Roba el robot automatitzat: 10 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquesta instrucció es va crear per complir els requisits del projecte del Makecourse de la Universitat del Sud de Florida (www.makecourse.com).

En aquest tutorial aprendreu com fer un robot totalment automatitzat anomenat Rob que estigui equipat amb sensors que li permetin detectar obstacles. Rob es mou fins que entra en contacte amb un obstacle i després s’atura, comprova el seu entorn i continua per un camí lliure d’obstacles.

Per crear aquest robot, no és necessari tenir coneixements d’Arduino i C ++, però sí.

Comencem!

Pas 1: què necessiteu

Per a aquest projecte, necessitareu:

Materials:

• Arduino UNO x1
• Escut del motor x1
• Taula de pa x1
• Motors DC x4
• Rodes x4
• Sensor d'ultrasons HC-SR04 x1
• Suports de bateria de 9 V x2
• Micro Servo Motor x1
• Bateries de 9V x2
• Cinta elèctrica
• Filferros
• Caixa Negra x1
• Sensor tàctil x1

Eines:

• Pistola de cola calenta
• Soldador
• Impressora 3D
• Tornavís
• Talladors de filferro

Pas 2: prepareu les rodes

Agafeu dos cables de pont i col·loqueu-ne un a través de cadascuna de les pestanyes de coure que es troben al costat d’un motor de corrent continu. Amb un soldador, soldeu amb cura els cables del pont al motor de corrent continu. Repetiu-ho per a tots els motors.

Agafeu la roda i col·loqueu-la al passador blanc que es troba al costat oposat de les pestanyes de coure del motor de corrent continu. La roda hauria de mantenir-se ferma i girar lliurement juntament amb el motor de corrent continu.

Per comprovar si les rodes funcionen correctament, col·loqueu cadascun dels cables soldats a cada motor de corrent continu als terminals negatius i positius d’una bateria de 9 V. La roda hauria de girar.

Pas 3: Preparació de components impresos en 3D

Amb una impressora 3D, imprimiu els fitxers.stl següents. Els fitxers de peces també s’inclouen per si cal modificar el disseny.

Pas 4: configureu l'escut del motor

Mitjançant un tornavís connectarem cadascun dels cables del motor de CC als ports M1 M2 M3 i M4 de la pantalla del motor.

Connecteu els motors que controlaran les rodes esquerres als ports M1 i M2 i els motors de la roda dreta als ports M3 i M4.

Si un motor funciona cap enrere, simplement canvieu els cables del port de protecció del motor de la roda. (Canviar bàsicament les connexions positives i negatives).

Soldeu cables llargs al + 5V, terra, A0, A1 i el pin 3 del blindatge del motor. S’utilitzaran per connectar la placa de pa, el sensor d’ultrasons i el sensor tàctil en passos posteriors.

Amb un tornavís, connecteu un suport de bateria al port EXT_PWR de la pantalla del motor. Això proporcionarà energia al blindatge del motor i a les rodes.

Col·loqueu l'escut del motor a l'Arduino, assegurant-vos que els ports estan alineats correctament.

Pas 5: connecteu-vos al tauler de pa

Per simplificar les coses, la majoria de connexions es solden a l’escut del motor. La taula de treball s'utilitza principalment per proporcionar connexions de + 5V i terra.

Utilitzant els cables soldats a l’escut del motor en l’últim pas, connecteu el cable de + 5V a la tira d’alimentació vermella de la placa de pa i connecteu el cable de terra a la tira d’alimentació blava de la placa de pa.

Pas 6: configureu el sensor d'ultrasons HC-SR04

Per a aquesta part, necessitareu les vostres peces impreses en 3D des del pas 3.

Introduïu el sensor d'ultrasons a la part del suport del sensor d'ultrasons imprès en 3D. Connecteu 4 cables de femella a femella als ports Terra, Trigger, Echo i VCC que es troben a la part posterior del sensor d'ultrasons. Feu passar els cables del pont per l'interior de la peça de muntatge del servo i, mitjançant cola calenta, connecteu la peça de muntatge del servo a la part del suport del sensor d'ultrasons.

Connecteu els cables soldats a l’escut del motor al pas 4 al final de la connexió femella a femella del sensor d’ultrasons. TRIG s’hauria de connectar a A0 i ECHO hauria de connectar-se a A1. Executeu una connexió des de la tira d’alimentació vermella de la placa de connexió al port VCC del sensor d’ultrasons i una altra connexió des de la tira d’alimentació blava al port de terra.

Assegureu les connexions amb cinta elèctrica per assegurar-vos que no es perdin.

Pas 7: configureu el servomotor

Per a aquest pas, necessitareu la peça impresa Base 3-D.

Col·loqueu el servomotor a l’obertura central (l’obertura central de les 3 obertures rectangulars) de la peça impresa 3-D base. Executeu els servocables per l’obertura i connecteu el servomotor al port SER1 a la cantonada del blindatge del motor.

Enganxeu en calent la peça ultrasònica des del pas anterior fins a la part superior del servomotor.

Pas 8: configureu el sensor tàctil

Connecteu 3 cables femella a femella als ports G, V i S que es troben a la part posterior del sensor tàctil.

Connecteu el cable soldat al pin 3 del blindatge del motor al port S del sensor tàctil. Executeu una connexió des de la tira d’alimentació vermella de la placa de connexió al port VCC del sensor d’ultrasons i una altra connexió des de la tira d’alimentació blava al port de terra.

Pas 9: munteu Rob

Escalfeu la pistola de cola calenta, en aquest pas s’utilitzarà àmpliament. Mentre espereu que la pistola de cola calenta s’escalfi, pinteu la caixa negra que us van proporcionar al Make Course amb pintura acrílica. Espereu que s'assequi.

Un cop la cola estigui calenta, enganxeu la part del sensor base / ultrasònic a la part superior de la caixa. Executeu els cables a l'interior de la caixa. Col·loqueu l'escut del motor, l'Arduino i la placa de pa dins de la caixa.

Enganxeu en calent els quatre motors DC a la part inferior de la caixa, assegurant-vos que les rodes connectades a M1 i M2 estiguin a l’esquerra i que les rodes connectades a M3 i M4 estiguin al costat dret. En aquest moment, Rob hauria d'estar complet menys el codi.

Pas 10: Codi

Per executar el codi proporcionat, primer heu de descarregar els fitxers AFmotor i NewPing a les biblioteques arduino.r

Baixeu-vos el fitxer FinalCode_4connect i pengeu-lo al vostre arduino.

El codi estableix funcions que ajuden a canviar la ruta del robot si hi ha algun obstacle. Quan detecta un obstacle, Rob s'atura i comprova a l'esquerra i a la dreta i, segons la ubicació de l'obstacle, es diuen les funcions avançar, retrocedir, girar, girar i girar de manera que pugui moure's en la direcció adequada. Quan es prem el sensor tàctil, el servo comença a explorar els voltants i Rob avança fins que detecta un obstacle. Quan es detecta un obstacle, Rob s'atura i inicia la funció changePath.

Ara el vostre robot hauria de córrer i evitar obstacles.