Ардуино Combat роботун көзөмөлдөө: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Штаттардагы Battlebotsтун жана Улуу Британиядагы робот согуштарынын кайра жанданышы менин робот техникасына болгон сүйүүмдү кайрадан жандандырды. Ошентип, мен жергиликтүү бот куруучулардын тобун таап, сууга чөмүлдүм.

Биз Улуу Британиянын кумурска салмагынын масштабында күрөшөбүз (150 грамм салмак чеги), мен ботко RC жабдууларын куруунун салттуу жолун тез түшүндүм: кымбат баалуу RC өткөргүч, көлөмдүү же кымбат ресивер жана ESCs (электрондук ылдамдыкты көзөмөлдөгүчтөр), алар сыйкырдуу кутулар бул көлөмдөгү бот үчүн керектүү учурдан алда канча көп иштей алат.

Мурда Arduino колдонгондон кийин, мен башкача аракет кылып, өзүмө Arduino системасынын максатын койгум келди, ал согуштук укуктук сигналды алат жана эки диск моторун 5 доллардын тегерегинде башкара алат (арзан ESCтин жарымынын баасы)

Бул максатка жетүүгө жардам берүү үчүн, мен бул RC машинасын ремикс кылдым, ресивердин салмагын/баасын төмөндөтүп, арзан h-bridge чипин иштетүү үчүн 4 PWM сигналын чыгардым.

Бул көрсөтмө Arduino башкаруу тутумуна багытталат, бирок мен жаңы адамдарга биринчи ботун курууга жардам берүү үчүн кошумча маалымат кошом

Жоопкерчиликтен баш тартуу:

Кичинекей масштабда да робот куруу/согушуу коркунучтуу болушу мүмкүн, өзүңүздүн тобокелиңизге алыңыз

1 -кадам: Сизге эмне керек

Материалдар:

Башкаруу системасы үчүн:

• 1x Arduino pro mini 5v (USD 1.70)
• 1x nRF24L01 модулу ($ 1.14)
• 1x 3.3v регулятор модулу ($ 0.32)
• 1x кош ч-көпүрө модулу* ($ 0.90)

Калган негизги бот үчүн:

• 2x микро тиштүү мотор ** (арзан версия, ишенимдүү версия)
• 1x 2s литий полимердик батарея
• 1x баланстык кубаттагыч
• 1x липо зарядка сумкасы
• 1x которуу
• 1х батарея туташтыргычы
• misc зымы (мен жаткан Arduino секирүүчү зымдарын колдондум)
• кичинекей бурамалар
• (милдеттүү эмес) эпоксид
• (милдеттүү эмес) Алюминий (алкоголсуз суусундуктан)
• (кошумча) кошумча LED

Негизги контроллер үчүн:

• 1x Arduino pro mini 5v
• 1x nRF24L01 модулу
• 1x 3.3v жөндөгүч модулу
• 1x Arduino-джойстик

Куралдар:

• Бурама айдоочу
• Кандооч
• Pense
• 3d принтер (милдеттүү эмес, бирок жашоону жеңилдетет)

*h-bridge модулдарын карап жатканда, 4 сигналдын бири-бирине жанаша турган модулду издеңиз, бул кийинчерээк Arduinoго туташууну жеңилдетет

** Мотор ылдамдыгын тандоо боюнча кээ бир кеңештер үчүн акыркы кадамды текшериңиз

2 -кадам: Шасси басып чыгаруу

Башкаруу системасын баштоодон мурун, курула турган боттун дизайнын караңыз. Ботту куралдан жасоо ар дайым эң жакшы. Баштоочу үчүн, мен негизги шынаадан баштоону сунуштайм, алар күчтүү болууга багытталган жана оппоненттерин жолдон сүрүп чыгарат, бул сиздин биринчи кармашыңызда жок болуп кетүү ыктымалдуулугуңуздун аздыгын билдирет, ошондой эле машинаңызды айдаганды сезүү оңой. активдүү курал жөнүндө тынчсыздануунун кажети жок.

Мен "бир аз чийки" сыналгы ботун ойлоп тапкам, ал бронетехникалык жана куралсыз согушта сыналган. Бул жакшы биринчи бот, басып чыгарууга оңой жана 8 бураманын жардамы менен бириктирилет. Башка жогорку дизайн үчүн Thingiverseден текшериңиз

Эгерде сизде 3d принтер жок болсо, жергиликтүү китепкананы, хакерлер мейкиндигин же мейкиндикти колдонуп көрүңүз

Кошумча курал -жаракты кошуу принтерден жаңы эле жасалышы оңой, шынаа менен алкоголсуз суусундукту алюминий менен кургатуу үчүн, ар кандай чаңды сүртүп, пластикке да, алюминийге да эпоксиден сүйкөп, кыскычтар же резина менен кармап туруңуз. 12-24 саатка

Менде азыркы учурда коомдук дөңгөлөктүн дизайны жок, анткени мен 3 -басылган борборлордун үстүндө билим берүүчү робототехникадан резина дөңгөлөктөрдү колдонуп келем. Жакынкы апталарда мен O-шакектерди кармоо үчүн колдоно турган хабдын дизайнын түзөм. Дөңгөлөктөр бүткөндөн кийин мен бул баракчаны жана Thingiverse баракчасын жаңыртам

3-кадам: H-көпүрөсүн даярдоо

Ар кандай h-bridge мотор драйверлери ар кандай орнотууларга келет, бирок баштапкы тизмеде байланган модуль 2 терминалдык блок менен чыгат. Бул терминалдык блоктор оор жана көлөмдүү, ошондуктан аларды алып салуу эң жакшы.

Мунун эң оңой жолу - эки подкладканы бир убакта ширетүүчү темир менен ысытуу жана блокторду кычкач менен кылдат чайкоо.

Кыймылдаардан мурун, сиз өзүңүздүн кыймылдаткычыңызды алмаштырууну каалаарыңызды чечиңиз. Эгер андай болсо, Arduino секирүүчү кабелдери модулдун чыгуусуна ширетилиши мүмкүн, андан кийин карама -каршы кабель моторго ширетилип, аларды керектүү учурда алып салууга болот.

4 -кадам: Модулдарды туташтыруу

Модулдарды зымдоо 3 түрдүү жолдор менен жасалышы мүмкүн, ошондуктан дизайн кадамы өтө маанилүү. Куралды тандоо боттун формасына жана зымдарды тандоого таасирин тийгизет.

3 тандоо болуп төмөнкүлөр саналат:

1. Бош зымдар (жеңил, бирок кыйла морт) (сүрөт 1)
2. Perfboard (1ден оор, бирок чоңураак изи менен күчтүү) (сүрөт 2)
3. Ыңгайлаштырылган плата (1ден оор, бирок кичинекей изи бар) тактайдын дизайны тиркелген (сүрөт 3)

тандоого карабастан, чыныгы байланыштар бирдей.

Төмөндөгү туташууларды эки жолу жасаңыз (бир жолу контроллер үчүн жана бир жолу алуучу үчүн)

nRF24L01 (пин номерлөө сүрөтү 4 **):

• Pin 1 -> GND
• Pin 2 -> 3.3v модулунун пини
• Pin 3 -> Arduino pin 9
• Pin 4 -> Arduino пин 10
• Pin 5 -> Arduino pin 13
• Pin 6 -> Arduino пин 11
• Pin 7 -> Arduino pin 12

3.3v модулу:

• Vin pin -> Vcc*
• Out пин -> pin 2 nRF (жогорудагыдай)
• GND пин -> GND

Ардуино:

• Pins 9-13 -> жогоруда айтылгандай nRFге туташыңыз
• Чийки -> Vcc*
• GND -> GND

Контроллер менен алуучуну айырмалоо үчүн төмөнкү байланыштарды бир жолу жасаңыз

Контроллер үчүн:

Джойстик:

• +5v -> Arduino 5v
• vrx -> Arduino пин A2
• vry -> Arduino pin A3
• GND -> GND

Алуучу үчүн:

h-bridge модулу:

• Vcc -> Vcc*
• B -IB -> Arduino pin 2
• B -IA -> Arduino pin 3
• A -IB -> Arduino пин 4
• A -IA -> Arduino пин 5
• GND -> GND

Бул Vcc жана GND үчүн казыктарды зымга алмаштыруу менен оңой жасалат, андан кийин тактайды оодарып, казыктарды Arduinoго туташтырыңыз, бул ширетүүнү жөнөкөйлөтөт жана мотор айдоочусуна ишенимдүү орнотууну түзөт.

*Согуштук робот мыйзамдуу болушу үчүн, батарея менен микросхеманын ортосуна обочолонгон чекит (которгуч же алынуучу шилтеме) кошулушу керек. Бул батареянын позитиви бир которгучка, андан кийин Vccке туташкан болушу керек дегенди билдирет

** https://arduino-info.wikispaces.com/Nrf24L01-2.4GHz-HowTo тартып келген сүрөт nRF24L01 модулу үчүн эң сонун булак

5 -кадам: Контроллерди орнотуу

Баары өз коду үчүн өз убактысына туташкандан кийин.

Контроллерден баштап, туташкан так джойстиктин берүү коду менен иштешин камсыз кылуу үчүн кээ бир потенциометрдин мааниси керек.

"JoystickTestVals2" кодуна жүктөңүз. Бул код потенциометрдин маанилерин окуу жана сериялуу түрдө көрсөтүү үчүн колдонулат

Код иштеп жатканда жана "UP" маанисине карап сериялык терезе ачылганда, джойстикти толугу менен алдыга жылдырыңыз, "UP" мааниси бир нече чоң сандардын ортосунда секирип кетиши мүмкүн, сиз көргөн маанилердин эң кичинесин тандаңыз., Андан 10ду алып салыңыз (бул таякты аягына чейин итерүү толук күчкө ээ болушун камсыздайт) жана аны "Up Max" деп жазуу, джойстиктин кайра борборго түшүүсүнө мүмкүндүк берет. Эми көргөн эң чоң маанини тандап, ага 20 кошуп, "UpRestMax" деп жазыңыз. Таякты ылдый басып, "UpMin" жана "UpRestMin" деп баалуулуктарды жазууну кошуу/кемитүү менен процессти кайталаңыз.

Таякты оңго түртүп, "SideMax", андан кийин "SideRestMax" жаздырып, солго түртүп "SideMin" менен "SideRestMin" жазуу үчүн бүт процессти кайра солго жана оңго кайталаңыз.

Бул баалуулуктар өтө маанилүү, өзгөчө "Эс алуу" сөзүн камтыган бардык баалуулуктар. бул баалуулуктар таяктын борборунда "өлүк зонаны" түзөт, таяк борбордо эс алып жатканда бот кыймылдабайт, таяк борборлоштурулганда "restMin" менен "restMax" ортосунда маанилер түшүп калышы керек. эки огу үчүн

6 -кадам: Код

Берилген код курал pwm баасын жөнөтүүгө мүмкүнчүлүк берүү үчүн структурасы бар негизги клин-бот үчүн баарын жасайт.

Керектүү китепканалар:

• nRF24L01 Китепкана бул жерден: GitHub
• Бул жерден PWM программасы: Google Code

Контроллериңизди орнотуңуз:

txMix кодун ачыңыз жана таяк чегинин маанилерин акыркы кадамда сиз жазган баалуулуктарга өзгөртүңүз. Бул код сиздин джойстикке туура жооп берүүсүн камсыздайт (Image 1)

Түтүктү ыңгайлаштыруу:

Иш -чараңызга башка эч кимдин кийлигишпешин камсыз кылуу үчүн, радио түтүгүн алмаштырышыңыз керек болот. Бул иш жүзүндө идентификатор жана кабыл алуучу туура түтүктөн келген сигналдар боюнча гана иштейт, андыктан эки коддогу түтүктү бир нерсеге алмаштырууну унутпаңыз.

Сүрөттө түтүктүн 2 бурчтуу цифралары баса белгиленген. Бул түтүктү ыңгайлаштыруу үчүн өзгөртүлүшү керек болгон эки сан. "E1ди" башка 2 орундуу он алтылыкка алмаштырыңыз жана жазыңыз, ошондо сиз аны иш -чарада оппоненттердин түтүктөрүнөн оңой текшере аласыз.

Жүктөө:

• контролерго txMix
• кабыл алуучу модулга алуу

Кодду иштетүү:

txMix:

Код джойстик абалында "UP" мааниси жана "side" мааниси катары окулат. Бул баалуулуктар максималдуу таякча постунда толук кубаттуулукту камсыз кылуу үчүн берилген максималдуу мааниге негизделет.

Бул баалуулуктар, эгерде нөлдөр жөнөтүлбөсө, таяк нейтралдуу абалдан чыгып кеткенин текшерүү үчүн текшерилет.

Маанилер кийин өзүнчө эки өзгөрмөгө аралаштырылат, бири сол мотор ылдамдыгы үчүн, экинчиси оң мотор ылдамдыгы үчүн. Бул өзгөрмөлөрдө терс маани мотордун артка айдап баратканын көрсөтүү үчүн колдонулат, анткени ал аралашууну жөнөкөйлөтөт.

Андан кийин сол жана оң ылдамдыктын мааниси pwm баалуулуктарына бөлүнөт, ар бири үчүн: мотор оң алдыга, мотор сол алдыга, мотор оң артка, мотор артка.

Төрт pwm мааниси андан кийин алуучуга жөнөтүлөт.

алуу:

Жөн эле контроллерден сигналдарды алат, сигналда бир мотордо алдыга жана артка pwm баалуулуктары жок экендигин текшерет, андан кийин pwm колдонулат.

Кабыл алуучу контроллерден сигнал келбегенде моторлордун сейфтерин да иштебейт

7 -кадам: Бардыгын биригүү

Моторлорго Solder бириктиргичтери же h-көпүрөсүнө түздөн-түз моторлорун solder. (Мен моторлорду туура эмес туташтырып койсом, штепсельдерди жөн эле алмаштыра алгыдай кылып, коннекторлорду жакшы көрөм)

Батарейканын туташтыргычынан позитивдүү коргошкону которгучтун ортоңку казыгына жана туташтырылган модулдардын Vcc'ине которгучтун сырткы казыктарынын бирине кошуңуз.

Батарейканын туташтыргычынан терс коргошунду туташтырылган модулдардын GND ге чейин ээрчиңиз.

(Милдеттүү эмес) Vcc менен GND ортосунда кошумча LEDлерди кошуңуз. Бардык согуштук роботторго жарык керек, бул система күчкө ээ, компоненттерине жараша бул системанын Arduino, 3.3v модулу жана h-көпүрөсүндөгү LEDлери бар, булардын жок дегенде бири сырттан көрүнүп турса. бот бул эреже сакталат. Кошумча светодиоддор бул эреженин аткарылганына ишенүү үчүн жана сырткы көрүнүшүн ыңгайлаштыруу үчүн колдонулушу мүмкүн

Бир аз Crude менен бириктирүү оңой, моторду биринчи ордуна орнотуу, электрониканы кошуу, андан кийин капкакты ордуна бекитүү, аз өлчөмдөгү велкро которгучту капкакка кармап турууга жардам берет

Контроллер дизайн жана басып чыгаруу сиздики. Сыноо үчүн, мен Джеймс Брутондун BB8 V3 контроллеринен өзгөртүлгөн тиркелген контроллерди колдонуп келе жатам.

8 -кадам: Роботтук күрөш эрежелери жөнүндө сөз

Ар кайсы өлкөлөр, штаттар жана топтор ар кандай эрежелер менен роботтор менен күрөшүү иш -чараларын өткөрүшөт.

Мен бул системаны түздүм жана RC системаларына тиешелүү негизги эрежелерди басып жатканда мүмкүн болушунча көбүрөөк болушу үчүн "ible" деп жаздым (эң башкысы тутум 2.4 ГГц цифралуу жана батареяны изоляциялоочу чекитке ээ болушу керек). Бул системаны иштетүү жана же өзүңүздүн биринчи ботуңузду иштеп чыгуу үчүн жергиликтүү тобуңуз менен байланышып, алардын эрежелеринин көчүрмөсүн алуу эң жакшы.

Жергиликтүү тобуңуздун эрежелери абсолюттук, тобуңуздун эрежелери боюнча менин сөзүмдү кабыл албаңыз.

Бул Arduino тутуму коомчулук үчүн жаңы болгондуктан, сиз аны иш -чарага колдонуудан мурун текшерүүдөн өтүшүңүз керек болот. Мен бул системаны стандарттык RC жабдуулары менен жана эч кандай кийлигишүүсүз эле кайра -кайра сынап көрдүм, андыктан ал эч кандай сыноодон өтпөшү керек, бирок жергиликтүү иш -чараңыздын уюштуруучулары акыркы чечимди сыйлашат, чечимин сыйлашат. Эгерде алар аны колдонууну четке кагышса, анда сиз менен күрөшө турган кредиттик бот барбы же жокко чыгарылганын түшүндүрүп берүүнү сураңыз жана маселени кийинки иш -чарага чечүүгө аракет кылыңыз.

9 -кадам: Мотор жөнүндө кошумча маалымат

Кумурскалар классында колдонулуучу микро тиштүү моторлор көп ылдамдыкта келет жана RPM же Gear катышы аркылуу белгиленет. Төмөндө орой өзгөртүү болуп саналат.

Көпчүлүк боттор моторду 75: 1ден 30: 1ге чейин колдонушат (кээ бир учурларды эске албаганда 10: 1). Чоң айлануучу куралдары бар боттор жайыраак 75: 1 моторлорунан пайда ала алышат, анткени жай ылдамдык көбүрөөк башкарууга мүмкүндүк берет. Кыймылсыз шынаалар, көтөргүчтөр жана сүзгүчтөр 30: 1де дасыккан айдоочунун колунда. Мен системага көнүү жана айдоо үчүн алгачкы бир нече мушташ үчүн 50: 1 моторду сынап көрүүнү сунуштайм

• 12V 2000 RPM (же 6V 1000RPM) -> 30: 1
• 6V 300RPM -> 50: 1

10 -кадам: Жаңыртуулар жана жакшыртуулар

Мен бул 'ible'ди жарыялагандан бери бир нече жыл өттү жана мен бул система жөнүндө көп нерсени үйрөндүм, андыктан аларды бул жерде жаңыртуунун убактысы келди. Эң негизгиси компоненттин тандалышы, баштапкы компоненттер салыштырмалуу жакшы иштеди, бирок кээде согуш учурунда иштебей калат. 2 чоң кылмышкер-бул H-Bridge жана nrf24l01 модулу, анткени мен таба ала турган абсолюттук эң арзан тетиктерди тандадым. Буларды төмөнкү жолдор менен оңдоого болот:

• 0.5A H-көпүрөсүн 1.5A H-көпүрөсүнө жаңыртуу, бул сыяктуу: 1.5A H-көпүрөсү
• Nrf24l01 модулун толугу менен SMD дизайнына жогорулатуу: Акылдуу NRF24l01ди ачыңыз

Жаңы компоненттерди жаңыртуу менен бирге мен RXти компакттоого жана TXке көбүрөөк мүмкүнчүлүктөрдү кошууга жардам берген кээ бир жаңы ПХБларды иштеп чыктым.

Менде дагы код өзгөрүүлөрү бар, андыктан аларды күтүп туруңуз