту кол менен башкаруу үчүн сизге 3D басылган Arduino Controller керек болот (шилтеме бул жерде)

Робот дагы автономдуу болушу мүмкүн, андыктан контроллер милдеттүү эмес.

ПЛАСТИКА:

Бөлүктөр PLA же PETG же ABSде басылышы мүмкүн.

!! Көңүл бургула, 500г катушка 1 роботту басып чыгаруу үчүн жетиштүү !!

3D принтер:

Минималдуу курулуш платформасы талап кылынат: L150mm x W150mm x H25mm

Бардык 3d принтер жасай берет. Мен жеке бөлүктөрүн 200 долларга чейин арзан 3D принтер болгон Creality Ender 3кө басып чыгардым. Басып чыгаруу кемчиликсиз болуп чыкты.

1 -кадам: Бөлүктөрдү 3D басып чыгаруу

Ошентип, азыр басып чыгаруу убактысы келди … Ооба!

Мен тетиктердин бардыгын басып чыгаруу учурунда эч кандай колдоочу материалдарсыз 3D басып чыгаруу үчүн иштелип чыккан.

Бардык бөлүктөрдү нерселерден жүктөп алууга болот (бул жерде шилтеме)

Бардык бөлүктөр сынакта Creality Ender 3 басылган

• Материал: PETG
• Катмар бийиктиги: 0.3мм
• Толтуруу: 15%
• Шланганы диаметри: 0.4 мм

Бөлүктөрдүн тизмеси төмөнкүчө:

• 1x БАЗА ЭЛЕКТРОНИКАСЫ
• 1x БАЗА АРТКА
• 1x БАЗА ФРОНТ
• 8x ЦИРКУЛ ПИН L1
• 4x ЦИРКУЛ ПИН L2
• 4x ЦИРКУЛ ПИН L3
• 4x ЦИРКУЛ ПИН L4
• 8x THIGH SERVO
• 8x THIGH
• 8x CALF EXT
• 8x CALF INT
• 8x FOOT
• 4x SQUARE CLIP
• 44x ЦИРКУЛДУК КЛИП

Файлдар жеке бөлүктөр жана топтук бөлүктөр катары жеткиликтүү.

Тез басып чыгаруу үчүн ар бир GROUP.stl файлын бир жолу басып чыгарыңыз.

2 -кадам: GorillaBotтун денесин чогултуу

Бардык монтаждоо көрсөтмөлөрү жогоруда көрсөтүлгөн видеодо сүрөттөлгөн:

1. БАЗА ФРОНТунун алдыңкы сол жагындагы серво кармагычтын тешигине ЦИРКУЛДУК PIN L1ди коюңуз
2. MG90S сервосунун биринин кабелин BASE FRONT алдыңкы сол серво кармагычындагы уя аркылуу өткөрүңүз
3. MG90S сервосун ордуна салыңыз
4. MG90S сервосун 2 бурама менен бекемдеңиз (ашыкча катуулатпаңыз, анткени бул базага зыян келтириши мүмкүн)
5. Ошол эле процессти BASE FRONT артка солго, алдыңкы оңго жана арткы оңго кармагычтар үчүн кайталаңыз
6. Ошол эле процессти BASE BACK алдыңкы сол, арткы сол, алдыңкы оң жана арткы оң servo ээлери үчүн кайталаңыз.
7. Батарейка кармагычын базалык электронго 4 бурама же 4 бурама менен бекитүү
8. Wireless Servo Control Board'ту BASE ELECTRONICSке диагонал боюнча 2 бурама же 4 бурама менен бекитиңиз
9. Ардуино наносун жана NRF24L01 өткөргүчүн Зымсыз Серво Башкаруу тактасына клипке салыңыз
10. Негизги фронтту базалык электронго 2 чарчы тешиктүү USB порт аркылуу артка каратып сүрүңүз
11. 2 SQUARE CLIPS менен коопсуз жерде
12. BASE BACKти BASE ELECTRONICSке артка караган 2 чарчы тешиктүү USB порт аркылуу жылдырыңыз
13. 2 SQUARE CLIPS менен коопсуз жерде
14. Магнитометрди 2 бурама менен БАЗА ФРОНТуна бекиткиле
15. УЗИ сенсорун БАЗА ФРОНТуна кошуңуз
16. Серво кабелдерин көрсөтүлгөндөй Зымсыз Серво Башкаруу тактасына карай жетектеңиз

3 -кадам: Электрониканы туташтыруу

Бардык байланыштар жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөн:

1. 4 дюймдук 20 дюймдук кабелдерди зымсыз серво башкаруу такталарына Ultrasonic казыктарына сайыңыз
2. 4 кабелдин экинчи учун УЗИ сенсоруна сайыңыз (алар туура жолдо экенин текшериңиз)
3. 4 дюймдук 10 дюймдук кабелдерди зымсыз серво башкаруу такталарына Магнитометрдин казыктарына туташтырыңыз
4. 4 кабелдин экинчи учун магнитометрге сайыңыз (алар туура жолдо экенине ынангыла)
5. Бардык сервоприёмниктерди зымсыз серво башкаруу тактасына атайын казыктарына сайыңыз
6. Батарейканын VIN жана GND зымдарын зымсыз серво башкаруу тактасына бурап, туура полярдыкты камсыздандырыңыз

4 -кадам: GorillaBotтун буттарын чогултуу

Бардык монтаждык кадамдар жогоруда көрсөтүлгөн видеодо сүрөттөлгөн:

1. 1 СЫРГЫЛА 1 АЙРЫК ПИН 1 L4
2. 1 CALF EXTтин жоон учун L4 ЦИРКУЛДУК PINдин үстүнөн, капталын бутунан алыс каратып сүрүңүз
3. CREFULAR PIN L4 үстүнөн 2 CALF INT
4. 1 CALF EXTтин жоон учун L4 CIRCULAR PIN үстүнөн жылдырып, капталын бут жагына каратып коюңуз
5. 1 -АЙРЫКТЫ ЦИРКЛУК ПИН Л4
6. 3 ЦИРКЛУР КЛИПС менен коопсуз жерде
7. Слайд 1 ЦИРКУЛ ПИН L3 чогултулган CALF EXTтин 1 аркылуу
8. СЫРТКЫ 1 THIGH SERVO ЦИРКУЛДУК PIN L3 үстүнөн, CALF EXTти караган тарабы менен
9. L3 ЦИРКУЛДУК ПИНдин үстүнөн 1 THIGH слайд
10. ЦИРКУЛДУК PIN L3 башка чогултулган CALF EXT аркылуу жылдырыңыз
11. 3 ЦИРКЛУР КЛИПС менен коопсуз жерде
12. СЫРТКЫ 1 THIGH SERVO 1 CIRCULAR PIN L2ден жогору, сырткы тарабы CIRCULAR PIN L2нин башын караган
13. ЦИРКУЛДУК PIN L2 чогултулган CALF INTS экөө тең аркылуу жылдырыңыз
14. L2 ЦИРКУЛДУК ПИН аркылуу 1 THIGH слайд
15. 3 ЦИРКЛУР КЛИПС менен коопсуз жерде
16. Калган 3 бут үчүн бардык процесстерди кайталаңыз, буттары роботко бириктирилгенде, төөнөгүчтөрдүн баштары сыртка карайт жана CALF EXTS CALF INTSтин алдында турат, андыктан монтаж алдыдан артка бирдей, бирок солдон симметриялуу болот..

5 -кадам: Arduino орнотуу

GorillaBot иштеши үчүн C ++ программасын колдонот. GorillaBotко программаларды жүктөө үчүн биз Arduino IDE менен бирге Arduino IDEге орнотулушу керек болгон башка китепканаларды колдонобуз.

Arduino IDEди компьютериңизге орнотуңуз: Arduino IDE (шилтеме бул жерде)

Китепканаларды Arduino IDEге орнотуу үчүн төмөнкү шилтемелердеги бардык китепканалар менен төмөнкүлөрдү кылышыңыз керек.

1. Төмөндөгү шилтемелерди басыңыз (бул сизди GitHub китепканаларына алып барат)
2. Код деген жашыл баскычты басыңыз
3. Жүктөө ZIP баскычын чыкылдатыңыз (жүктөө сиздин веб браузериңизде башталышы керек)
4. Жүктөлгөн китепкана папкасын ачыңыз
5. Жүктөлгөн китепкана папкасын ачыңыз
6. Бузулбаган китепкана папкасын көчүрүү
7. Ачылбаган китепкана папкасын Arduino китепкана папкасына чаптаңыз (C: / Documents / Arduino / librarys)

Китепканалар:

• Varspeedservo китепканасы (шилтеме бул жерде)
• QMC5883L китепканасы (шилтеме бул жерде)
• RF24 китепканасы (шилтеме бул жерде)

Ал жерде бизде бар, сиз барууга даяр болушуңуз керек Arduino IDEди туура орноткондугуңуз үчүн, төмөнкү кадамдарды аткарыңыз

1. Төмөндө каалаган Arduino кодун жүктөп алыңыз (GorillaBot Controller & Autonom.ino)
2. Аны Arduino IDEде ачыңыз
3. Куралдарды тандоо:
4. Такта тандоо:
5. Ардуино Нанону тандаңыз
6. Куралдарды тандоо:
7. Процессорду тандоо:
8. Сатып алган Arduino наноңузга жараша ATmega328p же ATmega328p (эски жүктөгүч) тандаңыз.
9. Arduino IDEнин жогорку сол бурчундагы Текшерүү баскычын (Белги баскычы) чыкылдатыңыз

Эгерде баары ойдогудай болсо, сиз ылдый жагында "Даяр болду" деген билдирүү алышыңыз керек.

6 -кадам: Кодду жүктөө

Эми кодду GorillaBotтун мээсине Arduino Nanoго жүктөө убактысы келди.

1. USB кабели аркылуу компьютериңизге Arduino Nano сайыңыз
2. Жүктөө баскычын чыкылдатыңыз (Оң жебе баскычы)

Эгерде баары ойдогудай болсо, түбүнө жүктөө бүттү деген билдирүү келиши керек.

7 -кадам: Серволорду калибрлөө

Буттарды туура чогултуу үчүн, серволорду үй абалына келтиришибиз керек.

1. Батарея кармагычка 2 Li-ion Батареясын салыңыз
2. Роботту күйгүзүңүз жана 5 секунд күтүңүз
3. Роботту өчүрүңүз

8 -кадам: Буттарды денеге чогултуу

Буттарды сервоско туташтыруу абдан жөнөкөй, CALF EXTти CALF INTтин алдына орнотуу керек экенин унутпаңыз.

1. Буттардын биринин CALF EXT тарабынын THIGH'ин алдыңкы алдыңкы сол серво кармагычтагы L1 ЦИРКУЛДУК PINдин үстүнө жылдырыңыз
2. 1 ЦИРКУЛДУК КЛИП менен коопсуз сактаңыз
3. Ошол эле буттун CALF EXT тарабынын THIGH SERVOсун алдыңкы алдыңкы сол серво кармагычындагы servo башынын үстүнө жылдырыңыз (THIGH SERVO денеге 90 градус бурчта экенин текшериңиз)
4. THIGH SERVOну дененин 90 градустук бурчунда бир колдуу мүйүз жана кичинекей servo винти менен бекемдеңиз.
5. Ошол бутун калган THIGH жана THIGH SERVO менен алдыңкы арткы сол серво кармагычы үчүн ошол эле процессти кайталаңыз.
6. Калган 3 бут үчүн мурунку процесстерди кайталаңыз

9 -кадам: Жарышка даяр !

Демек, баарына даяр болуш керек !!!

Кол режими:

• Роботту жана контроллерди күйгүзүңүз жана роботтун джойстиктин өйдө -ылдый солго жана оң багыттарын колдонуу менен туура жүргөнүн текшериңиз.
• Ылдый баскычын басыңыз жана робот кичине бий аткарышы керек

Эгерде баары жакшы иштесе, серволор жакшы калибрленген жана сиз азыр автономдуу режимди колдонуп көрсөңүз болот.

Автономдуу режим

Автономдуу Sprint режими роботту 2,5 метрге туруктуу багытта иштетүү үчүн магнитометрди колдонот. Сиз контроллерди колдонуу менен керектүү позицияны жана керектүү оңдоо бурчун программалай аласыз

1. Роботту жана контроллерди күйгүзүңүз
2. Магнитометрди 5 секунд калибрлөө үчүн роботту бардык тарапка жылдырыңыз
3. Роботту жерге койгула, аны каалаган абалга кой
4. Бул аталышты жаттоо үчүн өйдө баскычын басыңыз
5. Роботту керектүү аталыштын сол жагына 30-45 градуска буруңуз
6. Ошол позицияны жаттоо үчүн сол баскычты басыңыз
7. Роботту керектүү аталыштан оңго 30-45 градуска буруңуз
8. Бул позицияны жаттоо үчүн оң баскычты басыңыз
9. Роботту кайра каалаган тилкесине коюңуз
10. Роботту иштетүү үчүн джойстик баскычын басыңыз

Робот 2,5 метрге туруктуу багытта чуркайт, андан кийин отурууну токтотуп, жеңиш бийин бийлейт.

Менин роботум 2,5 метрди 7,5 секундада аткара алды.

Бул мага 30 секундда 10 метр теориялык убакыт берет, бул мага Тулуза робот жарышында жакшы убакыт өткөрүүгө жетиштүү болот

Мага ийгилик каалаңыз жана бул роботту жасоону чечкендер үчүн мен сиздин пикириңизди жана мүмкүн болгон жакшыртууларды угууну каалайм !!!

Роботтор конкурсунда экинчи орун