DFRobot ташбака роботу: 12 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бүгүнкү күнгө чейин, менин семинар роботтордун долбоорлору арзан жана чогултуунун оңойлугуна багытталган. Эгерде аткаруу жана тактык баалар эмес, максаттар болсочу? Эгер робот комплект компаниясы тетиктерди берүүгө даяр болсочу? Ал эми биз маркерлерден башка нерсе менен тартсакчы?

Ошентип, бул долбоордун максаты - кийинки ташуучу жарманкеси үчүн кызыктуу нерсени тарта турган текченин бөлүктөрүн колдонуу менен так ташбака роботун жасоо.

Ташбакалар алыс!

1 -кадам: Бөлүктөр

DFRobot негизги компоненттерди берген. Мына биз колдонгон нерселер:

• 1 э., Bluno M0 Mainboard, SKU: DFR0416 же кадимки Arduino Uno
• 1 -ж., Arduino үчүн кош биполярдуу Step Motor Motor Shield (DRV8825), SKU: DRI0023
• 2 -ж., Гибриддик Step Motor, SKU: FIT0278
• 1 эа., 5мм Резина Дөңгөлөктөр Коштоочу Топ (Pair), SKU: FIT0387
• 1 ea., 9G servo SKU: SER0006

Бийлик үчүн мен 18650 литий клеткаларын колдоном, ошондуктан сатып алдым:

• 3 эа., EBL 18650 Батарея 3.7V
• 1 эа., KINDEN 18650 Smart Батарея кубаттагычы
• 3 эа., 18650 Батарея кармагыч

Мен ошондой эле ар кандай жабдыктарды колдондум:

• 2 еа., Buna-N Резина #343 O-Ring (3/16 "x 3-3/4" ID)
• 1 еа., 1 "аз көмүртектүү болоттон жасалган шарик
• 10 эа., M3x6MM Пан баш бурамасы
• 2 эа., M3x8MM Пан баш бурамасы
• 4 эа., M3x6MM Flathead бурама
• 14 эа., М3 жаңгак
• 4 еа., #2 x 1/4 жип түзүүчү бурама

Бизге батарейканын кубаттуулугун Motor Shield менен Arduino ортосунда бөлүшүүнүн креативдүү жолу керек болот, анткени бул үчүн турак жай жок окшойт. Мен 2.1мм х 5мм баррелдин уячасын өлүк электр менен камсыздоонун же ушул сыяктуу нерсени колдондум.

Куралдар:

• Филлипс учтуу бурагыч
• Сым тазалагычтар
• Ысык желим тапанча (милдеттүү эмес)
• Лампочка жана ширетүүчү

Жана алардын эң азы эмес:

• Сабыр
• Persistance
• Позитивдүү мамиле

2 -кадам: 3D бөлүктөрү

Мен үйрөнүүгө жардам берүү үчүн бул робот үчүн FreeCadдын бардык 3D дизайнын иштеп чыгууну чечтим. Мага эмне кылыш керек болсо, servo менен калемдин өлчөмдөрүн өткөрүп берүү, анан калганын чоңураак тепкичтерге ылайыкташтыруу керек болчу.

• Чоң дөңгөлөктөр батареяларды тазалоону камсыздайт.
• Арткан салмакка күч берүү үчүн калың шасси.
• Палубанын бийиктигине дал келүү үчүн чоңураак дөңгөлөк.
• Оңой тестирлөө жана ыңгайлаштыруу үчүн модулдук.

Бул жерде сизге керектүү бөлүктөр бар. Бардык файлдар https://www.thingiverse.com/thing:2976527 дарегинде жайгашкан

• 1 э., Шасси
• 1 эа., Жогорку стут
• 2 э., Дөңгөлөк
• 1 э., Баррел
• 1 э., Серво кармагыч

3 -кадам: 1 -бөлүк

• Шасси тирешүүлөрүнө M3 гайкаларын киргизүү менен баштаңыз. Аларды M3 бурамасы менен басып же тартып койсо болот.
• М3 бурамалары менен тепкичтерди арткы (кыска) учуна караган электр туташтыргычтары менен орнотуңуз.
• Батарея кармагычтарын жалпак баштуу бурамалар менен орнотуңуз.

4 -кадам: 2 -бөлүк

• Бөшкөнү, үстүнкү бөлүктү жана сервону M3 бурамалар жана гайкалар менен бирге орнотуңуз.
• Айкалыштырылган үстүнкү бөлүгүн M3 бурамалары менен тепкичтерге орнотуңуз.
• Болот подшипнигин кастер кармагычка салыңыз, эгер жумшартуу үчүн керек болсо чач кургаткыч менен ысытыңыз.
• М3 бурамаларын колдонуу менен кастерди денеге орнотуңуз.

5 -кадам: Дөңгөлөктөрдү чогултуу

• Балыктарды кармоо үчүн көйгөй болуп саналат, анткени шахталар 5 мм жана хаб (5 мм деп ырасталат) чындыгында 6 мм. Кысуу винттерине жетиштүү моментти колдонуу аларды сыйрып салат окшойт, ошондуктан мен сабырдуулукту жабуу үчүн биринчи орун басарларын колдондум.
• Толеранттуулукту жөнгө салгандан кийин, борборду тепкичтин валына жылдырып, кысуучу бурамаларды бекемдеңиз.
• 3D дөңгөлөктү хабга коюп, чоң болт салып, тартыңыз.
• О-рингди хабдын үстүнө коюңуз.
• Дөңгөлөктүн чайпалбастан айланып турганын текшериңиз. Керек болсо тууралаңыз.

6 -кадам: Кабелдөө

Келгиле, тепкичтерди сынап көрүү үчүн жолду өчүрөлү. Бизге керек:

• Степпер калканчын иштетүү үчүн 8ден 35Вка чейин талап кылынат.
• Steppers 3.4V үчүн бааланат, бирок, адатта, 12V менен башкарылат.
• Bluno (Arduino) 7 - 12V сунушталган киргизүү чыңалуусуна ээ, же түздөн -түз 5V USB менен иштесе болот.

Литий батарея клеткалары 3.7V номиналдуу чыңалууга ээ. Эгерде биз үчөөнү катарлап койсок, бул бизге 3 x 3.7V = 11.1 V жана болжол менен 3 x 3000 mAh = 9000 мАч берет. Блуно, кыязы, 20 мА гана тартат, андыктан дренаждын көпчүлүгү жүктөмүнө жараша күчөткүчкө же андан көпкө чейин көтөрүлүүчү тепкичтерден чыгат. Бул бизге иштөө убактысынын сааттарын бериши керек.

Сыноо үчүн, сиз калканга жөнгө салынган 12В жана Arduinoго 5V USB менен камсыздай аласыз. Батареяларды бир эле учурда кубаттоо үчүн жөнөкөйлөтүү мүмкүн.

• Батарея кармагычтарды чиймеге ылайык параллелдүү түрдө эриткиле.
• #2 жип түзүүчү бурамаларды колдонуп Arduino орнотуңуз.
• Мотор калканчын Arduino чокусуна коюңуз

• Куткарылган 2,1 мм х 5 мм джек зымдарын сыйрып алып, батарейкалар менен бирге бурап коюңуз:

  Ак тилке позитивдүү, кызыл батарея коргошун менен буралган

• Мотор калканчына кызыл коргошун VCCге жана кара коргошун GNDге салыңыз.

7 -кадам: Stepper кадамы

Менде бир аз кыйынчылыктар болду, бул маалыматты алуу үчүн жетиштүү маалымат, ошондуктан бул башкаларга жардам берет деп үмүттөнөм. Сизге керектүү негизги документ https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Stepper_Motor_Shield_For_Arduino(DRV8825)_SKU:DRI0023 дарегинде

Stepper зымдарын жана электр энергиясын калканга туташтырыңыз:

• 2B Blue
• 2A Кызыл
• 1А Кара
• 1B Grenn

Берилген мисал эскизи мен үчүн иштеген, бирок өтө үйрөтүүчү эмес. Биз кубаттуулукту үнөмдөө үчүн ылдамдыкты жана айланууну көзөмөлдөшүбүз керек, ошондой эле тепкич моторлорун колдонбошубуз керек.

Мен жардамчы функциялары бар https://bildr.org/2011/06/easydriver/ден өзгөртүлгөн мисалды таптым. Бул бир эле учурда бир тепкичти айдайт, бирок биз туура жолдо экенибизге ишеним берет. Биз бир аз татаал кодду кийинчерээк жазабыз.

8 -кадам: Серво

Серво сүрөт тартуу үчүн калемди көтөрүү жана түшүрүү үчүн колдонулат.

• Колуңузду борборго коюп, степперди саат жебесине каршы акырын айлантып, аялдамага жеткенге чейин караңыз.
• Колун алып, аны солго каратыңыз (бул ылдыйкы позиция болот).
• Кичине жип түзүүчү бураманы салып, тартыңыз.
• Сервону тоосуна борбордун учу өйдө каратып салыңыз жана эки чоң жип түзүүчү бураманы колдонуп тиркеңиз.

9 -кадам: Калибрлөө

Чогуу жана тегиздөө ар түрдүү болгондуктан, робот так аралыктарды жана бурчтарды жылдыра ала тургандай кылып калибрлениши керек.

• Дөңгөлөктүн диаметри резина о-шакектин сырткы четинен өлчөнөт.
• Роботтун түбүндөгү о-шакектердин ортосунан дөңгөлөк базасын өлчөгүлө (ал жерге тийет).
• Тиркелген калибрлөө эскизин жүктөп алыңыз
• Ченелген параметрлерди киргизиңиз.
• Эскизди жүктөө..

Калемди даярдаңыз:

• Калпакты чечип, калем жакасын учу жагынан жылдырыңыз.
• Калемди кармагычка servo колу менен өйдө каратып салыңыз.
• Бул абалда калем кагазга тийбесин.
• Эгерде калем валга байланса, анда бизге кандайдыр бир бүдөмүктүктү алып салуу жана тешиктин диаметрын жогорулатуу үчүн файл керек.

Квадрат тартуу:

• Күйгүзгүчтү "Күйүк" күйгүзүңүз.
• Жүктөгүч башталгыча бир нече секунд күтө туруңуз.
• Робот биринчи чарчы аяктагандан кийин, калемди алып, роботту өчүрүңүз.

Алгач wheel_dia параметрин тууралаңыз. Квадраттын капталынын узундугун өлчөө. Бул 100 мм болушу керек:

• Эгерде ченелген аралык өтө узун болсо, wheel_diaны көбөйтүңүз.
• Эгерде өлчөнгөн аралык өтө кыска болсо, wheel_diaны азайтыңыз.

Сиз аралыкты калибрлегенден кийин, бурулуштун бурчуна таасир эткен wheel_base параметрин тууралаңыз. Роботту жаңы кагазга коюп, күйгүзүңүз жана төрт чарчыга тең тарткыла:

• Эгерде робот өтө чукул бурулса (куту саат жебеси боюнча айланат), wheel_base маанисин азайтыңыз.
• Эгерде робот жетишерлик чукул бурулбаса (куту саат жебесине каршы айланат), wheel_base маанисин жогорулатыңыз.
• Кадам кодунун тегеректөө каталарынан жана арзан степперлердин тиштериндеги эңкейиштен улам, сиз аны эч качан кемчиликсиз ала албайсыз, андыктан ага көп күч жумшабаңыз.

10 -кадам: Сүрөт тартуу

Сүрөт тартууга убакыт келди! Баштоо үчүн тиркелген эскиздерди жүктөп алыңыз.

11 -кадам: Эми эмне? Окуу программасы

Ал иштейт жана жакшы квадраттарды тартат. Эми тамаша башталат.

Бул жерде таш бака графикасын үйрөнүү үчүн бир нече ресурстар бар.

• https://blockly-games.appspot.com/ (программалоону бөгөө)
• TinyTurtle үйрөткүчү (JavaScript)
• Код саатынан Анна жана Эльза менен код

Мен ошондой эле ташбака роботун ташбака роботу менен онлайн режиминде колдонуу боюнча инструкцияны жарыяладым. Жалпысынан алганда, ар кандай Turtle JavaScript кодун калибрлөө эскизине чаптап, иштетсе болот. Сиз адегенде компьютерден чыгарманы онлайнда сынап, анан аны ташбакага жүктөп, чыныгы жашоодо колдоно аласыз!

Студенттер үчүн бул жерде бир нече долбоордук идеялар бар:

• Роботту атыңызды жазууга программалаңыз!
• Дизайн жана 3D принтерин TinkerCadдан шаблондон басып чыгаруу. Бул сиздин servo моторуңуздун астына тиркелиши мүмкүн.
• Роботуңузга ысык клей жана блинг менен жеке мүнөзүңүздү бериңиз. (Жөн эле дөңгөлөктөрдү жана көздөрдү тоскоолдуктардан алыс кармаңыз).
• OSTR_eyes эскизинен бөлмөнү чабыттоо үчүн алгоритмди иштеп чыгып, сынап көрүңүз. Бир көз бир нерсени байкаганда эмне кыласыз. Эки көз тең? Сиз Arduino random () функциясын киргизе аласызбы?
• Жерге чоң кагазга лабиринт куруп, роботуңузду ал аркылуу өтүүгө программалаңыз.
• Дубалдары бар лабиринт куруңуз жана аны автоматтык түрдө чабыттоо үчүн алгоритм түзүңүз.
• Светодиоддордун ортосундагы баскыч азырынча колдонула элек жана Arduino pin "A3" менен туташкан. Ал эмне үчүн колдонулушу мүмкүн? Баштоо үчүн LEDди күйгүзүү жана өчүрүү үчүн колдонуңуз.
• Эгерде сиз "Firmware (FW): Testing and Blinking" кадамынын Тергөө бөлүмүн кылбасаңыз, артка кайтып келип, аракет кылып көрүңүз.

12 -кадам: Бирок күтө туруңуз, дагы бар

Эгерде сиз көңүл бурсаңыз, баррели төрт бурчтуу экенин байкадыңыз. Кээ бир таң калыштуу космостук кокустуктар боюнча, пастел сүрөтчүнүн бору Крайола маркерлеринин диаметри менен бирдей. Бизге борго жетиштүү басым жасоонун жолу гана керек, биз тротуардык сүрөтчүбүз.

Сага керек болот:

• 3D басылган баррел жана кочкор (https://www.thingiverse.com/thing:2976527)

• Бор, же пастелдик квадрат сүрөтчүсү бор же кичинекей тегерек бор (майлуу тротуар эмес).

  https://a.co/6B3SzS5

3/4 "салмагы үчүн шайбалар

Кадамдар:

• Тиркелген эки файлды басып чыгарыңыз.
• Серво жана серво кармагычты алып салыңыз.
• Квадрат тоют баррелин тиркеңиз.
• Борду жакын жерге чейин курчутуңуз.
• Борду бочкага салыңыз.
• Кочкорду бочкага салыңыз.
• Койдун үстүнө кир жуугучтун салмагы.