DIY Multi Featured Robot Arduino менен: 13 кадам (сүрөттөр менен)

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

Бул робот негизинен Ардуинону түшүнүү жана Ардуинонун ар кандай долбоорлорун бириктирүү үчүн көп өзгөчөлөнгөн Arduino роботун түзүү үчүн курулган. Анан дагы ким үй жаныбарынын роботуна ээ болгусу келбейт? Ошентип, мен аны BLUE ROVIER 316 деп атадым. Мен кооз трассалуу шасси сатып алмакмын, бирок аны нөлдөн баштап жасоо сизге көбүрөөк үйрөтөт жана аны бүтүргөнүңүздөн кийин сизге сыймыктанат. Робот үн буйруктарын түшүнүүгө, жөнөкөй суроолорго жооп берүүгө, RC машинасы, ал тургай, кыймылда тоскоолдуктардан качуу. Ал негизинен Bluetooth аркылуу туташкан Android телефону аркылуу башкарылат. Google үн таануу жана эңкейүүнү сезүү сыяктуу Android өзгөчөлүктөрүнө таянып, ал чындыгында сүйкүмдүү, акылдуу роботтой боло алат. Мен анын атына BLUE коштум, анткени ал негизинен Bluetoothго негизделген. Бул чындыгында менин биринчи Arduino долбоорум болчу жана анын уникалдуу болушун кааладым. Эгер сизге долбоор жакса, робототехника сынагында мага добуш бериңиз!

1 -кадам: Демонстрациялык видео

Сиз роботтун демосун бул сайттан көрө аласыз:

2 -кадам: ROVIERдин окуясы

Сиз BLUE ROVIER 316. Болжол менен бир жыл мурун, атамдан белек катары Arduino UNOну алдым. Бул менин Arduino тармагындагы биринчи кадамым болгондуктан, мен жалпы Arduino долбоорлорунан башкача жана уникалдуу нерсени жараткым келди. Бул үн буйруктарын түшүнө турган жана алыстан башкаруу, линияларды ээрчүү, тоскоолдуктарды болтурбоо жана башка көптөгөн акылдуу нерселерди жасай турган сүйкүмдүү жана акылдуу робот болушу керек болчу. Аларды кантип бириктирүү керек деген суроо болгон. Желеде чындап серфинг өткөргөндөн кийин, мен Bluetooth эң арзан режим болот деген жыйынтыкка келдим. Ошентип, BLUE ROVIER кыймылга келтирилди, бирок мен роботтун көптөгөн өзгөчөлүктөрүн, негизинен, Arduino UNOдо эс тутумунун жоктугунан улам жокко чыгарууга туура келди. БУУнун санарип казыктары). Мааниси жок, мен уланттым. Роботтун акыркы версиясын түзүү мага абдан жакшы убакытты талап кылды. Ошентип, көптөгөн сыноолордон жана ийгиликсиздиктерден кийин, BLUE ROVIER акыры пайда болду. Эми биз роботту жасоого өтө алабыз.

3 -кадам: Компоненттер жана бөлүктөр

Сизге төмөнкү компоненттер гана керек болот: 1. Android системасы 2. Arduino Uno 3. wtv020-sd-16p модулу жана 8ohm динамиги4. 2x L293d мотор контроллеринин схемасы 5. 4x bo моторлору жана дөңгөлөктөрү6. HC SR04 УЗИ сенсор 7. 9g servo8. 8 АА батарейка кармагыч жана батарейкалар 9. 1гб микро SD карта 10. шасси үчүн кичине которгуч куту.11. HC 05 Bluetooth модулу Мен билем, бул кымбат көрүнөт! Бирок кабатыр болбоңуз, болгону болжол менен эки же үч миң рупий турат. Android жөнүндө айтсам, аны алуу чоң маселе болбойт, анткени көпчүлүк учурда аны колдонуп жатышат. Бирок жаңы версияларга ээ болуу (5.0ден жогору) орточо ылдамдыкка ээ моторлорду (60тан 100гө чейин) сатып алууга аракет кылышы мүмкүн. Бул роботтун ылдамдыгын көзөмөлдөөгө жардам берет, анткени башка ылдамдыкты башкаруу схемасы орнотулган эмес. Ал эми 8 аа батарейка роботту жакшы убакытка иштетүү үчүн жетиштүү. Жана Bluetoothду эске алганда, HC 05 роботко ылайыктуу, анткени ал арзан жана аткаруу да мыкты. 1 ГБ микро SD карта роботко кандайдыр бир суроо берилгенде ойнолуучу үн файлдарын сактоо үчүн керек [Структуранын кийинки бөлүгүндө кеңири талкууланды]. Башка компоненттер өз кадамында деталдуу түрдө талкууланат.

Эми бул роботто колдонулган жөнөкөй "теорияларга" өтөлү.

4 -кадам: Үн башкаруу теориясы

Робот андроид телефону аркылуу үн буйруктарын түшүнө алат. Менимче, баары Google Voice Recognition менен тааныш, Androidде биз сөздү айтабыз жана Google аны жазат. Ушул эле функция үн буйруктарын таануу жана аларды текст буйруктарына айландыруу үчүн колдонулат. Бул жердеги колдонмо Google аркылуу сөздү текстке айлантып, Bluetooth аркылуу роботко жөнөтөт. Робот Bluetooth аркылуу алынган бул буйруктарды аткарууга программаланган. Ал ошондой эле көптөгөн суроолорго жооп берүүгө жөндөмдүү. Сиз роботту дагы укмуштуудай нерселерди жасоо үчүн кодго дагы бир нече буйруктарды кошо аласыз.

5 -кадам: Жаңсоолорду башкаруу теориясы

Жаңсоону же кыймылды көзөмөлдөө режими Android аркылуу да жасалат. Бул режимде роботту Androidди руль катары колдонуу менен RC машинасы катары башкарса болот. Бул режимде колдонулган бардык Android'лерде "Акселерометр" деп аталган сенсор бар. Бул акселерометр Androidде иштеген ылдамдатуу күчтөрүн өлчөө менен телефондун аталышын аныктайт. Дал ушул сенсор, телефонду кыйшайтып койгондо, Android экранды айлантат. Бул жердеги колдонмо телефон акселерометрин колдонуп, телефондун эңкейиш бурчун аныктайт. Андан кийин Bluetooth аркылуу роботко каарман (A, B….) Жөнөтүлөт. Ардуино алынган маалыматка ылайык иштөө үчүн программаланган. Эгерде телефон алдыга эңкейсе, А тамгасы жөнөтүлөт жана робот алдыга жылат. Артка кыйшайганда, В тамгасы жөнөтүлөт жана робот артка жылат жана солго жана оңго. Android горизонталдуу жайгаштырылганда, E белгиси жөнөтүлөт жана робот кыймылын токтотот.

6 -кадам: Bluetooth башкаруу теориясы

Бул режимде робот жалпы RC машинасы катары иштейт. Бул режимде жаңы эч нерсе жок, ал рынокто жеткиликтүү болгон жалпы алыстан башкарылуучу унаага окшош, бир гана айырмасы, биз роботту башкаруу үчүн Android колдонмосун колдонуп жатабыз. аны менен байланышкан. Кандайдыр бир баскычка тийгенде, белги роботко Bluetooth аркылуу жөнөтүлөт, жөн эле жаңсоону башкаруу режими сыяктуу. Андан кийин, ошол эле белгилер тиешелүү баскычтар басылганда жөнөтүлөт жана робот келген символдорду ээрчийт. Мен роботту оңго жана солго кароо үчүн колдонмодогу 360 жана -360 градус баскычтарын колдондум. Сиз роботту башка нерселерге мажбур кылгыңыз келсе, аны коддо өзгөртө аласыз.

7 -кадам: Тоскоолдуктардан качуу теориясы

Бул режимде робот тоскоолдуктардан качуу роботу катары иштейт жана өзүн кандайдыр бир объект менен сүзүшүүдөн сактайт. Бул HC SR04 сенсору менен жасалат. Менимче, сиз SONAR (Sound Navigation and Ranging) жөнүндө билесиз. HC SR04 сенсору үзгүлтүксүз УЗИ толкундарын чыгарат. Бул толкундар катуу жерге тийгенден кийин кайра артка кайтып, сенсорго кайтып келишет. Толкундун сенсорго кайтып келүү убактысы жазылат. Үн болжол менен 340 м/с ылдамдыкта жүргөндүктөн, биз SPEED × TIME = DISTANCE экенин билип, алдыдагы аралыкты аныктай алабыз. Мисалы, эгер үн 2 секундга созулса кайра келүү үчүн, биз жогоруда көрсөтүлгөн формула аркылуу аралыкты аныктай алабыз, башкача айтканда 340 × 2 = 680 м. Бул робот сенсор аркылуу алдыдагы аралыкты кантип өлчөй алат. Кыймылда жүргөндө робот сенсор аркылуу алдыдагы аралыкты тынымсыз өлчөйт. Эгер алдыдагы таза мейкиндик 30 смден аз экенин сезсе, кыймылын токтотот. Андан кийин ал солго жана оңго карайт жана ар бир тараптын алыстыгын салыштырат. Эгерде сол тарабы чоңураак болсо, робот солго бурулат. Болбосо, оң жагы чоңураак болсо, робот оңго бурулат. Эгерде эки тарап тең бирдей аралыкта болсо, робот артка бурулат. Бул жөнөкөй механизм роботко тоскоолдуктарды болтурбоого жардам берет.

8 -кадам: Шассиди чогултуу

Өз алдынча шасси жасап, өлчөөлөргө жана трассаларга өтө кылдат мамиле жасашыңыз керек. Мен муну тандадым, анткени мени канааттандырган тармактан таба албадым, анткени шасси катары электр менен камсыздоо максатында колдонулган жалпы которуу кутусу колдонулууда. Менимче, сиз электр шаймандар дүкөнүнөн оңой эле ала аласыз. Биринчиден, түбүнө төрт моторду клей же кыскыч менен бекитип, анан дөңгөлөктөрдү тиркеңиз. Андан кийин роботтун башын жасашыңыз керек (серво жана HC SR04 сенсор). Баш үчүн перфорборддун кичинекей бир бөлүгүн кесип, бурама аркылуу сервого бекиңиз. Андан кийин УЗИ сенсорун бир аз клей менен перформатка бекиткиле. Кутунун үстүндөгү кичинекей төрт бурчтуу тешикти кесип, андагы сервону оңдоңуз. Андан кийин роботтун артындагы батарейка кармагычты бурама аркылуу бекиңиз. Микросхемаларды жана башка компоненттерди кутунун ичине салыңыз жана шассиңиз даяр. Үн чыгып, сапаты жакшы болушу үчүн динамиктин алдында бир аз тешиктерди жасоону унутпаңыз.

9 -кадам: Үн модулун даярдоо

Роботтун сүйлөө режими WTV 020 SD модулу аркылуу аткарылат. Модуль роботтун үн файлдарын ойнотуу үчүн колдонулат. Кандайдыр бир суроо берилгенде, arduino модулду SD картасындагы тиешелүү үн файлын ойнотууга мажбур кылат. Ардуино менен байланышуу үчүн модулда төрт сериялык маалымат линиясы бар, баштапкы абалга келтирүү, саат, маалыматтар жана бош эмес пиндер. Файлдардын аттары ондукта болушу керек экенин унутпаңыз (0001, 0002…). Жана файлдар AD4 же WAV форматында болушу керек. Андан ары модуль 1gb micro SD картада гана иштейт. Кээ бир модулдар 2gb карталарында да иштешет жана картага максималдуу 504 үн файлдары батат. Ошентип, сиз көптөгөн суроолорго жооп берүү үчүн үн файлдарын кошо аласыз. Сиз өзүңүздүн AD4 файлдарыңызды да түзө аласыз (эгер сиз бул файл менен бирге берилген үн файлдары менен туураласаңыз, бул бөлүктү өткөрүп жибере аласыз). Биринчиден, Сизде эки программа, үн түзөтүүчү программалык камсыздоо жана файлдарды AD4 форматына айландыра турган 4D SOMO TOOL деп аталган программа болушу керек. Экинчиден, роботтук үндөрдү даярдоо керек. Сиз текстти сүйлөөгө айландырсаңыз болот, ал тургай өз үнүңүздү жаздырып, роботтун үнүн чыгара аласыз. Бул экөөнү Үн Оңдоо Программасында жасаса болот. Бирок, албетте, роботтор адамдын үнүн сүйлөсө жакшы көрүнбөйт. Андыктан текстти сүйлөөгө айландыруу жакшы болмок. Microsoft Анна жана Microsoft Sam сыяктуу ар кандай кыймылдаткычтар бар. Муну аткарууга жардам берет. Үн файлдарын даярдагандан кийин, аны 32000 Гцте жана WAV форматында сактоо керек. Бул модуль 32000 Гцке чейин үн файлдарын ойното ала тургандыгынан. Андан кийин файлдарды AD4 форматына айландыруу үчүн 4D SOMO TOOL колдонуңуз. Ан үчүн SOMO TOOLду ачып, файлдарды тандап, AD4 Encode чыкылдатыңыз жана сиздин үн файлдарыңыз даяр. Сиз роботтордун үнүн чыгарууда кошумча маалымат алгыңыз келсе, бул жакка барсаңыз болот:

[Роботтук үндөрдү чыгаруу] Бул жерде оригиналдуу үн файлдары жана программалык камсыздоо:

10 -кадам: Байланыштарды түзүү

Тиешелүү модулдардын бардык Vcc төөнөгүчтөрүн кыскартып, аны arduinoдогу 5v пинке туташтырыңыз. Gnd пиндери үчүн да ушундай кылыңыз. Бул жерде ар кандай modules. HC 05 модулунун туташуулары бар: RX pin to arduino dig 0. TX pin to arduino dig pin 1. HC SR04 sensor: Exo pin to arduino dig pin 6. Trig pin to arduino dig pin 7WTV020-SD модуль: pin1 (баштапкы абалга келтирүү) arduino казуу pin2.pin4 спикерге +pin5 спикерге -pin7 (саат) arduino казуу pin3.pin8 to gnd.pin10 (маалымат).pin16 to 3.3v Андан кийин, servo сигналын (сары) зым менен туташтырып, пин 12L293d мотор контроллерин казыңыз: pin A1 to arduino казуу пин 8.pin A2 to arduino dig pin 9.pin B1 to arduino dig pin 10.pin B2 to arduino dig pin 11. Бул роботто биз эки L293d модулун колдонуп жатканыбызды унутпаңыз. Себеби, бир модуль эки моторго чейин кубаттуулукка ээ. Төрт моторду башкаруу үчүн биз эки мотор айдоочун колдонуп жатабыз. Ошентип, мотор контролерлорунун модулдарында кайталанма туташууларды жасоону унутпаңыз. Мисалы, Arduino pin 8 драйвер модулдарынын A1 пинине туташтырыңыз. Бир модулдун чыгарылышын эки моторго, экинчисин башка эки моторго туташтырууну унутпаңыз.

11 -кадам: Arduino коду

Бул кодду түзүү кызыктуу учур болчу. Бул такыр татаал код эмес, жөн гана Android жана үн модулу менен байланышуу үчүн кээ бир китепканаларды колдонот. Иштин негизги бөлүгү Ардуинодо эмес, Androidде жасалат. Код Bluetooth байланышына жана Bluetooth'дан келген маалыматтарга негизделген. Код ар кандай режимде иштөө үчүн роботко үн буйруктарын беришибиз керек жана Arduino кирүүчү Bluetooth сигналдарын тынымсыз текшерет. Кандайдыр бир режимди токтотуу үчүн, жөн гана "токтот" деп айтыш керек. Коддун бирден -бир көйгөйү роботту тоскоолдуктардан качуу режиминде болгондо кол менен өчүрүүбүз керек. Биз бул режимде "токтот" командасын колдоно албайбыз. Себеби бул функцияны күйгүзүү объекттердин аралыкын сканерлөө ылдамдыгына таасир этет. Arduino бир эле учурда объектинин алыстыгын да, кирүүчү Bluetooth сигналдарын да окушу керек болот. Бул режимге тоскоолдук кылат жана робот тоскоолдуктардан өзүн толук коргой албайт. Робот алдыдагы аралык 30 смден аз болсо дагы, дароо токтобой калышы мүмкүн. Китепканаларды жана кодду жүктөп алып, Arduinoго жүктөө үчүн, бул режимге бул функцияны киргизбөө жакшы болмок. Бирок жүктөөдөн мурун Arduinoдон TX жана RX (0, 1) казыктарын алып салууну унутпаңыз. Бул казыктар Сериялык байланыш үчүн колдонулат жана кодду жүктөө учурунда колдонулат. Жана бул роботто бул пиндер Bluetooth модулун туташтыруу үчүн колдонулат. Андыктан аларды чечүүнү унутпаңыз, бул Bluetooth модулуңузга тоскоолдук кылышы мүмкүн. Бул жерде код жана китепканалар:

12 -кадам: Проблемаларды сорттоо жана жакшыртуу

Сиз бул кадамды өткөрүп жибере аласыз, анткени ал роботту жакшыртуу менен гана алектенет. Эстутум картасынын сыйымдуулугуна байланыштуу WTV-020-SD-16p модулунда көптөгөн көйгөйлөр пайда болот. Себеби, кээ бир модулдар 2 ГБ картада иштейт, кээ бирлери жок. Ошентип, 1 ГБ микро SD картасын колдонуу жакшыраак. Компоненттердин ар кандай версияларын колдонууда көп көйгөй болбойт. Wtv 020 sd модулунун ар кандай версиялары жөнүндө сөз болушу мүмкүн. Бул модулдардын ортосунда бир гана таңгактоочу айырма бар болгондуктан, башка ички нерселердин көбү ошол эле бойдон калууда. Эгерде сиз мага окшоп ар кандай компоненттерди туташтырып жатсаңыз, анда сизге бир аз ток кетет, анткени анын жакшы өлчөмү зымдарда жоголуп кетет, жогорку каршылыкка ээ. Бул схема жетишерлик чоң болгондуктан. Бул түзүлүшкө ПХБнын долбоору кирбейт (анткени мен аны жасаган жокмун), бирок роботтун кубаттуулугун жогорулатышы мүмкүн. Бирок BLUE ROVIER 316 азырынча жасала элек! Мен саптарды ээрчүү, лабиринттерди чечүү жана башка көптөгөн нерселерди кошууну ойлодум. Бирок бул Arduino UNOдо казыктардын жоктугунан улам кыял бойдон калды (BLUE ROVIER чындыгында Arduinoдун көптөгөн казыктарын жейт). Ошентип, мен бул роботтун бардык мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртууну ойлоп, аларды бириктирип, татаал жана пайдалуу Arduino роботун түзөм. Ошентип, бир нече айдан кийин ROVIERдин өзгөртүлгөн көрүнүшүн көрүүгө даяр болуңуз !!! Мен да роботтун меникига караганда көбүрөөк чыгармачылыкка ээ болгон башка адамдардын башка өзгөртүлгөн версияларын көргүм келет !!!!

13 -кадам: Робот менен ойноо

Роботту күйгүзүңүз жана ал сизге кандай салам берип жатканын, сиз менен ойногонун көрүңүз. Бардык суроолорду бериңиз (келесоолор эмес!) Жана анын жообун көрүңүз. Сиз саптарды ээрчип же алдыга жылуу үчүн айта аласыз. Роботту токтоткуңуз келгенде жөн эле "токто" деп айтыңыз.

2017 -жылы робототехника сынагында экинчи орунду ээледи