Rob Rob the Automated Robot: 10 Steps (with Pictures)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento instruktážní dokument byl vytvořen v rámci splnění projektového požadavku Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

V tomto tutoriálu se naučíte, jak vyrobit plně automatizovaného robota jménem Rob, který je vybaven senzory, které mu umožňují detekovat překážky. Rob se pohybuje, dokud nepřijde do kontaktu s překážkou a pak se zastaví, kontroluje své okolí a pokračuje po cestě, která je bez překážek.

K vytvoření tohoto robota není nutná znalost Arduina a C ++, ale pomáhá!

Začněme!

Krok 1: Co budete potřebovat

Pro tento projekt budete potřebovat:

Materiály:

• Arduino UNO x1
• Motorový štít x1
• Breadboard x1
• Stejnosměrné motory x4
• Kola x4
• Ultrazvukový senzor HC-SR04 x1
• Držáky 9V baterie x2
• Mikro servomotor x1
• 9V baterie x2
• Elektrická páska
• Dráty
• Black Box x1
• Dotykový senzor x1

Nástroje:

• Pistole na horké lepidlo
• Páječka
• 3D tiskárna
• Šroubovák
• Nůžky na drát

Krok 2: Připravte kola

Vezměte dva propojovací vodiče a protáhněte jeden z měděných výčnělků na boku stejnosměrného motoru. Pomocí páječky opatrně připájejte propojovací vodiče k stejnosměrnému motoru. Opakujte pro všechny motory.

Vezměte kolo a umístěte jej na bílý kolík na opačné straně měděných výčnělků na stejnosměrném motoru. Kolo by mělo pevně držet a volně se otáčet společně s DC motorem.

Chcete-li zkontrolovat, zda kola fungují správně, umístěte každý z vodičů, které byly připájeny na každý stejnosměrný motor, na kladné a záporné póly 9V baterie. Kolo by se mělo točit.

Krok 3: Příprava 3D vytištěných komponent

Pomocí 3-D tiskárny vytiskněte následující soubory.stl. Soubory součástí jsou také zahrnuty v případě, že je třeba změnit design.

Krok 4: Nastavení štítu motoru

Pomocí šroubováku připojíme každý z vodičů stejnosměrného motoru na porty M1 M2 M3 a M4 na stínění motoru.

Připojte motory, které budou ovládat levá kola, k portům M1 a M2 a motory pravých kol k portům M3 a M4.

Pokud motor běží dozadu, jednoduše přepněte vodiče na portu stínění motoru pro toto kolo. (V podstatě přepínání kladných a záporných spojení).

Pájejte dlouhé vodiče na +5V, uzemnění, A0, A1 a pin 3 na stínění motoru. Ty budou použity k propojení prkénka, ultrazvukového senzoru a dotykového senzoru v dalších krocích.

Pomocí šroubováku připojte držák baterie k portu EXT_PWR na stínění motoru. To poskytne energii štítu motoru a kol.

Umístěte stínění motoru na Arduino a ujistěte se, že jsou porty správně zarovnány.

Krok 5: Připojte se k Breadboardu

Aby to bylo jednoduché, většina spojů je připájena na stínění motoru. Nepájivá deska se používá hlavně k zajištění připojení +5 V a uzemnění.

V posledním kroku pomocí vodičů připájených na stínění motoru připojte vodič +5 V k červenému napájecímu pruhu na desce chleba a uzemňovací vodič připojte k modrému napájecímu pásku na desce.

Krok 6: Nastavení ultrazvukového senzoru HC-SR04

Pro tuto část budete potřebovat své 3D tištěné díly od kroku 3!

Namontujte ultrazvukový senzor do části s držákem ultrazvukového senzoru s 3D potiskem. Připojte 4 propojovací vodiče mezi zdířkami a zásuvkami k portům Ground, Trigger, Echo a VCC na zadní straně ultrazvukového senzoru. Propojovací vodiče protáhněte vnitřkem části pro montáž serva a pomocí horkého lepidla připojte část pro montáž serva k části držáku ultrazvukového senzoru.

Připojte vodiče, které byly připájeny na stínění motoru v kroku 4, ke konci připojení ultrazvukového senzoru k zásuvce. TRIG by se měl připojit k A0 a ECHO by se mělo připojit k A1. Spusťte připojení z červeného napájecího proužku na propojovací desce k portu VCC na ultrazvukovém senzoru a další připojení z modrého napájecího kabelu na port GROUND.

Zajistěte připojení elektrickou páskou, aby se zajistilo, že se neuvolní.

Krok 7: Nastavte servomotor

K tomuto kroku budete potřebovat tištěný díl Base 3-D.

Namontujte servomotor na středový otvor (střední otvor 3 obdélníkových otvorů) tištěné části Base 3-D. Protáhněte servo dráty otvorem a připojte servomotor k portu SER1 v rohu štítu motoru.

Horké lepidlo Ultrazvukový kus z předchozího kroku na horní část servomotoru.

Krok 8: Nastavte dotykový senzor

Připojte 3 propojovací vodiče mezi zdířkami a zásuvkami k portům G, V a S na zadní straně dotykového senzoru.

Připojte vodič připájený na kolík 3 stínění motoru k portu S na dotykovém senzoru. Spusťte připojení z červeného napájecího proužku na propojovací desce k portu VCC na ultrazvukovém senzoru a další připojení z modrého napájecího kabelu na port GROUND.

Krok 9: Sestavte Roba

Zahřejte horkou lepicí pistoli, která bude v tomto kroku hojně využívána. Zatímco čekáte, až se horká lepicí pistole zahřeje, namalujte černou skříňku, kterou jste dostali v kurzu Make, pomocí akrylové barvy. Počkejte, až to zaschne.

Jakmile je lepidlo horké, přilepte část senzoru základny/ultrazvuku na horní část krabice. Veďte dráty na vnitřní stranu krabice. Umístěte štít motoru, Arduino a prkénko dovnitř krabice.

Čtyři stejnosměrné motory nalepte za horka na spodní část krabice tak, aby kola připojená k M1 a M2 byla vlevo a kola připojená k M3 a M4 byla na pravé straně. V tomto okamžiku by měl být Rob kompletní minus kód.

Krok 10: Kód

Abyste mohli spustit poskytnutý kód, musíte si nejprve stáhnout soubory AFmotor a NewPing do svých knihoven arduino.r

Stáhněte si soubor FinalCode_4connect a nahrajte jej na arduino.

Kód nastavuje funkce, které pomáhají změnit dráhu robota, pokud mu v cestě stojí překážka. Když detekuje překážku, Rob zastaví a kontroluje se nalevo a napravo a v závislosti na umístění překážky jsou vyvolány funkce pro pohyb vpřed, zpět, obrat, obrat a otáčení, aby se mohl pohybovat správným směrem. Po stisknutí dotykového senzoru začne servo zkoumat jeho okolí a Rob se pohybuje vpřed, dokud nezjistí překážku. Když je detekována překážka, Rob se zastaví a spustí funkci changePath.

Váš robot by nyní měl běžet a vyhýbat se překážkám!