BeanBot: un robot de paper autònom basat en Arduino: 8 passos (amb imatges)

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

Hi ha alguna cosa més inspirador que un tros de paper en blanc? Si sou un constructor àvid o constructor, sens dubte comenceu els vostres projectes dibuixant-los en paper. Vaig tenir una idea de veure si és possible construir un bastidor de robot a partir de paper. Us mostraré els conceptes bàsics del que necessiteu per construir un robot que eviti obstacles i com fer-ho amb un pressupost construint-lo amb paper de quadern.

Comencem!

Pas 1: materials per al marc

Aquí teniu una llista del que necessitareu per construir el cos del robot:

• Paper de quadern (o paper de qualsevol tipus)
• Tisores
• Cinta adhesiva
• Pistola de cola calenta
• Regle
• Bolígraf o retolador

Pas 2: creació de tubs de paper

El que farem és fer rodar el paper en tubs. Després utilitzarem aquests tubs per construir el cos del robot.

Per tant, per al meu disseny, construirem un cub per al cos principal i, després, afegirem a ell. Per construir el cub, vaig enrotllar 6 trossos de paper longitudinalment i vaig embolicar el paper amb cinta adhesiva. Voldreu assegurar-vos que els tubs estiguin força enrotllats i que tots els tubs siguin uniformes. Això significarà que el robot no serà massa feble més endavant.

Consell professional: he utilitzat una cullera de plàstic de cuina per enrotllar el paper.

Quan hàgiu acabat, hauríeu de tenir 6 tubs de paper a punt per començar!

Pas 3: construcció del marc

Ara amb els tubs de paper enrotllats, els tallareu directament per la meitat. Utilitzeu una regla per assegurar-vos que sigueu el més precís possible amb les longituds. Hauríeu de quedar-vos amb 12 tubs de paper més petits de longitud igual.

Escalfeu la pistola de cola calenta i, mitjançant 4 tubs de paper, construireu un quadrat. Doneu temps a la cola calenta perquè s’assequi i assegureu-vos de reforçar cada junta amb cola calenta addicional.

Després que s’hagi assecat, afegirem 4 tubs de paper dempeus a cada cantonada del quadrat.

Finalment, creeu un altre quadrat amb els darrers 4 tubs de paper i enganxeu-lo a la part superior del cub. Hauríeu de tenir alguna cosa semblant a la darrera imatge. De nou, aquest és un bon moment per tornar a cada articulació i reforçar-la amb cola calenta.

Consell professional: un cop muntat el cub, vaig recórrer els tubs amb una capa de cinta adhesiva. Això fa que el cos sigui més rígid i capaç d’aguantar alguns aparells electrònics més endavant;)

Pas 4: continuació de la construcció del marc …

Per crear les plataformes, vaig embolicar cinta adhesiva al voltant de la part superior i inferior del cub per crear plataformes perquè l’electrònica hi pogués seure. Aneu completament en una direcció i després en l'altra direcció.

Aquest següent pas no és necessari, però sí que volia donar una mica d’alçada al robot perquè pogués afegir una cara al robot. Vaig crear 4 tubs de paper més i els vaig disposar en una piràmide de 4 cares a la part superior del cub.

La següent part és on podeu obtenir una mica de creativitat si voleu. Vaig decidir que afegir una cara amable al robot, com ara Mr. Bean, faria que el robot sembli una mica més amable. Segur que els meus gats semblaven rebre una puntada del robot que baixava pel passadís. Tot el que heu de fer és crear un altre tub de paper, tallar-lo per la meitat i utilitzar una mica de cola i cinta calenta per fixar la cara als tubs que hi ha a la part superior del marc del robot.

A la part posterior del robot vaig utilitzar uns quants tubs de paper i un coixinet de boles de recanvi per crear una cua per al robot. Això garanteix que el robot pugui girar i moure’s per terra sense problemes.

Consell professional: he d'afegir que podeu fabricar qualsevol tipus de cos de robot que vulgueu. Sempre que tingueu uns quants nivells per subjectar l'electrònica, podeu crear el tipus de forma que vulgueu amb els tubs de paper.

Pas 5: ara és hora de l'electrònica

Aquí teniu una llista de l'electrònica que he utilitzat en aquest projecte:

• 2 servos de rotació contínua
• Arduino Mega 2560 (Podeu utilitzar un Arduino Uno si voleu)
• 1 sensor de distància ultrasònic

• Filferros de pont

  Consell professional: (el cable vermell i blanc que faig servir, en realitat, cable telefònic que podeu agafar a Home Depot. Té uns 10 dòlars per bobina i funciona molt bé per als projectes)

• Bateria de 9 volts per alimentar l'Arduino
• Font d'alimentació de 5 volts per a l'Arduino

Pas 6: Muntatge de l'electrònica

Podeu organitzar l'electrònica com vulgueu. L’arranjament que tinc funciona bé. Només recordeu mantenir una gran part del pes cap a la part inferior del robot.

Amb la cola calenta vaig col·locar l’Arduino Mega a la part superior, les fonts d’alimentació van a la part inferior, els servos es munten a la part inferior del quadre i, finalment, vaig col·locar el sensor d’ultrasons a la part frontal del robot. Haureu d’assegurar-vos que el sensor estigui muntat a nivell de manera que obtingui lectures precises.

Vaig connectar un adaptador de 9V a un commutador alternatiu com a font d'alimentació secundària per a l'Arduino.

Connecteu els servos al punt més baix del quadre. Com que es tracta d’un PaperBot, el cos es flexionarà una mica amb una mica de pes.

Com veureu, he utilitzat dues rodes impreses en 3D connectades als servos. No dubteu a utilitzar qualsevol cosa que vulgueu per a les rodes. El cartró funciona bé com els CD antics. Vaig embolicar bandes de goma al voltant de les rodes per donar més tracció al robot a la catifa.

Consell professional: els servos no requereixen cap tipus de controlador de motor per connectar-los a l'Arduino. Els servos tenen tots els circuits integrats perquè els pugueu connectar directament a l’Arduino. Ells consumeixen una mica de potència, de manera que si trobeu que el vostre Arduino funciona amb potència, haureu d’afegir una altra font d’energia a la placa. És per això que tinc dues fonts d'energia per a l'Arduino.

Pas 7: Cablatge i programació

Ara per la part molt divertida! He dibuixat un esquema de cablejat per mostrar com està tot connectat. Si feu servir un Arduino Uno, els pins haurien de ser exactament iguals i no haureu de canviar res. Si necessiteu més sortides per a 5V, us recomano afegir una petita tauleta per executar el 5V a tots els gadgets integrats.

També he inclòs el codi Arduino i és molt comentat perquè algú que no tingui molta experiència pugui llegir-lo i entendre què està passant força bé.

Pas 8: Tot fet !

Enhorabona! Acabeu de construir el vostre propi bot de paper!

Amb aquest projecte hi ha molt marge per a modificacions. Us animo a continuar experimentant amb diferents dissenys i afegint més funcionalitat al robot. Aquest projecte havia de ser una manera fàcil i econòmica de jugar amb diferents dissenys de robots. Si es fa malbé o alguna cosa es fa malbé, solucionar-ho és fàcil amb alguns tubs de paper i cola calenta.

Espero que a tots us hagi agradat el projecte i no puc esperar a veure què construïu!

Ànims!