Vyhýbání se překážkám LEGO robot: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Máme rádi LEGO a také milujeme Crazy Circuits, takže jsme je chtěli spojit do jednoduchého a zábavného robota, který se dokáže vyhnout nárazu do zdí a dalších předmětů. Ukážeme vám, jak jsme postavili ten náš, a nastíníme základy potřebné k tomu, abyste si mohli postavit vlastní. Vaše verze nemusí přesně odpovídat té naší, a to je v pořádku.

Níže je uveden seznam použitých elektronických součástek a seznam použitých dílů LEGO. Vaše části se mohou lišit, takže se nebojte dělat si vlastní věci.

Pokud se vám naše projekty líbí a chcete vidět více z toho, co každý týden připravujeme, sledujte nás na Instagramu, Twitteru, Facebooku a YouTube.

Zásoby:

Brown Dog Gadgets ve skutečnosti prodává soupravy a zásoby, ale k realizaci tohoto projektu u nás nemusíte nic kupovat. I když to uděláte, pomůže nám to při vytváření nových projektů a zdrojů pro učitele.

Elektronické součástky:

1 x Crazy Circuits Robotics Board

2 x Lego Compatible Continuous Rotation 360 stupňové servo

1 x ultrazvukový snímač vzdálenosti HC-SR04

4 x Dupont dráty mezi ženami a ženami

1 x USB napájecí banka

(Našli jsme malou USB power banku, která se do našeho robota hezky vejde. Možná budete muset svého robota navrhnout tak, aby se vešel do USB power banky, kterou máte po ruce, nebo můžete také použít vlastní baterii.)

LEGO díly:

Použili jsme různé díly, ale měli byste si klidně postavit ten svůj, jak uznáte za vhodné, s použitím jakýchkoli dílů LEGO, které máte po ruce. Důležitá věc, kterou musíte udělat, je mít způsob, jak namontovat serva na dno, ultrazvukový senzor, aby mohl směřovat dopředu, a nějaký způsob, jak držet desku robotiky a zdroj energie na místě. V nouzi můžete použít nějakou pásku nebo gumičky k upevnění věcí tam, kde je to potřeba. Poskytli jsme odkazy na každý díl na BrickOwl, ale najdete je kdekoli, kde se prodávají díly kompatibilní s LEGO nebo LEGO.

2 x LEGO Klínový řemen (4185/49750)

1 x Sada LEGO EV3 Technic Ball 5003245

1 x LEGO Technic Cross Block Beam 3 se čtyřmi kolíky (48989/65489)

1 x LEGO Technic 1 x 6 s otvory (3894)

2 x LEGO Axle 4 s koncovým dorazem (87083)

4 x poloviční pouzdro LEGO (32123/42136)

4 x LEGO Brick 2 x 2 Round (3941/6143)

1 x LEGO talíř 6 x 12 (3028)

Krok 1: Vybudujte si základnu LEGO

Začali jsme s LEGO základnou 6 x 12, která byla nejmenší, s jakou jsme mohli stavět. Pokud chcete, můžete se zvětšit, ale menší může být výzva.

Šířku našeho robota určovala USB napájecí banka, kterou jsme měli, protože jsme ji potřebovali zasunout na místo. Větší baterie může vyžadovat většího robota.

Zvyšte svou základnu tak, aby se do ní vešla baterie, a ponechte nad ní prostor, aby se vešel do desky pro robotiku.

Krok 2: Přidejte kola

Každý servomotor bude muset být namontován na spodní část základny robota.

Nakonec jsme k tomu použili tyto části:

• LEGO Axle 4 s koncovým dorazem (87083)
• Poloviční pouzdro LEGO (32123/42136)
• LEGO Brick 2 x 2 Round (3941/6143)

K montáži 2 serva budete potřebovat 4 z každé části.

Jakmile je namontováno, můžete přidat kolo, kterým je LEGO Wedge Belt Wheel (4185/49750).

Stejně jako ostatní stavebnice LEGO existuje mnoho možností! Výše uvedený držák servo/kola je to, co pro nás fungovalo, ale můžete zkusit něco jiného.

Krok 3: Přidejte kolečko

Naše kolečko umožňuje našemu robotu otáčet se, poháněný dvěma koly připevněnými k servům, přičemž kolečko funguje jako „třetí kolo“, takže se náš robot může snadno otáčet a pohybovat.

Toto jsou díly, které jsme použili pro upevnění kolečka:

• Technická koule LEGO EV3, sada 5003245
• LEGO Technic Cross Block Beam 3 se čtyřmi kolíky (48989/65489)
• LEGO Technic kostka 1 x 6 s otvory (3894)

V dřívější verzi našeho robota jsme jako „nohu“použili několik kulatých dílků LEGO a ty fungovaly dobře na hladkém povrchu jako stůl, ale nefungovaly dobře na koberci nebo na hladké podlaze. Pokud nemáte po ruce kolečko, zvažte možnost „noha“.

Krok 4: Přidejte snímač vzdálenosti

Ultrazvukový snímač vzdálenosti budeme chtít namontovat na přední část robota, aby mohl „vidět“, kam jde, a vědět, kdy zastavit, než narazí na překážku.

Vytiskli jsme 3D držák kompatibilní s LEGO pro ultrazvukový senzor. Pokud ho chcete použít, najdete jej na Thingiverse:

Pokud nemáte přístup k 3D tiskárně, můžete vytvořit způsob, jak držet senzor na místě, pomocí kousků LEGO, pásky, gumiček, zipů nebo jiným způsobem. Důležité je, že by měl ukazovat na místo, kam se robot pohybuje, když se pohybuje vpřed.

Krok 5: Přidejte Robotics Board

Mozek této operace je Robotics Board. Má sedět na kostkách LEGO, takže montáž je jednoduchá.

Robotics Board se obvykle používá s vodivou páskou k vytváření obvodů přímo na LEGO, ale protože používáme pouze dvě serva a snímač vzdálenosti, můžeme je zapojit přímo do kolíků záhlaví na desce.

Budeme chtít desku orientovat tak, abyste mohli snadno připojit kabel USB pro napájení. (Měli jsme štěstí, že jsme v našem „obřím koši náhodných kabelů“našli velmi krátký USB kabel)

Nyní můžete zapojit senzor a serva!

U senzoru budete muset připojit echo pin na pin 3 na desce Robotics, pak připojit spouštěcí pin na pin 5, pak VCC na 5V a Gnd na GND. Tím se senzor napájí a umožní mu komunikovat s radou robotiky.

Dále budete muset připojit každý servo konektor. Lze je snadno zapojit, jen se ujistěte, že hnědé vodiče se připojují k GND, červené vodiče k 5V a oranžové vodiče ke kolíku D6 pro levé servo a D9 pro pravé servo.

Krok 6: Naprogramujte Robotics Board

Než bude náš robot fungovat, budete muset nahrát kód na Robotics Board. Pokud jste tak ještě neučinili, ujistěte se, že máte v počítači nainstalovanou nejnovější verzi bezplatného softwaru Arduino IDE.

Náš kód najdete v našem repo GitHubu, který najdete zde:

github.com/BrownDogGadgets/CrazyCircuits/tree/master/Projects/Avoidance%20Robot

Kód je jednoduchý a byl hodně komentován, aby pomohl vysvětlit, co všechno dělá.

Budete také potřebovat knihovnu NewPing, kterou najdete zde:

Krok 7: Nechte svého robota toulat se

Jakmile budete mít svého robota postaveného a kód bude nahrán na Robotics Board, můžete si ho vyzkoušet!

Nejjednodušší způsob je připojit USB power banku a nechat robota, aby se rozjel vpřed. Pokud před něj položíte ruku, měla by couvat, otočit se a pak se znovu posunout dopředu. (Nenechte to spadnout ze stolu!)

Pro našeho robota jsme postavili jednoduchou šestihrannou lepenkovou „arénu“, ve které se náš robot valil pomocí staré lepenkové krabice. Nebojte se být kreativní s tím, co máte po ruce.

Krok 8: Jděte dále

Níže jsou uvedeny některé otázky a další aktivita, pokud chcete s tímto projektem jít ještě dále.

Otázky

Co jste se naučili při stavbě svého robota?

Co rozhodlo o vašich volbách v použitých LEGO dílech?

Roloval by váš robot rychleji, kdyby měl větší kola?

Další aktivita

V kódu jsou dvě proměnné (viz níže), které můžete upravit a které změní dobu, po kterou robot běží, když couvá a pak se otáčí, aby se vyhnul zdi. Nebojte se změnit goBackwardTime a turnRightTime a podívejte se, jak ovlivňují akce robota. Pamatujte, že když provedete změny v kódu, budete jej muset znovu nahrát do svého robota.

// nastavte, o kolik milisekund se váš robot posune zpět

int goBackwardTime = 1000; // nastavte, kolik milisekund se váš robot otočí na int turnRightTime = 1000;

(Poznámka: 1000 milisekund se rovná 1 sekundě.)

Doufáme, že se vám náš robot pro vyhýbání se bláznivým obvodům líbil a že si musíte postavit vlastní. Bavilo nás stavět naše a sdílet je s vámi!