Alpha Bot 1.0: 13 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

presentant … ALPHABOT 1.0, el robot 2-Raspberry-Pi-Cluster amb càmera de 2 DOF i 8 megapíxels. Aquest robot té moltes funcions i moltes coses per fer. és possible que no totes les funcions es manifestin en algunes de les imatges o vídeos anteriors, a causa del fet que el robot ha passat diverses fases de construcció al llarg del temps i encara té molt per fer.

Nota important:

2 de les imatges anteriors mostren el robot amb l'escut del motor a la part superior del robot i la pantalla tàctil de 7 muntada.

Podeu construir-ho d’aquesta manera imprimint en 3D el muntatge de la pantalla (més endavant en aquest document) i ometent la soldadura de la cinta d’ajust de 40 pins. Puc publicar més informació a mesura que aquest projecte continuï aquí o al meu bloc. Estigueu atents a alphabot-blog.herokuapp.com/ o aquí.

Subministraments

Aquests són els subministraments següents que vaig utilitzar per construir aquest robot. Podeu comprar-los en un lloc de maquinari en línia:

• MOUNTAIN_ARK Robot amb rastreig Plataforma de cotxe intel·ligent Xassís de tanc d'aliatge de metall d'aliatge d'alumini amb potent motor de doble CC de 9V
• Controlador Servo PWM de 16 canals de 12 bits SunFounder PCA9685 per a Arduino i Raspberry Pi
• Mòdul GPS GPS NEO-6M (GPS Arduino, microcontrolador de drons, receptor GPS)
• LED de càtode comú multicolor RGB de 50 pcs de 5 mm de 4 pcs per a bricolatge Arduino
• Emissor i receptor de leds amb díode infraroig Gikfun per Arduino (paquet de 10 parells) (EK8460)
• Taula ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LED emissor d'infrarojos i díode receptor IR per Arduino (paquet de 20 unitats) (EK8443)
• Kit d’inici Iduino Mega 2560 per Arduino W / 33 lliçons Tutorial de més de 200 peces Kits de projecte de components electrònics complets
• TFmini-s, sensor de detector de lidar de 0,1-12 m Lidar petit mòdul mòdul de micro punt de mòdul únic amb interfície de comunicació UART / I2C
• Paquet de bateries recarregables TalentCell de 12V 3000mAh de ions de liti per tira LED, càmera de circuit tancat de televisió i més, Banc de potència de bateria externa amb sortida de 12V / 5V USB DC amb carregador, negre
• Raspberry Pi 3 Model B (2X)
• Mòdul de càmera Raspberry Pi V2
• Raspberry Pi NoIR Camera V2
• 4 unitats Cable de connector masculí d'alimentació CC de 5,5X2,1mm
• Cable flexible Adafruit per a càmera Raspberry Pi - 18 "/ 457 mm (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 Semiconductor, de baixa tensió, amplificador de potència d'àudio, Dip-8, 3,3 mm H x 6,35 mm W x 9,27 mm L (paquet de 10)
• Carregador portàtil Power Bank 26800mAh Bateria externa de gran capacitat, port de sortida doble amb 4 LEDs
• Freenove Ultimate Starter Kit per a Raspberry Pi 4 B 3 B +, 434 pàgines Tutorials detallats, Python C Java, 223 articles, 57 projectes, Aprèn electrònica i programació, Taula de pa sense soldadura
• Kit de soldador: temperatura ajustable de 60W de ferro, fil de soldadura, suport de ferro, tallador de filferro, puntes de soldador, bomba de desoldar, pinces, colofònia, tubs termoretràctils [110V, endoll americà]
• Kit de prototip de placa de PCB de doble cara, placa de circuit imprès universal Quimat 35 peces amb 5 mides per a soldadura de bricolatge i projecte electrònic (QY21)
• Taula de pa sense soldadura amb cables de pont - ALLDE BJ-021 2Pc 400 pins i 2pcs 830 pins prototip de placa PCB i cables de pont dupont de 3 peces (home-femella, femella-femella, home-mascle) per a Raspberry Pi i Arduino
• Tirants de 2 mm (paquet de 500)

• Pantalla tàctil de 7 polzades Raspberry Pi

Pas 1: configureu el programari RPI

Primer pas: instal·leu raspbian per als vostres RPIs (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Llenguatge de programari: Java amb NetBeans IDE. Tinc una connexió de projecte compartit remot amb el raspberry pi. (Antigament, la plataforma principal dels robots processava processing.org)

Quant al programari: El processament es va dissenyar per ser un quadern de dibuixos de programari flexible. Permet programar amb gràfics 2D i 3D en el llenguatge Java o amb altres “Modes” (llenguatges de programació). Utilitza Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) i altres plataformes Java. Un problema. Només està dissenyat per a programadors principiants i programes petits. Vaig canviar la meva plataforma de programari a causa d’altres limitacions específiques, sobretot perquè tots els fitxers.pde del vostre projecte, a l’IDE de processament, s’ompliran a la part superior. Ara faig servir NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), per compartir projectes remots entre el meu ordinador i el meu raspberry pi principal, de manera que programar coses com ara pins GPIO i altres pot ser més fàcil. I estic buscant Java FX per a la meva interfície d’usuari de robots.

Podeu obtenir informació sobre com configurar NetBeans IDE amb l'ús compartit de projectes remots en aquest article:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Pas 2: Muntatge d’elements al xassís

Forma de muntatge més útil: trobo que la forma de muntatge més útil són els tirants amb cremallera. Amb els tirants amb cremallera, podeu fixar qualsevol cosa al xassís del robot. Vaig comprar tirants amb cremallera de 2 mm perquè poguessin cabre per qualsevol forat del meu xassís.

Tanmateix, si hi ha un bon lloc per posar-hi uns cargols, en el cas del sensor IMU (a les imatges anteriors), caldria inserir-hi cargols.

També faig servir volanderes impreses en 3D (que es veuen a les imatges anteriors) per espaiar i evitar que es ratlli la pintura del xassís.

Pas 3: Visió general de la soldadura

ARTICLES QUE S’HAURAN DE SOLDAR, MÉS DESPRÉS EN AQUEST INSTRUCTABLE:

• Com es mostra a la llista anterior: sensors IR
• Cable d'alimentació Arduino 5.5x2.1
• 5v Far 5v + connexions GND
• Sistema d'alimentació de la bateria LiOn de 12v i sistema d'alimentació del paquet d'alimentació de 5v
• Cinta d'ajust de 40 pins per allunyar l'escut del motor a 1 cm dels motors

Consells de soldadura: quan vaig soldar els 2 sensors IR, vaig utilitzar un cable aïllat típic per a connexions més llargues. És molt més fàcil utilitzar filferro de coure estanyat. Tinc 24 cables AWG. L’he utilitzat per soldar la part posterior de la meva pinça i funciona infinitament millor que el cable aïllat.

Pas 4: Tauler de soldadura

Al principi no sembla necessari, però si voleu connectar 10 sensors a un arduino, definitivament és necessari. Es posa un cable GND a l’extrem de la placa i s’obtenen 26 cables GND més. Ho faré servir en tots els pins de 5V, GND i 3,3V de l’arduino.

Pas 5: fars de soldadura

En soldar els fars (inclosos amb el xassís), heu soldat els cables GND per tal de mantenir la senzillesa quan es connectava tot a l’Arduino. Vaig utilitzar una resistència de 220 ohms, per als dos fars, i vaig utilitzar tubs termoretràctils per evitar que les juntes soldades es desfessin.

Pas 6: Sensors IR de soldadura

A continuació, voleu soldar els sensors IR, segons el diagrama que es mostra més amunt.

Com he dit, quan vaig soldar els 2 sensors IR, vaig utilitzar un cable aïllat típic per a connexions més llargues, però per això és molt més fàcil utilitzar filferro de coure estanyat de 24 AWG. Assegureu-vos que no es creuen els cables.

Pas 7: Altres treballs de soldadura

ALTRES PECES FETES A CASA QUE HAN DE SER SOLDADES

• cable d'alimentació a Arduino MEGA 2560 (cable d'alimentació de 5.5x2.1 a cable USB 2.0)
• Sistema d'alimentació de la bateria LiOn de 12v i sistema d'alimentació del paquet d'alimentació de 5v

Pas 8: afegiu l'escut del motor

Haureu de soldar una cinta d’ajust de 40 pins:

L'escut del motor és a 1 cm massa a prop dels motors, de manera que haurà de crear una cinta d'ajust de 40 pins per moure l'escut del motor cap enrere 1 cm

- És aquí on el filferro de coure estanyat de calibre 24 és absolutament essencial.

Pas 9: càmera d'impressió 3D

Ara cal que imprimiu en 3D la càmera i el suport de la càmera.

Agafeu aquests fitxers G-Code i obriu-los a Ultimaker Cura o a qualsevol altre programa d’impressió 3D que utilitzeu. Quan el model s’hagi acabat d’imprimir, col·loqueu el servo al muntatge i enganxeu la tapa del muntatge a la part superior i, a continuació, enganxeu els suports del muntatge al connector de plàstic dels servos inferiors.

Pas 10: imprimeix en 3D altres elements necessaris

Totes les peces estan fabricades amb filament PLA negre

• Muntatge superior de la placa Arduino

• Muntatge de pantalla de 7 "(imprimiu-lo només si voleu instal·lar la pantalla de 7" a la part superior de la pantalla del motor)

  MUNTATGE: haureu de perforar forats a la plataforma de muntatge de pantalla, introduir els trossos de pantalla de muntatge de pantalla i enganxar-los

• Femelles i rentadores (esmentades anteriorment)

  Podeu descarregar-lo aquí: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Disseny i impressió en 3D: vaig dissenyar les peces impreses en 3d a la batedora i vaig utilitzar ultimaker cura per imprimir-les.

A la part superior es mostren els codis G per als elements addicionals que s’imprimiran per al vostre robot.

Pas 11: connecteu-ho tot

Connecteu tots els cables de qualsevol sensor que hàgiu connectat a AlphaBot i connecteu-los a l'Arduino Mega 2560. connecteu qualsevol connexió GND, 5V o 3,3V a la placa de sortida.

Connexió de totes les taules en sèrie

Per tal que les plaques es comuniquin entre elles, cal connectar la placa gerd Pis i Arduino en sèrie.

Es necessiten cables de sèrie (pot ser que hàgiu de soldar-ne un, si no el teniu):

• 1 USB (estàndard) - USB (més petit) (cable USB de la placa Arduino)
• 1 cable USB (estàndard) - USB (estàndard).

Biblioteca Java per facilitar la comunicació en sèrie:

Pas 12: connecteu les bateries al xassís

Aquest robot funciona amb: paquet d’alimentació 5v 2.61A (superior) i bateria LiOn de 12v (inferior) Podeu carregar les bateries mitjançant la placa micro USB breakout (5v) i el cable d’alimentació 12v 5.5x2.1.

Bateria de 12v: la bateria TalentCell de 12v està connectada al blindatge del motor i a l’arduino mega 2560 (sortida de 5v), per donar potència als motors. Es carrega mitjançant un cable d’alimentació de 12 V, per això he necessitat crear un carregador separat al robot.

Paquet de bateries de 5v: el paquet de bateries de 5v està connectat als 2 RPIs i es carrega mitjançant la placa de micro-usb breakout.

Pas 13: Estigueu atents

Puc publicar més informació a mesura que aquest projecte continuï. Estigueu atents a alphabot-blog.herokuapp.com/

Si us ha agradat aquest instructiu, si us plau, estimeu-lo (a dalt) i voteu-lo al primer concurs d’autors (a la part inferior)