Robot de futbol (o futbol, si vius a l'altre costat de l'estany): 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Ensenyo robòtica a tinker-robot-labs.tk Els meus alumnes han creat aquests robots que juguen al futbol (o al futbol, si vius a l’altre costat de l’estany). El meu objectiu amb aquest projecte era ensenyar als nens a interactuar amb un robot mitjançant Bluetooth.

Vam acabar els nostres robots fa un parell de setmanes i, aleshores, vaig veure que Instructables estava fent un concurs de microcontroladors i un concurs de robòtica, de manera que estem construint col·lectivament un altre robot i compartint amb vosaltres com construir un robot de futbol i jugar amb ell.

Els nens que munten aquest robot són Beatriz, Ruben, Jaime, Gonzalo, Gabriel, Ismael i Chris. La seva edat oscil·la entre els set i els onze anys, i es mouen.

Per muntar aquest robot, utilitzen eines per a adults, com ara soldadores, tisores i talladores. Els he ensenyat que les eines no són joguines i que s’han d’utilitzar amb molt de respecte. Coneixen les normes de seguretat que s’han d’observar sempre, com deixar les eines sempre al centre de la taula, on es poden veure, o utilitzar les tenalles sempre amb els colzes enganxats als costats, de manera que no puguin fer mal cara per accident.

Pas 1: el camp de joc i les regles del joc (per Jaime)

Camp de joc:

• Mida del terreny de joc
• Longitud del camp: 170 cm
• Amplada del camp: 113 cm
• Línia central a 85 cm
• Amplada de la porteria: 31 cm

Regles del joc:

• Un partit de futbol robot és jugat per dos equips formats per 2 robots.
• Es juga un partit en dues meitats de 2 minuts. Entre les dues meitats, el joc es pot aturar fins a 5 minuts per canviar de bateria o arreglar els robots.
• El joc comença amb la pilota al mig del joc i cada robot en un racó del camp.
• Si la pilota surt del camp, el temps s’atura. La pilota es torna a posar al centre del camp i els robots es col·loquen a les cantonades.
• Si al final de la segona part els dos equips estan empatats, s’afegeix un minut a la segona part sense aturar el joc.
• La pilota és una pilota de tennis mig plena de sorra (tallar una escletxa a la pilota, afegir sorra, enganxar la pilota amb super cola)
• Si algun equip marca un gol, la pilota es col·loca al mig del camp i cada robot es col·loca a les cantonades del camp
• Qualsevol robot que toqui una persona durant el partit queda desqualificat durant la resta del joc.
• Si algun dels robots deixa de funcionar, el robot es treu del joc i no es pot tornar a posar a menys que es trenqui a la primera meitat i es pugui solucionar abans de començar la segona meitat
• Si algun robot ataca un altre robot per treure'l del camp, serà desqualificat durant la resta del joc.

Pas 2: construcció del robot: llista de materials

Tots els aparells electrònics provenen d’Amazon

La resta de materials provenen de la ferreteria local.

Vam establir una regla per limitar el cost del robot a menys de 40 euros i estimo que el cost total del robot és inferior a 15 euros perquè comprava materials a granel

• 2 motors + rodes d'engranatges
• Taula de pa
• Arduino nano
• Filferros
• Suport de bateria i 4 piles AA
• Interruptor (opcional)
• Condensador
• Palets de kebab
• Pilota de tennis mig plena de sorra
• Banda elàstica
• 2 peces de 25 cm x 25 cm de plàstic ondulat
• Mòdul HC05 o HC06
• Pont L9110 H.

Pas 3: tallar les peces del xassís

Mesura dues vegades, talla una vegada!

Abans de començar a tallar el plàstic ondulat, fem plantilles de cartró amb caixes de cereals. Això ha demostrat estalviar MOLTA feina, temps i diners, ja que podeu crear ràpidament la forma bàsica del vostre robot i, si feu alguna cosa malament, una mica de cinta ho pot solucionar. Rubén va fer les plantilles i Beatriz va transferir les plantilles al plàstic

Un cop definida la forma del robot, heu de transferir el disseny a la làmina de plàstic ondulat.

Pas 4: Part inferior del xassís

L’estructura de plàstic ondulat s’uneix amb tirants de cremallera. Abans de posar els tirants amb cremallera, l'estructura es manté unida amb pals de bambú. Ho fem d’aquesta manera perquè podeu fer forats fàcilment amb els pals al plàstic i podeu fer-vos la idea general de la forma de la peça abans de posar els tirants. Per plegar el plàstic, també fem servir pals de bambú per marcar un costat del plàstic.

Chris i Gonzalo van decidir que volien afegir una mica de rasclet al xassís i van tallar una falca als laterals. van utilitzar la peça que van tallar des del primer costat com a plantilla per tallar el segon.

Pas 5: Preparació dels motors

Els motors tenen un petit ressalt al costat on hi ha les connexions elèctriques. Hem de desmuntar el motor i posar les connexions elèctriques a l’altra banda.

Un cop fet això, Jaime i Ismael van soldar 2 cables de 20 cm al motor. Per a això fem servir cables de línia telefònica, però es pot utilitzar qualsevol cable prim.

Aleshores decidim on volem posar les rodes. El lloc on es col·loquen les rodes influeix en el comportament del robot. Les rodes a la part posterior del robot donen lloc a un robot que mou la pilota molt ràpidament, però que és molt difícil de controlar. A l’altra banda, un robot amb les rodes cap a la part frontal del robot fa que sigui molt fàcil de controlar, però mou la pilota molt lentament.

Per a aquest robot, vam optar per posar les rodes cap a la meitat del robot. Vam col·locar els motors on volíem que fossin i vam fer 2 petits forats per als eixos de les rodes.

Pas 6: connecteu-lo

Gabriel i Ismael van utilitzar Autodesk Circuits per crear aquest esquema de cablejat.

El pont h està connectat als ports 6, 9, 10 i 11

El mòdul HC06 està connectat a TXD, RXD, GND i + 5V. Assegureu-vos que el pin TXD de l'arduino està connectat al pin RXD de l'HC06 i que el pin RXD de l'arduino està connectat al pin TXD de l'HC06

El condensador és un condensador de 8200 kv. Realment no el necessiteu, però hi és per evitar una caiguda de tensió que desconnectarà el mòdul HC06 si les bateries estan una mica baixes.

Els motors estan connectats al pont H. Potser el robot anirà enrere en lloc d’anar endavant. en aquest cas, inverteu els cables del motor.

Pas 7: pals, motors i tapa al seu lloc

Opcions d'eleccions! On he de posar els motors? Hi ha diverses opcions i, segons on i com s’uneixin els motors, el vostre centre de gravetat estarà en un lloc diferent.

En aquest cas, podríem posar-los mirant cap endavant o cap enrere i vam decidir posar-los mirant cap enrere.

Els motors han d’estar connectats al lateral del xassís. Chris va fer una astuta eina amb filferro per fer els forats als costats del xassís. i va connectar els motors amb 2 tirants perquè els tirants eren una mica massa curts. Mireu les imatges!

Després, la tapa del robot es va fixar al xassís. la tapa va ser decorada per Rubén per semblar una cara de robot, perquè la tapa era transparent i va pensar que, atès que els leds del mòdul HC06, l’arduino i el pont H mostraran parpellejant a través de la coberta, l’efecte seria fantàstic i Oh noi! tenia raó.

Chris va afegir els pals a la part frontal del robot per controlar la pilota. Els pals s’adhereixen simplement al xassís amb un tirant de cremallera. A més, va afegir una goma a la part posterior del robot per tancar-lo. Va tallar un parell d’escotadures a la part posterior de la coberta i va enganxar la goma al xassís amb una corbata amb cremallera.

Poseu ARA les rodes i aneu al següent pas.

Pas 8: és hora de posar l'electrònica

Gairebé allà!

S'obre un forat a la coberta per col·locar el gran interruptor desagradable. Podeu fer servir qualsevol interruptor, però hem escollit utilitzar un interruptor gran i desagradable perquè sembla genial.

Ara, tots els aparells electrònics que hem preparat es col·loquen dins del robot. Seguiu l'esquema de cablejat.

No connecteu encara el pont h al protoboard perquè hem de treure el protoboard almenys una vegada més.

Un cop tingueu la protoborda insudada al robot, haureu d'esbrinar on posar les piles. poden anar per davant o per la part posterior del robot, depenent de la forma del robot i on hagis posat els motors.

Has de fer una tercera pota al robot (les altres 2 potes són les rodes!). per fer-ho, agafeu una corbata amb cremallera i enganxeu-la tal com es mostra a les imatges.

Pas 9: el codi

Ara cal posar el codi a l’arduino i connectar el robot al telèfon Android.

Comencem pel codi:

Suposo que ja teniu la interfície de codificació arduino (IDE) al vostre ordinador. si no, aneu aquí i seguiu les instruccions:

Baixeu el codi del fitxer zip adjunt i obriu el fitxer.ino. Això crearà una carpeta a l'ordinador.

Pengeu el codi a l'arduino. per fer-ho, Necessiteu desconnectar el mòdul BLUETOOTH de la placa base. Si no, no funcionarà. No em pregunteu per què, també és un misteri per a mi.

Instal·leu "Roboremo free" al telèfon Android des de la botiga d'aplicacions de Google.

Seguiu les instruccions de la carpeta comprimida adjunta a aquest pas.

En cas que no pugueu instal·lar la interfície al telèfon, seguiu les instruccions següents per crear la interfície per al vostre telèfon.

Instruccions per connectar el telèfon Android al robot, (de Gabriel)

• Per connectar el Bluetooth heu de tenir un telèfon mòbil, tauleta o ordinador Android amb bluetooth
• Instal·leu RoboremoFree.
• Programació de la interfície: entreu al menú i trieu el control lliscant i això és el que faràs servir per controlar el robot.
• Quan hàgiu posat el control lliscant al costat esquerre de la interfície de la pantalla, haureu de prémer establir l'identificador del control lliscant com a "izq". Es izq perquè izquierda és com diem left en castellà.
• A continuació, heu d’entrar a l’etiqueta. A l’interior de l’etiqueta heu de posar izqSpeed # * 1.
• A continuació, haureu d'introduir a "mínim màxim" i en min heu de posar -255 i màxim 255 i fer clic a "int"
• A continuació, a la línia següent, heu de llegir "enviar quan es publiqui"
• 2 línies a continuació, "envia espai"
• llavors "no tornis automàticament"
• a "establir el valor de retorn automàtic" heu de posar "mig"
• en el període de repetició definit, heu de posar 100

Ara cal afegir un control lliscant a la dreta de la interfície i fer el mateix, establint l'identificador com a "der" i l'etiqueta com a derSpeed # * 1. La resta és igual.

Per començar a jugar: quan esteu a l'aplicació, heu de connectar bluethooth a RoboremoFree entrant al menú i després heu de prémer connect Bluetooth (RFCOMM) i heu de prémer HC-05 o HC-06.

Gaudeix-ne!