Jak vytvořit dálkově ovládaný 3D tištěný samovyvažovací robot: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Toto je evoluce předchozí verze B-robota. 100% OTEVŘENÝ ZDROJ / robot Arduino. KÓD, 3D díly a elektronika jsou otevřené, takže je můžete upravit nebo vytvořit obrovskou verzi robota. Pokud máte pochybnosti, nápady nebo potřebujete pomoc, využijte komunitu B-robotů na maximum

Nová verze přináší spoustu nových funkcí:

• Ovládejte a vylaďte jej pomocí smartphonu/tabletu prostřednictvím bezplatné aplikace jjRobots APP nebo iOS nebo Android
• Google Blockly ovladatelný!
• Perfektní zábava, když se učíte robotiku (Podívejte se na výzvy robotiky!)
• Nyní můžete použít běžné baterie AA (nebo 3článkovou baterii LIPO) Cokoli schopné dodávat 9V
• Dva výstupy SERVO (jeden používaný pro ARM). Ovládejte dva výstupy serva pouhým klepnutím na obrazovku smartphonu.
• Jednodušší tisk a menší spotřeba plastů
• PRO MODE lze aktivovat z vašeho smartphonu/tabletu (vyšší obratnost a rychlost)
• Vyšší dosah WIFI (až 40 metrů)
• Stav baterie a „Úhel náklonu“zobrazené v reálném čase na obrazovce vašeho smartphonu
• Upravte jeho robotické ovládání PID v reálném čase a uvidíte, jak to ovlivňuje jeho chování a výkon.

Nejprve však začněme od začátku. Protože se jedná o Instructables, můžete mít některé prvky potřebné k vytvoření B-robota EVO.

Seznam:

• Řídicí deska DEVIA (tato deska usnadňuje nastavení, protože již obsahuje gyroskopy/akcelerometry + modul WIFI a může ovládat serva a až tři krokové motory). Pokud si chcete vyrobit vlastní, podívejte se na toto schéma)
• 2x krokový motor NEMA17 +kabely 14 cm (pár)
• 2x ovladač krokového motoru (A4988)
• Servo s kovovými převody (k boji a zvednutí svého B-robota budete potřebovat paži …)
• 6x pouzdro na baterie AA s vypínačem ON/OFF
• K nastavení všeho byly potřeba šrouby+matice
• Pár nylonových nárazníků - nebo 3D tisk - (14 × 5 cm)
• Oboustranná páska, slepé oči…
• 2 gumičky na kola: přilnavost

Krok 1: Seznam kusovníků a jaké jsou prvky

Seznam:

• OVLÁDACÍ DESKA DEVIA: tato deska usnadňuje proces nastavení. Je to „vylepšená“verze výkonného Arduina ZERO, ale s motory+výstupy pro ovládání serva, WIFI, COMMs portem, 12V regulovatelným napětím a senzory. Pokud si chcete „vyrobit/sestavit“svůj vlastní, podívejte se na tento diagram, pomůže vám propojit všechny různé prvky dohromady.
• 2x krokový motor NEMA17 +kabely 14 cm (pár). Krokové motory NEMA17 se stejnými specifikacemi by měly fungovat.
• 2x ovladač krokového motoru (A4988). Nejpoužívanější ovladač krokového motoru.
• Kovové převody SERVO: K boji a zvednutí svého B-robota budete potřebovat paži … Servo z nylonového převodu nebude fungovat tak dobře, jak bylo zamýšleno
• 6x pouzdro na baterie AA s vypínačem ON/OFF: Toto pouzdro bylo namontováno do rámu, ale můžete použít i baterii LiPO (3S)
• Šrouby+matice potřebné k nastavení všeho: Šrouby a matice M3 (12x6mm, 12x15mm)
• Pár nylonových nárazníků (14 × 5 cm): alternativně si zde můžete vytvořit vlastní nárazník a vytisknout ho
• Oboustranná páska, googly oči … k upevnění IMU na Brain štít. Tato oboustranná páska bude fungovat jako šokový absover na IMU
• Rám: 3D tištěné díly
• 2 gumičky na kola: přilnavost
• Svůj smartphone/tablet můžete ovládat

Pokud to chcete přeskočit a přejít na video s průvodcem montáží. Klikněte zde

Krok 2: Funkce B-robota a robotické výzvy

S B-robotem jsme vytvořili výzvy, které je třeba porazit, jsou to snadný způsob, jak zavést ovládání elektroniky a robotiky, zatímco se bavíte. Snažili jsme se, aby vše bylo co nejdostupnější pomocí velmi běžných prvků „MAKER World“a poskytováním bezplatných aplikací pro ovládání robotů.

B-robot lze ovládat pomocí Google Blockly. Více informací zde

Jeho parametry chování se upravují v reálném čase: informace

Můžete být dokonce technikem robota: Upravte svého B.robota a vyhrajte závod!

Mnoho výrobců upravovalo a přidávalo součásti B-robota. Podívejte se na ně zde

Nějaká teorie za samovyvažovacím robotem: zde

Krok 3: Pokud vytvoříte tohoto robota, máte téměř vše, co k jeho vytvoření potřebujete:

Pokud již máte součásti potřebné k vytvoření tohoto robota, máte již 90% položek potřebných k vytvoření:

• Sphere-o-bot: přátelský umělecký robot, který dokáže kreslit na kulovité nebo vejčité předměty od velikosti pingpongového míčku po velké kachní vejce (4-9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot je robot připojený k internetu, který dokáže psát texty a kreslit s velkou přesností
• The Motorized Camera Slider: Camera Slider ovládaný smartphonem
• Air hokejový robot!: Náročný robot pro vzdušný hokej, ideální pro zábavu!
• B-robot EVO

Všechny používají stejnou elektroniku a pomocné prvky

Krok 4: Video Průvodce montáží

Toto je poprvé, kdy jsme místo průvodce „fotografií“sestavili video. U tohoto robota je jednodušší, když uvidíte, jak vše propojit a dostanete nějaké vysvětlení/tip, jak vše udělat.

Zde je „vždy aktualizovaný“montážní průvodce s několika tipy pro případ, že byste v něm chtěli vzít kořist.

Krok 5: Načtěte kód ARDUINO do řídicí desky DEVIA

a) Odtud nainstalujte Arduino IDE na svůj počítač (tento krok přeskočte, pokud již máte Arduino IDE nainstalován) Tento kód B-robota byl testován a vyvinut na IDE verze 1.6.5 a novějších verzích. Pokud máte problém se sestavením kódu, dejte nám vědět

b) Stáhněte si všechny soubory arduino odtud. Zkopírujte soubory do složky BROBOT_EVO2_23_M0 na pevném disku

c) Zkompilujte a odešlete kód do řídicí desky DEVIA

1. Otevřete své Arduino IDE
2. Otevřete hlavní kód v /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Připojte desku DEVIA pomocí kabelu USB k počítači
4. Poznámka: Pokud připojujete desku Arduino k počítači poprvé, možná budete muset nainstalovat ovladač.
5. Vyberte desku Arduino/Genuino ZERO (nativní port USB). V nabídce NÁSTROJE-> deska
6. Vyberte sériový port, který se zobrazí v nabídce Nástroje-> Sériový port
7. Odešlete kód na tabuli (tlačítko UPLOAD: Šipka směřující VPRAVO)

Výběr správné desky před nahráním kódu

d) Hotovo

Krok 6: ŘÍZENÍ SVÉHO B-ROBOT EVO 2:

Uživatelé Androidu:

Vyvinuli jsme ZDARMA aplikaci pro ovládání Brobota (a budoucích JJrobotů) pro váš chytrý telefon/tablet se systémem Android nebo iOS:

Android APP / iOS APP

Kroky, které je třeba dodržovat:

1. Nainstalujte si ovládací aplikaci JJRobots (pro Android nebo iOS)
2. Po zapnutí Brobot EVO připojte svůj smartphone/tablet k wifi síti B-robot EVO (výchozí heslo WIFI je 87654321)
3. Spusťte JJrobots control APP a hrajte si se svým B-robotem EVO!

Krok 7: 3D interaktivní model B-robota

Interaktivní 3D model vám pomůže získat dobrou představu o tom, jak B-robot EVO vypadá po sestavení

Krok 8: Odstraňování problémů

Můj B-robot nereaguje na příkaz odeslaný z mého smartphonu/tabletu

Zkontrolujte, zda jste připojeni k síti JJROBOTS_XX pomocí správného hesla (standardně: 87654321) a zda vaše zařízení neblokovalo přenos dat do robota B (zůstaňte vždy připojeni k robotu)

Můj B-robot postrádá sílu nebo spadl bez důvodu

Upravte proud dodávaný ovladači krokových motorů. Použijte šroubovák a jemně otáčejte šrouby uvedenými na fotografii níže. Otočení o 10–30 ° je více než dost. Otáčení ve směru hodinových ručiček: zvyšte výkon dodávaný do motorů

Můj B-robot nemůže sám obstát

Pokud je vše v pořádku, B-robot potřebuje jen malou pomoc od serva, aby se sám postavil. Podívejte se na toto video. Pokud se váš robot nechová jako na videu, upravte výstupní výkon ovladačů krokových motorů (pokyny výše). Mějte na paměti, že nárazníky zde mají dvě funkce: chránit elektroniku+robota a pomoci mu snadno se postavit.

DEBUGOVACÍ MÓD

Uvnitř B-robot CODE je DEBUG MODE. Tento REŽIM vám umožní ladit chování robota, pokud máte problémy. Pokud máte problémy nebo dotazy, obraťte se na komunitu robotů B. Podívejte se na řádek náčrtu „#define DEBUG 0 ″ a změňte 0 na 1… 8 podle toho, jaké informace chcete získat.

Více informací na konci této stránky

Krok 9: Časté dotazy

Často kladené otázky:

Proč používáte krokové motory?

Existuje několik možností pro motory: DC, Brushless, Steppers… Vybíráme krokové motory, protože mají dostatek točivého momentu, kola můžete připojit přímo bez ozubených kol, která generují zpětné lomítko (to je běžný problém při vyvažování robotů), mají dobrá ložiska a budete moci přesně řídit otáčky motorů. Ve standardních velikostech jsou tyto motory levné (používáme stejné motory používané na běžných 3D tiskárnách) a ovladače jsou levné a snadno se s nimi propojuje také Arduino.

Proč používáte připojení Wifi?

Použití připojení Wifi nám umožňuje pracovat s mnoha zařízeními (smartphony, tablety, počítače …) Zařízení Bluetooth jsou levnější, ale jejich dosah je obvykle kratší. Stará zařízení nejsou podporována a nelze je snadno připojit k internetu. Doporučený modul Wifi nám umožňuje vytvořit přístupový bod, takže nemusíte používat stávající infrastrukturu Wifi (levné moduly Wifi vám to nedovolí). Své zařízení můžete připojit přímo k robotu kdekoli, ale pokud dáváte přednost, můžete ho hacknout a používat vlastní infrastrukturu, a proto ovládat svého robota (nebo cokoli, co jste vytvořili) přes internet z jakéhokoli vzdáleného místa na světě! (Super, že?)

Proč BROBOT?

Samovyvažovací roboty jsou zábavné vidět a hrát si. Samovyvažovací robot vyžaduje senzory a řídicí algoritmy. V JJROBOTS najdete všechny HOWTO a technické dokumenty, které vysvětlují „zákulisí“. Naučte se elektroniku a robotiku a vytvořte si vlastní BROBOT od nuly!. Existuje několik komerčních řešení vyvažovacího robota, ale zde se chceme podělit o znalosti a myšlenky. Díly BROBOT můžete použít k vytvoření více robotů nebo miniaplikací, mějte na paměti, že všechna zařízení použitá v BROBOTU jsou standardní zařízení/elektronika s velkým potenciálem. V komunitě JJROBOTS vám chceme ukázat, jak na to! Nyní si kupujete samovyvažovacího robota, kupujete si vlastní elektronická a pomocná zařízení! Přemýšlíte o vytvoření samonaváděcího robota GPS? upravená verze BROBOTU je váš robot!

Kolik užitečného zatížení unese BROBOT?

BROBOT mohl snadno nést vaše plechovky s nealkoholickými nápoji. Úspěšně jsme testovali s 500 g užitečného zatížení. Větší hmotnost činí robota nestabilnějším, ale může to být také zábava, že?

Proč používat krokové motory pro vyvažovací roboty?

Existuje několik možností pro motory, stejnosměrné, bezkartáčové, krokové … Vybíráme krokové motory, protože mají dostatek točivého momentu, kola můžete připojit přímo bez ozubených kol, která generují zpětné lomítko, mají dobrá ložiska a můžete velmi rychle ovládat otáčky motorů přesně. Také jsou levné a řidiči také …

Mohu použít nabíjecí baterie Lipo?

Ano, můžete použít standardní baterie AA (doporučeno zásadité), nabíjecí baterie AA (např. NiMh) nebo volitelně můžete použít 3S baterii Lipo. Provozujte baterie Lipo na vlastní odpovědnost.

Jaký je běh programu BROBOT?

S dobíjecími bateriemi AA (např. Ni-Mh 2100 mAh) můžete očekávat přibližně půl až hodinu provozu

Mohl by BROBOT fungovat bez modulu wifi?

Ano, BROBOT by mohl fungovat a udržet si stabilitu. Ale bez modulu to samozřejmě nemůžete ovládat.

Mohu změnit název sítě Wifi, kterou BROBOT generuje?

Ano, na konfiguračním náčrtu můžete změnit název a také některé další internetové konfigurace. Můžete také připojit BROBOT ke stávající síti Wifi

Je to projekt pro začátečníka Arduina?

BROBOT není snadný „projekt pro začátečníky“, ale má spoustu dokumentace, takže máte platformu pro rozvoj svých dovedností. Nejprve můžete připojit svůj BROBOT podle pokynů a měl by fungovat v pořádku, pak byste mohli začít rozumět některým částem kódu a nakonec psát vlastní části kódu … Například by to mohlo být snadné (existují návody na to) napsat svůj kódujte, aby robot automaticky pohyboval paží a sám se točil, pokud do 10 sekund nevyšlete příkaz … Pokročilejší hacky: Převod na zcela autonomního robota bez překážek bez přidávání SONARu, převod na robota sledující linii atd. …

Proč není elektronika BROBOT tak levná?

Jsme opravdu malý startup (2 osoby ve volném čase) a nyní jsme mohli provozovat pouze malou dávku elektroniky. Jak víte, cena elektroniky ve velkoobjemových produkcích rychle klesá, ale začínáme … Pokud prodáme mnoho desek a budeme moci provozovat více objemových produkcí, ceny snížíme !! JJROBOTS se nenarodil, aby získal peníze, naším duchem je prodávat „dobré produkty“, abychom našli naše další projekty a šířili znalosti o robotice