Ard-e: el robot amb un Arduino com a cervell: 9 passos

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

Com es crea un robot de codi obert Arduino controlat per menys de 100 dòlars.

Amb sort, després de llegir aquest instructiu, podreu fer el vostre primer pas cap a la robòtica. Ard-e costa entre 90 i 130 dòlars, depenent de la quantitat d’electrònica de recanvi que tingueu. Els costos principals són: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 dòlars. Tinc el meu en una botiga local d’aficionats Motor d’engranatges sense cuc- 12 dòlars https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Diversos altres aparells electrònics- al voltant de 10 dòlars radioshack o digikey.com Sensors - Des de 0 dòlars fins a 28 dòlars, en funció de la quantitat que vulgueu i de l’extensió de la vostra pila d’electrònica brossa. Així, amb una despesa d’uns 100 dòlars, obtindreu un robot de control remot amb un sistema d’inclinació panoràmica que es podria utilitzar per apuntar una càmera, pistola airsoft (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) o podeu connectar-hi un làser perquè això és el que teniu al voltant. Si volíeu ser realment cruels, podríeu connectar-hi un làser de DVD i gravar el que vulgueu (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) A més de fer el sistema de panoràmica i inclinació que es controla a distància també podeu comprar xips per valor de tres dòlars, connectar sensors a Ard-e i fer-lo completament autònom. Per aproximadament cent dòlars, podeu construir el vostre propi sistema de robòtica que tingui la major part de la funcionalitat d’un robot roomba o un robot de tempesta de lego: pot sentir-se quan es topa amb alguna cosa programar-se per evitar allò que toca, pot seguir el més brillant llum, olorar contaminants, escoltar sons, saber amb precisió fins on ha arribat i ser controlats per un antic control remot reciclat. Tot això per aproximadament la meitat del preu de les unitats comercials. Aquesta és la meva entrada al concurs de robots RobotGames, així que si us agrada assegureu-vos de votar-hi. Nota: Originalment, anava a entrar a la versió controlada a distància només com a entrada al concurs, però des que es va retirar la data límit, us mostraré com fer que Ard-e funcioni ell mateix. Continuem amb la manera de construir Ard-e

Pas 1: creeu la vostra excavadora

Així que, un cop obtingueu el vostre nou equip per a bulldozers, ja sigui per correu o a la vostra botiga d’aficionats, haureu de muntar-lo. Aquests kits de Tamiya solen ser una mica caros, però valen la pena. Vaig trobar la caixa d’engranatges de cucs que feia servir per enfornar el làser en una caixa de projectes antics coberts de pols, que feia tres anys que no es tocava. Després de bufar la pols i enganxar-la, va funcionar bé.

Un ganivet de butxaca o un home de cuir haurien de ser totes les eines que necessiteu per configurar la excavadora. Les instruccions són pas a pas i fàcils de seguir, encara que l'anglès sigui una mica inestable. Com que no pensava fer servir Ard-e com a excavadora molt feble, no vaig lligar l'arada. Els motors de corrent continu que condueixen la bulldozer estan controlats pels commutadors de doble pol (DPDT) que componen el controlador. Vaig afegir un diagrama sobre com connectar el vostre propi commutador DPDT per controlar un motor, perquè més endavant acabo controlant el motor de panoràmica amb un altre commutador DPDT. Esperem que el diagrama deixi clar que l’interruptor quan es tira d’una manera fa que el motor giri d’una manera i quan es llença a l’altra gira cap a una altra banda.

Pas 2: munteu el sistema Pan i Tilt

Per tant, ara teniu una base per a Ard-e que està ben dissenyada i construïda (esperem que l’anglès de les instruccions no us deixi massa). Ara heu de crear alguna cosa que aquesta base pugui conduir i fer coses interessants. Vaig optar per posar-hi un altre motor de corrent continu i un servo com a sistema de panoràmica i inclinació que es podria utilitzar per apuntar el que volguéssiu. El servo està controlat per l'Arduino i el motor de panoràmica està controlat per un commutador DPDT que he comprat a la ràdio barraca per uns dos dòlars. Per controlar el servo, vaig escriure algun codi a l'entorn del programari Arduino que llegeix la caiguda de tensió d'un potenciòmetre i el converteix a l'angle al qual s'hauria de moure el servo. Per implementar-ho a l'Arduino, connecteu el cable de dades de servo a un dels pins de sortida digitals de l'Arduino i el cable de voltatge més a 5 V i el cable de terra a terra. Per al potenciòmetre cal connectar els dos cables externs a + 5V i l’altre a terra. El cable central del potenciòmetre s'hauria de connectar a una entrada analògica. Aleshores, el potenciòmetre actua com un divisor de tensió amb possibles valors de 0V a +5. Quan l'Arduino llegeix l'entrada analògica, la llegeix de 0 a 1023. Per obtenir un angle per executar el servo a, vaig dividir el valor que l'Arduino estava llegint per 5,68 per obtenir una escala d'aproximadament 0-180. Heus aquí el codi que he utilitzat per controlar el servo inclinació des d’un potenciòmetre: #include int potPin = 2; // selecciona el pin d’entrada per al potenciòmetre Servo servo1; int val = 0; // variable per emmagatzemar el valor provinent de la configuració del potenciometrevi () {servo1.attach (8); // selecciona el pin del servo} buit bucle () {val = analogRead (potPin); // llegeix el valor del potenciòmetre val = val / 5,68; // converteix el valor en graus servo1.write (val); // feu que el servo vagi en aquest grau Servo:: refresh (); // comanda necessària per executar el servo} Si necessiteu ajuda per treballar amb l'Arduino com jo, us recomano anar a www.arduino.cc. És un fantàstic lloc web de codi obert que és molt útil. Per tant, després de provar el control del servo i l’interruptor, necessitava un lloc on posar-los. Vaig acabar utilitzant un tros de fusta tallada a la mateixa longitud que Ard-e i cargolant-lo al tauler posterior amb un tros d'alumini doblegat en un angle de 90 graus. Aleshores vaig instal·lar l’interruptor DPDT i el potenciòmetre al controlador. Va ser una pressió estreta i vaig haver de practicar un altre forat a la part superior per acabar els cables, però en general va funcionar força bé. També vaig acabar soldant cables als circuits existents del controlador per alimentar la caixa d'engranatges sense fi. Probablement hauria d'haver utilitzat un altre servo per a la panoràmica, però la botiga d'aficionats on vaig anar només tenia un dels deu dòlars i el motor pot girar 360 graus a diferència del servo. El motor és una mica massa lent. Ara passa a les proves.

Pas 3: provar i fer la versió controlada a distància d'Ard-e

Per tant, abans de començar a conduir Ard-e hem de fer el mòbil Arduino. Tot el que necessiteu perquè el Decimilla sigui mòbil és una bateria de 9 volts connectada a un endoll que s’adapta a la font d’alimentació externa. Vaig acabar tallant el cable d'alimentació d'un transformador vell i vaig obtenir un clip de bateria de nou volts en trencar un de nou volts antic. El pont també ha de passar de la potència usb a la potència ext. Si la bateria està connectada correctament, s’hauria d’encendre el llum d’alimentació de l’Arduino. En cas contrari, probablement s’hagi equivocat de polaritat i hauria de canviar els cables. Vaig fer això al principi i no va causar cap dany al xip, però no recomanaria fer-ho durant molt de temps.

Ara hauríeu de provar per veure si tot funciona com esperàveu. Connecteu alguna cosa al sistema de panoràmica i inclinació, com una càmera o un led. Vaig fer servir un làser amb cremallera al servo perquè encaixava molt bé i en tenia un. Conduïu Ard-e i intenteu no fer brillar el làser als vostres ulls. Quan vaig posar Ard-e per primera vegada, vaig posar l'Arduino darrere del controlador i el vaig gravar al seu lloc. Amb aquesta configuració cada vegada que feia funcionar els motors de tracció o el motor de panoràmica, el servo aniria a la posició de 0 graus. Pel que sembla, el funcionament dels motors interferiria amb el pols de control de temporització i faria pensar al servo que se suposava que estava a 0 graus. Vaig pensar que això probablement era degut a la durada del cable de control al servo d'Ard-e. Va haver de córrer des d'Ard-e a l'Ardunio darrere del controlador tot estant molt a prop dels cables que transportaven el corrent als motors. Aquests cables van induir molt soroll al cable de control i el van fer arribar a 0. Per solucionar aquest problema, vaig moure l'Arduino des de darrere del controlador a Ard-e. Tingueu en compte el muntatge de cinta adhesiva d’aspecte molt professional tant del servo com de l’Arduino. Això va eliminar els cables del motor que provocaven soroll i es va solucionar el problema. Els cables llargs només portaven la potència i el senyal d’entrada del potenciòmetre en lloc del senyal de potència i control del servo. El soroll dels cables del motor ara afecta la lectura del potenciòmetre, que té poc o cap efecte en el grau de conducció del servo. Ara teniu la versió controlada a distància d’Ard-e. Bàsicament, acabes de fabricar un cotxe de casa molt divertit amb el qual pots conduir i assenyalar coses. L’Arduino no s’utilitza gens ni mica. Ara mateix, Ard-e utilitza 1/6 de la seva capacitat per detectar el món analògic i 1/14 de les seves capacitats d'E / S digitals. Podríeu estalviar-vos una mica de diners i treure el servo i Arduino si només voleu un cotxe construït a casa … Però si realment voleu enfonsar les dents a la robòtica, seguiu llegint sobre com fer que Ard-e condueixi ell mateix.

Pas 4: Ard-e en automàtic: utilitzant Ardunio per conduir els motors DC

Accèssit al concurs de robots Instructables i RoboGames