Com construir el vostre primer robot (85 dòlars): 21 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

HE FET UNA VERSIÓ NOVA I ACTUALITZADA. SI US PLAU, TROBA’L AQUÍ https://www.instructables.com/id/How-to-make-your-first-robot-an-actual-programma/ **************** *************************************************** ************** Actualització: a unes 10.000 persones que ja han llegit aquest missatge, voldria disculpar-me. Quan vaig entrar per primera vegada en aquest post, estava molt d’estimar els premis pel fet de viure a Dinamarca, on tot és molt expansiu. El cost total d’aquest robot es va fixar originalment en uns 150 dòlars. Resulta que el preu és de només uns 85 dòlars a la resta del món, gairebé la meitat del premi. (Ho sento, he introduït nous premis pels components) *************************************** ******************************************* Si teniu algun problema o pregunta sobre Aquest projecte, si us plau, no dubteu a posar-vos en contacte amb mi a letsmakerobots.com Aquest és un recorregut per fer una "ment pròpia" autònoma i autoexploradora (no controlada a distància, no estrictament preprogramada, però reaccionant a l'entorn) robot en poques hores. És molt fàcil i no implica coneixements d’electrònica per començar a construir robots. Centreu-vos aquí en l’absolut necessari per cobrir els conceptes bàsics. Es tracta d’un obridor d’ulls, després de construir-ho, podeu construir qualsevol cosa i controlar qualsevol dispositiu electrònic. Sembla boig? És cert, només cal provar-ho per entendre quanta potència hi ha en alguns dels xips que es poden comprar avui per uns quants dòlars. Benvingut al món dels microcontroladors:) L'exemple de programació que escric al final és fer d'aquest robot el que anomenaríeu "evitar la paret" (s'ensumarà i explorarà segons quins objectes es troba, què hi ha a l'esquerra, a la dreta) i endavant), però es pot programar en qualsevol cosa, fàcilment. Si es mostra interès, proporcionaré més programes. Aquí en teniu un altre que utilitza exactament els mateixos principis bàsics, tauler, xip, etc. és MOLT semblant - Només jo hi he dedicat una mica més de temps;)

Pas 1: comprar els materials (tauler de projectes, microcontrolador i paquet d'inici)

Llista de compres, comenceu per aquí: Els enllaços són allà on he trobat els articles des d’una perspectiva de la xarxa mundial. Per descomptat, podeu utilitzar qualsevol botiga (web) que vulgueu. Els preus són aprox. En la mesura del possible, intenteu obtenir-ho tot des de la mateixa botiga i des d’una botiga ubicada al vostre propi país, etc. per obtenir les millors ofertes i una entrega més ràpida, etc. 1 PICAXE-28X1 Starter Pack un joc de Mario Bros; Divertit i ple d’extres i funcions ocultes, donant ganes de jugar una vegada i una altra. Això inclou el cervell principal, el PICAXE-28X1. Preu: 38 USD. És una mica expansiu, però és només la primera vegada que us recomano obtenir-ho, inclou moltes coses bàsiques agradables, obteniu un CD-ROM amb molts manuals, cables, una placa, el microprocessador, etc. En realitat és EXTREMAMENT barat. Els paquets similars costen fins a deu vegades aquest preu. Assegureu-vos d’obtenir la versió USB, és possible que les imatges de les botigues no coincideixin i mostreu un cable sèrie quan feu una comanda per USB. Quan compreu la versió USB, no és necessari obtenir el cable USB com a element addicional, tot i que també es ven per separat. Obteniu-lo aquí. Un cop hàgiu comprat aquesta vegada, només heu de comprar una placa nova i aconseguir el microcontrolador. per a futurs projectes, molt més econòmics, sou un constructor de robots amb tots els aspectes bàsics fets.

Pas 2: compreu els materials (el controlador del motor L293D)

1 controlador de motor L293D El nom ho diu tot, més informació sobre aquest xip més endavant:) Preu: 3 USD Aconsegueix-lo aquí

Pas 3: compreu els materials (paquet d'actualització del servo)

1 paquet d'actualització de servo PICAXE: una manera fàcil d'aconseguir un servo rematat amb algunes petites peces necessàries per a aquest projecte. També podeu obtenir qualsevol servo estàndard, els pins que es mostren a la imatge i una sola resistència de 330 Ohm en lloc del xip groc, si ho desitgeu Preu: 15 USD Obteniu el paquet complet Què és un Servo? Un Servo és la pedra angular de la majoria d’aparells robòtics. Per fer-ho curt, hi ha una caixeta amb cables i un eix que pot girar uns 200 graus. en aquest eix es pot muntar un disc o algun altre perifèric que ve amb el servo. Els 3 cables són: 2 per a alimentació i un per a senyal. El cable de senyal passa a alguna cosa que controla un servo, en aquest cas el microcontrolador. El resultat és que el microcontrolador pot decidir cap a on ha de girar l’eix, i això és bastant útil; Podeu programar alguna cosa per passar físicament a una posició determinada.

Pas 4: compreu els materials (un sensor perquè puguem veure … Erh - Sense)

1 Sharp GP2D120 IR sensor - 11,5 "/ Analògic 11,5" o un altre rang farà. Només no compreu la "versió digital" dels sensors Sharp per a aquest tipus de projectes, no mesuren la distància com ho fan els analògics. Preu: 10 USD Obteniu-lo aquí Assegureu-vos que obtingueu els cables vermells / negres / blancs. Això no està inclòs sempre i és un sòcol no estàndard. En realitat no és un dels meus favorits, normalment faig servir sensors d'ultrasons, com ara el SRF05 (el trobo a qualsevol lloc a través de Google; també el venen a picaxe-storepicaxe -botiga on en diuen SRF005 i tenen una imatge de la part posterior d'un SRF04 a la botiga! Però és la correcta, i jo els vaig dir però..). De totes maneres; El SRF05 és molt més fiable i precís. També és més ràpid, però costa una mica més, és una mica més complicat escriure codi i una mica més complex d’instal·lar, de manera que no s’utilitza aquí, però si esteu fresc, compreu-ne un;) Si aneu pel SRF05, he fet un petit pas per connectar el SRF05 aquí a letsmakerobots.com

Pas 5: comprar els materials (motors i rodes)

2 motors d’engranatges amb rodes Com més alta és la proporció, més fort és el robot, més baix, més ràpid és el robot. Us recomano una relació entre 120: 1 i 210: 1 per a aquest tipus de projecte. Preu, total: 15 USD Obteniu-ne algun aquí

Pas 6: També necessitareu i també podríeu comprar

També necessitareu:

• Cinta adhesiva de doble cara (per muntar, el millor és el tipus espumós)
• Una mica de filferro
• Cinta adhesiva ordinària (potser aïllar un cable)
• Equip de soldadura senzill (qualsevol kit barat funcionarà bé)
• Un pinzell petit o una tisora ordinària per tallar coses
• Un tornavís

També hi podríeu obtenir:

• Alguns LEDs si voleu que el vostre robot pugui fer senyals al món o generar efectes intermitents genials
• Més servos perquè el vostre robot es mogui més … armes? O servos amb servos activats, etc.
• Un petit altaveu si voleu que el vostre robot produeixi efectes de so i us comuniqui
• Alguna mena de sistema de cinturó. Els robots amb pistes de cinturó també són molt frescos, i el controlador i la resta seran els mateixos. Aquí teniu un exemple de què podríeu fer amb pistes de corretja. TAMYIA fabrica sistemes de pistes de cinturons genials, i aquest també és un dels meus favorits
• Qualsevol tipus de kit de sensor de línia, per convertir el robot en un Sumo, un seguidor de línia, evitar que surti de les taules i tot el que necessiti "mirar cap avall".

Pas 7: Permet fer un robot

D'ACORD! Heu demanat el material, heu rebut els vostres paquets, voleu construir:) bé … Comencem! Primer, munteu les rodes als vostres motors d'engranatges. I afegiu pneumàtics (gomes en aquest cas).

Pas 8: la cinta adhesiva doble: truc

Una forma fàcil de muntar material per a robots ràpids (i increïblement sòlids i duradors) és la cinta adhesiva doble.

Pas 9: Construeix el cos a partir de … Res, realment

Introduïu les bateries perquè tingueu una idea realista de pes i equilibri. Quan les bateries estan a sota de l’eix de les rodes, podeu equilibrar-la, però no és un problema si no ho feu. Afegiu una cinta adhesiva doble al botó del servidor i..

Pas 10: Dissenyeu el vostre robot

Tria el teu propi disseny, també pots afegir materials addicionals si el meu "disseny" és massa senzill. El més important és que ho tinguem tot enganxat: bateries, servo i rodes. I les rodes i el servo poden girar lliurement i poden estar de peu sobre les seves rodes, equilibrant-se o no.

Pas 11: desconnecteu

Traieu les piles per evitar cremar alguna cosa no desitjada. (confia en mi, vols;)

Pas 12: Comencem amb el tauler

I ara per al cervell principal. Hauríeu de tenir un tauler de projectes similar al de la imatge. (Per tant, això pot ser del vostre interès en el futur) Fixeu-vos que té un xip. Treu-ho. El xip és un controlador de Darlington que és bastant útil col·locat allà al tauler, però no el necessitarem per a aquest projecte, i necessitem l’espai, tan lluny d’aquest xip! El més fàcil és treure xips del seu introduïu un tornavís pla normal a sota, moveu-lo cap endavant i inclineu el xip amb cura.

Pas 13: Inseriu els xips

Un xip nou i completament nou no s’adapta immediatament a un sòcol. L'haureu de prémer de costat cap a sobre d'una taula per doblegar totes les potes en un angle que encaixi. (Les cames baixen, als endolls:). Assegureu-vos que totes les potes estiguin als endolls. Si heu comprat l’actualització de Servo a Picaxe, teniu un xip groc. Col·loqueu-lo al lloc del Darlington. Tingueu en compte que no tots els forats del tauler del projecte s’omplen amb el xip groc. Només necessitem els vuit a la dreta de la imatge, ja que es tracta només de resistències simples, no cal alimentar-les més. Aquest xip groc és en realitat només resistències de 8 * 330 Ohm en un paquet ordenat. I, per tant, si teniu una resistència, podeu inserir-la a la ranura numerada “0” (vegeu la imatge d’aquest lleig petit hack), ja que aquest és l’únic que utilitzarem quan només fem servir un servo. introduïu el xip gran, els cervells, el microcontrolador, el Picaxe 28 (número de versió) a la placa del projecte. Important fer-ho de la manera correcta. Tingueu en compte que hi ha una petita marca en un extrem, i així en el tauler. Aquests xips hauran d’anar junts. Aquest xip obtindrà energia de la placa mitjançant 2 de les seves potes. detecteu coses i controleu-les amb els programes que pengeu en aquest microcontrolador. (guai!)

Pas 14: Inseriu el controlador del motor

Ara introduïu el controlador de motor L293D a l'últim endoll. Assegureu-vos de convertir-lo de la manera correcta igual que el microcontrolador. El controlador del motor L293D agafarà 4 de les sortides del microcontrolador i les convertirà en 2. Sona una tonteria? Bé.. Qualsevol sortida normal del microcontrolador només pot estar "activada" o "apagada". Per tant, només utilitzar-los (per exemple) només farà que el vostre robot pugui conduir cap endavant o aturar-se. No invers! Pot ser que resulti poc útil quan s’enfronta a una paret. La placa es fa tan intel·ligent que les 2 sortides (ara reversibles) obtenen el seu propi espai, marcades (A) i (B) just al costat del controlador del motor (a la part inferior dreta de la imatge)). Més informació sobre això més endavant.

Pas 15: el plàstic vermell a la part posterior del tauler

A la part posterior del tauler es pot trobar un plàstic estrany. Això no serveix de res, és només una resta de la fabricació. "Immergen" la pissarra en llauna tèbia i les peces que no volen, així que es conserven, es tanquen amb aquest material. Només cal que l’extreu quan necessiteu els forats que segellen.

Pas 16: connecteu els cables de motors a la placa

Agafeu 4 trossos de filferro i soldeu-los als 4 forats "A & B"… O si sou tan avançat, utilitzeu altres mitjans per connectar 4 cables als forats de mida estàndard. (es poden comprar tot tipus de sòcols i passadors que s’adaptin) Si només (com jo) es solda al tauler, podeu reforçar aquesta part amb una mica de cinta. o si teniu part d’aquest plàstic termoencongible, podeu suportar els cables amb això.

Pas 17: Connecteu els cables als motors

La 2 "A" va a un motor i la 2 "B" a l'altre. No importa quin sigui, sempre que “A” estigui connectat a un motor i “B” als dos pols de l’altre. (Sí, el meu soldador està molt brut, ja ho sé, jaja funciona, ja se sap;)

Pas 18: connectar el servo

Ara connectem el servo. Si llegiu la documentació de Picaxe, llegireu que hauríeu d’utilitzar 2 fonts d’alimentació diferents si afegiu servos. Per resumir-ho; No ens importa aquí, aquest és un robot senzill i, segons la meva experiència, funciona molt bé. Haureu de soldar un pin extra per a la sortida "0", si voleu utilitzar la connexió servo estàndard. Aquest pin inclou el paquet d’actualització de Picaxe (una fila sencera, de fet), però només en necessiteu un per a un servo i es poden comprar a qualsevol botiga d’electrònica. Si el cable de servos és (negre, vermell, blanc) o (Negre, Vermell, Groc), el Negre hauria d’estar a la vora del tauler. El meu era (marró, vermell, taronja), de manera que el marró va a la vora. El suggeriment sol ser el vermell; És el que es coneix com a V, o qualsevol d’aquestes, que s’utilitza a l’atzar: ("V", "V +", "œ +", "1"). D'aquí ve el corrent. El negre (o marró en el meu cas) és G o ("œG", "œ0" o "-"). Això també es coneix com a "terreny" i és on va el corrent. (els 2 pols, +/- recordeu les vostres lliçons de física? L'últim color és "El senyal" (blanc, groc o taronja). Un servo necessita "+ & -" o "V & G" i un senyal. És possible que alguns altres dispositius només necessitin "terra" i "senyal" (G & V), i que alguns puguin necessitar V, G, entrada i sortida. Pot ser confús al principi i tot es diu sempre diferent (com acabo de fer) aquí), però al cap d’un temps obtindreu la lògica i, en realitat, és extremadament senzill. Fins i tot ho entenc ara;)

Pas 19: Enganxar el cap

Ara connectem el capçal, el sensor IR Sharp. (o SRF05 si heu optat per aquesta opció) (si heu comprat un SRF005 o similar, hauríeu de mirar aquí com connectar-lo, és diferent d’aquest!) Hi ha un milió de maneres de connectar una cosa com la Sensor IR nítid, però aquí hi ha pistes: cal que el vermell estigui connectat a V1, és a dir (en aquesta configuració) qualsevol cosa marcada com a «VÃ ¢» o que estigui connectat a això. El negre va a G, El blanc s'ha de connectar a l'entrada analògica 1. Si llegiu la documentació que s'inclou amb la placa de projecte, podeu llegir com connectar el cable de cinta adjunt i utilitzar-lo. la imatge, consisteix a tallar un cable d’un vell servo cremat, soldat en un pin i connectat tot com un servo. Podeu utilitzar-lo per veure quins colors del Sharp va a quina fila del tauler.. o una manera de fer-ho. Si feu servir les cintes o el meu mètode de connexió del Sharp IR, també heu de connectar les 3 entrades analògiques restants a V. (mireu els petits pins connectats a la imatge, al costat de l'endoll). Tenia alguns ponts posats i podeu veure que les 3 connexions que queden són dreceres. (L'últim parell, que no es toca, són només dos? Terra ?, no cal reduir-los). Si utilitzeu la cinta, només podeu connectar les entrades a V (o connectar-vos a terra) connectant els cables per parelles. flotant. Això vol dir que obtindreu tota mena de lectures estranyes on intenteu llegir si no estan connectades. (per resumir-ho, es tracta d'un recorregut semi-ràpid, hem d'arribar al final;)

Pas 20: Que hi hagi vida

Ara, per divertir-vos, podeu descarregar el cable vermell de les bateries (+) connectat al cable vermell de la placa del projecte (V). I el negre (-) a (G). La manera de fer-ho depèn de l'equip que hàgiu comprat. Si hi ha un clip de bateria a les bateries i al tauler, assegureu-vos que el "+" de les bateries acaba fins a la "V" del tauler. (Obteniu més informació aquí) De vegades (tot i que no sovint) els clips es poden invertir entre si i només unir dos clips coincidents no garanteix que + arribi a V i - arribi a G! Assegureu-vos, o si veuràs fondre coses i fumar! No alimenteu el tauler amb més de 6 V (sense bateries de 9 V, tot i que s’adapti el clip). Aquí només treballem amb una font d'alimentació. Més endavant voldreu utilitzar el mateix Ground, però tant V1 com V2. D’aquesta manera els vostres xips poden obtenir una font i els motors, etc., una altra tensió (més forta). Instal·leu l’Editor de programació Picaxe en un PC, seguiu els manuals per connectar el Jack / USB / Serial i introduïu les bateries al vostre (encara sense cap) robot, introduïu el jack jack al vostre robot.. introduïu l'editor de programació i escriviu 0, 150 Premeu F5, espereu que el programa es transfereixi i el vostre servo us faci una mica de gira (o gira, segons quina manera fos). Si alguna cosa no funciona aquí, poseu-vos en contacte amb mecontactar-me o embolicar-vos amb els manuals i ports, etc. fins que no es notifiquen errors i tot sembla funcionar. Per provar, intenteu escriureervo 0, 200 i premeu F5. Per tornar, escriviu: servo 0, 150 i premeu F5 Ara el “coll” del robot està mirant cap endavant. Feu clic al “cap”: el Sharp IR

Pas 21: cap amunt i vés

Ja heu acabat de construir els conceptes bàsics. De fet, heu creat un robot. Ara comença la diversió, podeu programar-lo per fer qualsevol cosa i adjuntar-hi qualsevol cosa, ampliar de qualsevol manera. Estic segur que ja esteu ple d’idees i és probable que no m’hagueu seguit tot aquest camí;) El disseny pot desconfiar, és possible que hàgiu utilitzat altres parts, etc. per començar a programar el vostre robot: introduïu (copieu-enganxeu) aquest codi a l’editor i premeu F5 mentre el robot està connectat: Nota: El codi es veurà molt més bonic un cop l’obtingueu a l’editor, reconeixerà les ordres i doneu-los colors. +++ main: readadc 1, b1 "pren el voltatge retornat al pin analògic 1 i el posa a la variable b1debug"; això treu totes les variables a l'editor. del cap del robot i observeu com la variable b1 canvia de valor. Podeu utilitzar els coneixements adquirits per decidir què ha de passar quan (fins a quin punt s’han d’acostar les coses..) Ara us aconsello que poseu el robot en una caixa de llumins o similar, ja que les rodes començaran a girar. aquest codi al vostre editor i premeu F5 mentre el robot està connectat: +++ alta 4baixa 5 +++ Una de les rodes hauria de girar en una direcció. Les seves rodes giren cap endavant? Si és així, aquesta és la instrucció perquè aquesta roda giri cap endavant. Si la roda gira cap enrere, podeu provar-ho: +++ baix 4alt 5 +++ Per girar l’altra roda, heu d’entrar al revés per direcció oposada.) El servo que ja heu provat. Tot el camí cap a un costat és: servo 0, 75 l’altre costat és: servo 1, 225- i centre: servo 1, 150 Aquí hi ha un petit programa que (hauria de, si tot va bé, i inserir els paràmetres adequats per a alta / baixa per adaptar-se al cablejat dels motors) fer que el robot circuli, parar davant de les coses, mirar cap a cada costat per decidir quin és el millor, girar i conduir cap a noves aventures. +++ Símbol nivell de perill = 70 'fins a quin punt hauria de ser la cosa abans de reaccionar? Gir del símbol = 300', això defineix quant s'ha de girar Símbol servo_turn = 700 'Això defineix el temps hauríem d’esperar a que el servo giri (depenent de la seva velocitat) abans de mesurar la distància principal: 'el bucle principalreadadc 1, b1' llegeix la distància que hi ha davant si b1 <dan gerlevel thengosub nodanger 'si no hi ha res endavant, conduir cap endavantsegurament subsegüentment' si hi ha un obstacle per davant, decidiu quin camí és millor acabar si passeu principal ', això acaba el bucle, la resta només són subrutines. aquests és probable que hàgiu d'ajustar-los per adaptar-se a la forma en què heu connectat els motors del robot: alt 5: alt 6: baix 4: baix 7 retornar: quina manera: gosub totalhalt "primera parada!" Mireu d'una manera: gosub lturn "mireu a una sola pausa servo_turn" espereu el servo s’ha d’acabar de girar-se totalhaltreadadc 1, b1 “Mireu cap a una altra banda: gosub rturn” mireu cap a una altra pausa lateral servo_turn”espereu que el servo acabi de girar-se totalhaltreadadc 1, b2“Decidiu quina és la millor manera: si b1gosub body_lturnelsegosub body_rturnend ifreturnbody_lturn: alt 6: baix 5: baix 7: alt 4 'aquesta hauria de ser la vostra combinació que converteixi el robot en una pausa: gosub totalhaltreturnbody_rturn: alt 5: baix 6: mínim 4: alt 7' aquest hauria de ser ombinació que converteix el robot en una altra pausa: gosub totalhaltreturnrturn: servo 0, 100 'look to one sidereturn turn: servo 0, 200' look to the other sidereturntotalhalt: low 4: low 5: low 6: low 7 'low in all 4 Servo 0, 150 'cara endavant espera 1' congelar-ho tot per un segon retorn +++ Amb una programació i ajustaments intel·ligents, podeu fer que el robot condueixi, giri el cap, prendre decisions, fer petits ajustos, gireu cap a "forats interessants", com ara les portes, tot treballant alhora, mentre conduïu. Sembla força maco si fas girar el robot mentre el cap gira;) Vols obtenir un codi més avançat? Comproveu-ho: https://letsmakerobots.com/node/25Sound:També podeu afegir un altaveu petit al pin 1 i terra d'exemple (sortida) i escriure SoundSound 1, (100, 5), o bé dins del programa d'exemple anterior, feu-lo Sound 1, (b1, 5): per obtenir sons divertits en funció de la distància als objectes del davant. També podeu connectar un llum o un LED a la clavilla 2 i a terra i escriure (recordeu la necessitat del LED de girar a la dreta) Alt 2 per girar a la làmpada i Baixa 2 per apagar-la;) - Què tal un bolígraf làser, muntat en un servo addicional? Aleshores podríeu fer que el robot giri el làser i l’engegui i l’apengui assenyalant els llocs..

• Afegiu-hi un marcador (potser en un segon servo, de manera que el pugui treure i treure del paper?) I ensenyeu-lo a escriure el nombre de vegades que agiteu la mà per davant en un tros de paper.
• Converteix-lo en un robot "guardià-baixant-de-la-cadira", que tremola quan el gat s'aproxima.
• Feu que persegueixi un altre robot (o un gat?) D’aquesta manera, us endinsareu en bones rutines de persecució.
• Feu que busqui el mig d’una habitació
• Feu que actuï com un ratolí; Congeleu-vos si hi ha moviment a la vista i acosteu-vos sempre a les parets i busqueu petits buits per entrar-hi.

També podeu desmuntar un cotxe de joguina antic, treure l’electrònica, guardar els motors i el dispositiu de gir i connectar la placa, el servo i el sensor; haureu donat vida al vostre vehicle:) També proveu per llegir una part de la documentació, tindrà sentit ara que ja teniu un avantatge, ja podeu fer qualsevol cosa. Benvingut a un món molt divertit de robots casolans, hi ha milers de sensors i actuadors que només esperen que els connecteu i en fabriqueu robots:) Ara feu algunes fotografies del vostre robot i envieu-les-les a letsmakerobots.com - C ja;)