"BOB" V2.0: 6 passos (amb imatges)

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

Es tracta d’una seqüela, per dir-ho d’alguna manera, del “robot que evita obstacles amb personalitat” que es pot instruir. En aquest instructiu, vaig decidir trucar al robot "BOB". BOB tenia bastants defectes i inconvenients, de manera que ara he millorat BOB de diverses maneres. (Ell? Ell?) Ara té millor:

• Resistència (sistema de potència millorat)
• 'Visió' (sensors addicionals)
• "Nervis" (les connexions es fan de manera més segura)
• Brainpower (microcontrolador diferent)

Bob ara utilitza un regulador de commutació i una bateria RC de 9,6 V per alimentar-se, millors suports de sensor, un sensor IR GP2D12 addicional, un servo de panoràmica per al telemetre ultrasònic i un microcontrolador AVR ATmega168 en una placa de desenvolupament Arduino. Sempre m’ha agradat construir projectes amb microcontroladors, i el que seria millor que construir un robot amb un per mostrar totes les habilitats del microcontrolador.

Pas 1: llista de peces

A continuació, es mostra una llista de què inclou BOB i on obtenir-los: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown EUA, Futaba.com
• 2 servidors de rotació contínua Parallax - Parallax.com, Acroname.com

Cables i maquinari de prototipatge:

• 1x cable de sensor de 3 fils: qualsevol distribuïdor de peces robotitzades en línia. Tinc el meu de Trossenrobotics.com.
• 4x "Connectors analògics de muntatge a placa". - Aquests els tinc AQUÍ. Crec que també els podeu obtenir de Digikey.
• Taula de pa: Radioshack
• Diverses longituds de filferro (per a les connexions de la placa de connexió). He utilitzat un tauler perquè odio la soldadura. La taula de treball s'utilitza per fer totes les connexions entre els sensors i el microcontrolador.
• Capçaleres masculines: N’he tingut algunes de sparkfun AQUÍ.

Sensors:

• 3x Sensors IR Sharp GP2D12 (amb cables de 3 fils) - Acroname, Trossen Robotics (aquí és on he aconseguit el meu), Devantech
• 'Ping)))' Telemetre ultrasònic - Parallax.com, crec que l'he vist en altres llocs en línia …

Potència:

• Bateria recarregable Ni-Cd de 9,6 V (o qualsevol altre paquet de bateries de 8 piles AA / qualsevol bateria recarregable superior a 9 V): en tenia una de fa molt temps, quan es feia servir per a un cotxe de carreres RC. Podeu obtenir aquestes pràcticament qualsevol botiga d’aficionats.
• Regulador de voltatge de commutació de 5V 1A - Dimension Engineering.com o Trossen Robotics (on vaig obtenir el meu)
• Connector adequat per adaptar-se a la bateria que utilitzeu (per establir la connexió entre la bateria i l'electrònica).

Ordinador:

Microcontrolador Arduino (Arduino Diecimila; sé que la imatge mostra un NG; va ser un accident. Volia penjar una foto del Diecimila. Vaig utilitzar el Diecimila, però no cal que tingueu l'últim model d'Arduino per a aquest robot.)

Xassís:

El xassís que he utilitzat és el que he obtingut d'un kit de Parallax anomenat "Kit BOE-Bot". Podeu utilitzar plexiglàs, una làmina de plàstic de mida adequada, un xassís pre-mecanitzat d’un distribuïdor en línia o fins i tot un bloc de fusta

Gestió de cables:

Enganxalls de cable: (aquelles coses de plàstic blanques que trobeu als envasos per mantenir les coses juntes) Podeu aconseguir-les al magatzem de casa, a les botigues o a pràcticament qualsevol ferreteria

Altres:

• 1 altaveu / element piezoelèctric: ho he fet servir com a indicador; Arduino emet un so quan el programa comença a executar-se
• 1x LED
• 1x resistència de 200ohm (per al LED)

Pas 2: Inici del muntatge: muntatge del suport del sensor IR de Sharp

Hi ha algunes escletxes que s’alineen amb els forats i les escletxes del xassís. Assegureu el suport de muntatge del sensor amb dos cargols i femelles a la part inferior.

Pas 3: munteu el Pan Servo i el telemetre ultrasònic

El servo de panoràmica serveix per desplaçar el Ping))) horitzontalment per a una àmplia gamma de detecció d'objectes, a més de mesurar distàncies en diversos angles per determinar el recorregut més clar. Vaig utilitzar alguns separadors per muntar el servo i alguns dels cargols que tenia. La mida que voleu utilitzar per a aquest maquinari és realment petita; No he pogut trobar cargols de la "rosca" adequada en cap altre lloc que en línia. Tinc aquest maquinari de Sparkfun Electronics o de Parallax (tots dos en línia). Tots dos minoristes tenen cargols i separadors de la mateixa mida. Ara, per al telemetre ultrasònic. He fet un suport de muntatge personalitzat per al Ranger d'ultrasons Ping))) perquè no volia haver de gastar diners extra en un en línia. He utilitzat una mica de plexiglàs, una vora recta (fulla d’afaitar) i una pinça en C per separar el plàstic. Tot el que heu de fer per fer aquest muntatge és mesurar el telemetre ultrasònic, retallar dues peces idèntiques de plexiglàs un parell de mm més gran que la mida del ranger ultrasònic, practicar els forats on sigui necessari i enganxar-los en angle recte com es mostra. Finalment, foradeu un petit forat lleugerament més gran que el cargol unit al cap del servo, introduïu el cargol i, a continuació, fixeu tot el conjunt al servo. Pot ser que sigui bo amb la programació i la creativitat, però mecanitzar el maquinari d’un robot casolà definitivament no és un dels meus punts àlgids. Llavors, què vol dir això? Si puc fer-ho, segur que ho podeu fer. Notes sobre el servo: no cal comprar específicament un Futaba S3003 com jo; podeu utilitzar qualsevol servo que vulgueu, sempre que tingui un ampli grau de moviment; això és important per a aquest projecte. Crec que el servo Futaba que he utilitzat té ~ 180 graus de moviment. Quan vaig anar a buscar un servo per utilitzar-lo com a servo de panoràmica per a BOB, vaig buscar el més barat que pogués trobar, i el que estic fent servir fa la feina perfectament. Si teniu un servo hobby estàndard amb ~ 180 graus de moviment, esteu a punt per a aquesta part, PER--, potser haureu d'ajustar els valors PWM del codi font perquè s'adapti al vostre servo, perquè si no No podeu danyar el servei. Abans he arruïnat un servo accidentalment així, així que aneu amb compte quan utilitzeu un servo nou; esbrineu els "límits" dels valors PWM, en cas contrari intentarà girar més lluny del que pot físicament (els servos són "ximples") i arruïnarà els engranatges que hi ha al seu interior (tret que en compreu un de molt bonic amb engranatges metàl·lics).

Pas 4: afegiu BOB's Brain (l'Arduino) i feu les connexions

Per obtenir un "cervell" més ràpid, vaig decidir utilitzar l'Arduino (ATmega168) que, tot i funcionar a només 16Mhz (en comparació amb els 20Mhz de BS2), és molt més ràpid que el BS2 perquè no té l'intèrpret implicat que tenen els segells BASIC usar. Tot i que els segells BASIC són ideals per a projectes senzills i són fàcils d’utilitzar, no són tan potents i no s’adapten a la factura (ja que vaig descobrir la manera més difícil amb “BOB V1.0”). En algun lloc de la "xarxa", vaig veure una alternativa barata a "Arduino Proto Shield"; tot el que heu de fer és aconseguir una d’aquestes taules de ratolí groc radioshack i col·loqueu-la a la part posterior de l’arduino amb una goma! Podeu portar els passadors necessaris al taulell amb una mica de filferro curt. Publicaria un esquema, però no hi ha circuits que necessiteu construir, només les connexions de senyal, vcc i gnd. Les connexions són:

• Pin (analògic) 0: GP2D12 esquerre
• Pin (analògic) 1: centre GP2D12
• Pin (analògic) 2: GP2D12 dret
• Pin 5: Servo panoràmic
• Pin 6: Servo de la unitat esquerra
• Pin 7: Telemetre ultrasònic ('Ping)))')
• Pin 9: Servo de la unitat dreta
• Pin 11: altaveu piezoelèctric

No he utilitzat cap condensador de filtre addicional perquè el regulador de commutació de 5 V els té incorporats. L'únic component brut que heu d'utilitzar és una resistència de 220 ohmis per al LED connectat a VCC (+) com a indicador d'alimentació.

Pas 5: convertiu el maquinari en un robot de treball

Aquí teniu el codi de BOB. Hi ha molts comentaris per ajudar a entendre què està passant. També hi ha un codi "comentat" que no s'utilitza o s'utilitza per depurar. La secció de codi que gestiona les lectures del telemetre per ultrasons la va fer un altre autor; Ho vaig treure del lloc Arduino. El mèrit d’aquesta secció correspon a aquest autor. * IMPORTANT *: He descobert que, per poder veure el codi, l’heu d’obrir en un processador de textos (Microsoft Word, Bloc de notes, Wordpad, OpenOffice, etc.). Per alguna raó, per defecte és un "fitxer TMP de Windows Media".

Pas 6: notes finals

Ampliaré les capacitats de BOB: espero afegir aviat un sensor de so, un sensor de llum, un sensor PIR per detectar persones i potser fins i tot alguns altres sensors. Actualment, el BOB només evita obstacles. Els 3 sensors IR serveixen per detectar objectes a mesura que el robot avança i el ranger ultrasònic hi és: A) quan el robot avança, detectant objectes als punts cecs dels sensors IR i B) quan BOB detecta massa objectes. en un temps determinat, "buscarà" el camí del viatge clar; panoràmica del servo i comprovació de diversos angles per obtenir un camí més clar. Crec que BOB durarà aproximadament 1 hora i 20 minuts amb una càrrega completa amb el regulador de tensió de commutació i la bateria de 9,6 V. A més, sé que la forma en què la taula de suport i l’Arduino estan asseguts al xassís és una mica precària, però es manté amb una banda de goma aviat trobaré alguna manera d’enganxar-lo amb algun maquinari i, per tant, que sembli més polit. Vaig a afegir a aquest instrucable en el futur … A continuació es mostra un vídeo en acció. També he inclòs els manuals per als sensors, com en el BOB 1.0 instructable ("Robot que evita obstacles amb personalitat"). El "DE- …" per al regulador de commutació.