Клубдар, мугалимдер үчүн жөнөкөй "Robot Kit" ж.б .: 18 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Идея "Middle TN Robotic Arts Society" мүчөлөрү үчүн кичинекей, бирок кеңейтиле турган комплект куруу болчу. Биз комплект боюнча семинарларды пландаштырабыз, айрыкча мелдештер үчүн, мисалы линияны ээрчүү жана тез саякат.

Биз Arduino Nanoну кичине өлчөмүнө, бирок чоң кирүү/чыгаруу санына байланыштуу киргиздик. Breakout тактасын кошуу менен, бардык казыктарга оңой жетүүгө болот жана Servo-достук. Биз стандарттык батарейкаларды таштап, USB кубаттоо кабелин жана кубаттуулуктун LED статусун камтыган 3350mAh Power Bankти тандап алдык. USB кабели программалоо кабели катары эки эсе көбөйөт. Куруучулардын тез жана оңой жылышын камсыздоо үчүн эки үзгүлтүксүз айлануу сервосу. Кичинекей нан тактасы тез жана оңой прототип кылууга мүмкүндүк берет. 3мм тешиктер тактайчанын периметрин түзүп, компоненттерди кошууга мүмкүндүк берет.

Биздин клубдун мүчөлөрү үчүн биз комплектти БААСЫНА сатабыз жана сиз аны алуу үчүн катышышыңыз керек. Чынында, эгер сиз дизайнга, окуу планын түзүүгө, бөлүктөрдү жасоого (3D басып чыгаруу, Лазердик кесүү ж. Биз комплектибиздин баасын 29.99 долларга чейин түшүрдүк. Эгерде сиз жеткирүү мөөнөтү узартылган бөлүктөргө заказ берсеңиз, бул бааны төмөндөтө аласыз. Биз бул жерде эң арзан комплект эмес экенин түшүнөбүз, бирок биз курууга оңой жана кеңейтиле турган нерселерди ойлоп табууга басым жасайбыз, аны чогултуу үчүн бир нече күн талап кылынбайт. Чынында, бул комплект кыймылга келүү үчүн бир сааттан аз убакытты алышы керек.

Жабдуулар

Негизги бөлүктөр:

• Arduino Nano
• Батарея Power Bank
• Robot Frame
• SliderM-F секиргичтери
• Ultrasonic Sensor
• Qty 3 - 3mmx10mm 3m гайкалар менен бурамалар
• Саны 3 - 3мм x 3мм аралыгы
• 2 -сан - Үзгүлтүксүз айлануу SF90R Servo
• Qty 2 - Wheels 52ish mm Wheels
• Саны 4 - 6 "Zip галстуктары (туурасы 3,5 ммдей болгон ичке жүндөрдү алыңыз) Harbor Freightтин сорту жакшы иштейт.
• Mini Breadboard
• Arduino Nano Shield

Кошумча:

Кабелдик ороо

Куралдар:

• Нанонун үстүндөгү баштарды ширетүүчү темир
• Глей тапанчасы
• Негизги бурагыч

1 -кадам: кадр

Куруучулардын тез жүрүүсүнө жардам берүү үчүн, биз тетиктерди кайда коюу керектигин көрсөтүү үчүн алкактын ар бир тарабында текст жазылган контурду оюп алдык.

Биз лазердик кескичке жетүү бактысына ээ болдук. Эгер андай кылбасаңыз, анда жергиликтүү мейкиндиктерге кайрылууну сунуштайбыз, эгерде аларда колдоно турган болсоңуз же алар сиз үчүн алкакты кесип салууга даяр болсо.

3D принтер базаны басып чыгаруу үчүн да колдонулушу мүмкүн. Бизде SVG жана STL камтылган.

Биз комплекттерибиз үчүн 3мм акрил колдондук. Сиз башка медианы колдонсоңуз болот, мисалы, жыгач, картон, пенопласт, ж.

2 -кадам: Arduino даярдоо

Ардуиного баш катмарларды кошууну жеңилдетүү үчүн, эркек баштарды Arduino калканчына салыңыз. Ардуино Нанону башы менен тизип коюңуз. Тактадагы калканга каршы белгилерге көңүл буруңуз. Бардык казыктарды ээрчитип койгула.

3 -кадам: Arduino Shield'ди орнотуңуз

1. 3 сары боштукту алдын ала же 3D басылган Arduino тешиктерине тууралаңыз.
2. Arduino калканчын тиркөө үчүн M3x10 бурамаларын жана гайкаларын колдонуңуз. Ыкчам, тар эмес. Эгерде сиз бурамалар бошоп кетет деп тынчсызданып жатсаңыз, жаңгактын аягына ысык клей тийгизип коюңуз. Калкандагы 4 -тешик жөнүндө кабатыр болбоңуз, анткени ал кереги жок болуп калат жана кийинчерээк курулуш учурунда Power Bankке тоскоолдук кылат.

4 -кадам: Серваларды орнотуңуз

1. Сервонун контурунун алкакка багытталышына көңүл буруңуз. (3D басылган версияда көрсөтүлгөн эмес, бирок сүрөттөргө шилтеме кылыңыз)
2. Рамканын үстү жагында Zip галстуктун башы бар тик бурчтуу уячалар аркылуу эки сыдырма байлаңыз.
3. Серваларды салып, артка карай тик бурчтуу оюктар аркылуу өткөргүчтү колдонуңуз. Zip галстуктарын бекем тартыңыз. Эгерде серво өзүн коопсуз сезбесе, анда сервос кадрга тийген тараптарга бир аз ысык клей кошуп койсоңуз болот.

5 -кадам: Power Bank Mount

1. Zdu галстугунун үстү жагында Arduino менен Breadboard жайгашкан жердин ортосунда Zip галстугун башкарыңыз. Бош туруңуз.
2. Zip галстугун арт аркылуу өткөрүңүз. Бош туруңуз.
3. Power Bankти жылдырып, Zip Tiesти бекем бекемдеңиз. Багыттоого көңүл буруңуз.

Эскертүү: Биз сүрөттөрдө көрүнгөн алдыңкы бетине 3D басылган "слайдерин" колдонуп жатабыз. Бирок, биз анын ашыкча сүрүлүүнү жаратып жатканын байкадык, андыктан сиз бөтөлкөнүн капкагы, пластикалык эмерек планери ж.

6 -кадам: Дөңгөлөктөр

Биз EVA көбүгүнөн дөңгөлөктөрүбүздү кесүү үчүн лазердик кескичти колдондук. Сиз каалаган нерсени колдонсоңуз болот. Кумуралардын капкактары, 3D басылган, эски оюнчуктардын дөңгөлөктөрү ж.б. Диаметри болжол менен 52 мм болгон дөңгөлөктөрдү табууга аракет кылыңыз.

1. Дөңгөлөктүн борборунда кичинекей филлпстин баш бурамасы тегерек servo мүйүзүн орнотууга уруксат берүү үчүн тешиги бар экенин текшериңиз.
2. Серво мүйүзүн ортоңку бөлүккө кошуп, дөңгөлөктөргө чаптаңыз. Ортоңку тешикке клейди түшүрүп албоо үчүн, дөңгөлөктү серво мүйүзү менен кармоо үчүн, термелүүнү азайтыңыз.
3. Чакан филлипстин бурамасын колдонуу менен дөңгөлөктөрдү сервоприводдорго бекиткиле. Тыгыз эмес.

7 -кадам: Нан тактасы

Нан тактасынын арткы бөлүгүн тазалаңыз. Рамканын үстүнө оюп түшүрүү менен тегиздеп, тиркеп коюңуз. 3D басылган фреймди колдонуп жатсаңыз, басып чыгаруунун тик бурчтуу оюк бөлүгүн колдонуңуз.

8 -кадам: Көчүүгө убакыт

Кыймылга өтүү үчүн SERVOSту иштетиңиз.

1. Ардуиного жакын кызгылт сары зым менен Pin 10го сол серводон (эгер сиз арт жактан карасаңыз, солго Серво) тиркеңиз.
2. Ардуиного эң жакын кызгылт сары зым менен Pin 11ге оң серводон (эгер сиз арт жактан карасаңыз, оңго Серво) тиркеңиз.

9-кадам: Кошумча: Ботуңуздун көрүүсүн берүү

Эми биз боттун нерселерге кирип кетпеши үчүн бир нерсе кошушубуз керек. УЗИ сенсорун колдонуңуз. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй сенсорду нан тактасына бекиңиз.

*Электр зымдарын диаграмманы андан ары ылдыйда кантип зымга салуу боюнча инструкцияда караңыз.

10 -кадам: Кошуу - Кошуу: IR Sensor аркылуу чек араны аныктоо

Ботуңуз столдун, аренанын жээгинен түшүп калбашы үчүн, линия сенсорун кошолу. Биз QTR-MD-06RC чагылтуу сенсорунун массивин колдонуп жатабыз. Алты инфракызыл эмитент/детектор ылдый карайт жана беттен сенсорго чейинки аралыкты өлчөйт.

Сенсорду кошуу үчүн 4 кичинекей 2мм бурамаларды кармаңыз, IR сенсорунун токтоп калышы (Smiley Face). Туура багыттоо үчүн сүрөттөргө шилтеме бериңиз.

*Электр зымдарын диаграмманы андан ары ылдыйда кантип зымга салуу боюнча инструкцияда караңыз.

11 -кадам: Программалоо - Орнотуу

Arduino программасын жүктөп алыңыз.

Стандарттык көрсөтмөлөрдү аткарыңыз.

Аны орноткондон кийин, Arduino Nano үчүн программаны жана орнотууну ачыңыз. Бул ар кандай өндүрүүчүлөрдө ар кандай болушу мүмкүн, бирок эгерде сизде бөлүктөр тизмесинен бирөө болсо:

1. "Куралдарды" ачуу
2. Тактайдын түрү катары "Arduino Nano" тандаңыз
3. Процессордун түрү катары Atmega328P (Эски жүктөгүч) тандаңыз
4. Ардуино Нанону кубаттагычыңызга кошулган Micro USB кабелин колдонуп, компьютериңиздин каалаган USB портуна туташтырыңыз. "Белгисиз түзмөк" сыяктуу ката кетсе, туура драйверлерди орнотушуңуз керек болот. Жардам берүү үчүн бул көрсөтмөнүн Кошумча бөлүгүн караңыз.

12 -кадам: Ultrasonic Sensor үчүн Code Overview

Код абдан жөнөкөй жана эки китепкананы колдонот - Servo.h жана NewPing.h. Servo.h - бул Arduino фонду тарабынан камсыздалган китепкана жана PWM (импульстун туурасы модуляцияланган) сигналдарын көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Бул китепканага шилтемени бул жерден тапса болот:

NewPing.h, мурда айтылгандай, Тим Эккелдин үчүнчү жактын китепканасы. Бул бизге убакытка негизделген өлчөө дүйнөсүнө жөнөкөй интерфейсти берүү үчүн колдонулат. Бул китепканага шилтемени бул жерден тапса болот:

Бул орнотуу үчүн биз негизги алдыга, солго, оңго, кайталануучу мисалды түздүк. Биз мүчөлөрүбүзгө УЗИ сенсорун жана эки үзгүлтүксүз айлануу серверлерин кантип колдонууну көрсөтө турган баштапкы чекитти бергибиз келди (бири тескерисинче). Биздин укурукта робот алдыда сканерлейт жана эгер так болсо дагы алдыга жылат. Бирок, эгерде ал жакын жана объект экенин сезсе (пинг убактысы биз тандаган минимумдан кыска), анда ал токтойт, солго бурулат, сканерлейт, оңго бурулат, кайра сканерлейт жана дагы ачык болгон багытта барат.

Сиз эки сервонун ар бирине алдыга жылуу үчүн ар кандай буйруктар берилгенин байкасаңыз болот - бул сервистер шассиге карама -каршы багытта орнотулгандыктан. Ушундан улам, боттун айланасында эмес, алдыга жылышы үчүн ар бир серво карама -каршы багытта жылышы керек. Эгерде сиз тескерисинче жылууну кааласаңыз, ошондой.

Бул мисал эң негизги тоскоолдуктарды болтурбоону көрсөтөт, бирок аны жакшыртса болот. Сиз үчүн "үй тапшырмасы" мисалы, баштоо учурунда 360 градуска толук шыпырып, эң ачык жолду тандоо болушу мүмкүн. Ар тараптан кеңири сканерлеп, боттун "ичине салынганын" караңыз. Лабиринтти чечүү үчүн башка сенсорлор менен айкалыштырыңыз.

13 -кадам: SUMO кодун колдонуу менен линиянын кодун карап чыгуу

Келе жакында.

14 -кадам: Программалоо - Китепканалар

Туура китепканалар орнотулганын текшерүүдөн баштаңыз.

Servos үчүн Servo.h китепканасы демейки болушу керек.

УЗИ сенсор HC-SR04 үчүн:

1. Программада Sketch> Китепкананы кошуу> Китепканаларды башкаруу бөлүмүнө өтүңүз.
2. Тим Эккелдин "NewPing" издеңиз.
3. Акыркы версиясын тандап, орнотуңуз.

QTR-MD-06RC чагылтуу сенсорунун массиви үчүн:

1. Программада Sketch> Китепкананы кошуу> Китепканаларды башкаруу бөлүмүнө өтүңүз.
2. Полулунун "QTRSensors" издөө.
3. Акыркы версиясын тандап, орнотуңуз.

15 -кадам: Программа

1. Ping Sensor үчүн MTRAS_Kit_Ping_Sensor_1_18_20.ino файлын жүктөп алыңыз.
2. SUMO үчүн программаланган Ping Sensor менен Line Sensor үчүн MTRAS_Kit_Sumo_1_18_2020.ino файлын жүктөп алыңыз.
3. USB аркылуу Arduino сайыңыз.
4. COM портун тандаңыз (Сүрөттү караңыз). Сиздин COM портуңуз башкача болушу мүмкүн.
5. Каталар жок экенине ынануу үчүн текшерүү белгисин басыңыз.
6. Эгерде баары текшерилген болсо, анда программаны Arduinoго жүктөө үчүн оң жебени чыкылдатыңыз.
7. Бүткөндөн кийин USB кабелин ажыратып, Power Bankке туташтырыңыз.

Step 16: Wiring диаграммасы

Роботту туташтыруу үчүн төмөнкү сүрөттү колдонуңуз.

• Ultrasonic сенсор үчүн m-f jumper зымдарын колдонуңуз.
• Сызык сенсору үчүн m-m jumper зымдарын колдонуңуз.
• Servos үчүн сиз 3 пин туташтыргычты казыктарга туташтыра аласыз.

17 -кадам: Куттуктайбыз !!! Сиз робот курдуңуз

УЗИ коду үчүн робот айлана башташы керек. Качан 35 см ичинде бир нерсени сезсе, ал токтойт, солго жылат жана тез өлчөйт, андан кийин оңго жылат жана ошону жасайт. Ал кайсы тараптын эң алыс аралыкта болгонун аныктайт жана ошол тарапка жылат.