BOB' V2.0: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Toto je pokračování, tak říkajíc, instruktážního robota, který se vyhýbá překážkám s osobností. V tomto pokynu jsem se rozhodl nazvat robota „BOB“. BOB měl docela dost nedostatků a nevýhod, takže jsem nyní BOB vylepšil několika způsoby. (On? To?) Má nyní lepší:

• Vytrvalost (vylepšený systém napájení)
• 'Vision' (přídavné senzory)
• 'Nervy' (spojení jsou vytvořena bezpečněji)
• Brainpower (jiný mikrokontrolér)

Bob nyní používá spínací regulátor a 9,6V RC baterii pro napájení, lepší držáky senzorů, další IR senzor GP2D12, panning servo pro ultrazvukový dálkoměr a mikrokontrolér AVR ATmega168 na vývojové desce Arduino. Vždy jsem miloval budování projektů s mikrokontroléry a co by bylo lepší než postavit robota s jedním, který předvede plné schopnosti mikrokontroléru!

Krok 1: Seznam dílů

Zde je seznam toho, z čeho se BOB skládá a kde je získat: Serva:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x serva pro kontinuální rotaci paralaxy - Parallax.com, Acroname.com

Prototypovací hardware/kabely:

• 1x 3vodičový kabel senzoru - jakýkoli online prodejce robotických dílů. Svůj jsem dostal z Trossenrobotics.com.
• 4x 'Analogové zvedáky pro montáž na desku'. - Mám je ZDE. Myslím, že je můžete získat také od Digikey.
• Breadboard - Radioshack
• Různé délky drátu (pro připojení na desce). Použil jsem prkénko, protože nesnáším pájení. Nepájivá deska se používá k vytvoření všech spojení mezi senzory a mikrokontrolérem.
• Mužské záhlaví - nějaké jsem dostal od sparkfun ZDE.

Senzory:

• 3x IR senzory Sharp GP2D12 (s 3vodičovými kabely) - Acroname, Trossen Robotics (tam jsem dostal já), Devantech
• 'Ping)))' Ultrazvukový dálkoměr - Parallax.com, myslím, že jsem to viděl na jiných místech online …

Napájení:

• 9,6V Ni-Cd dobíjecí baterie (nebo jakákoli jiná 8-AA baterie nebo jakýkoli dobíjecí akumulátor nad 9V)-měl jsem ji z dávných dob, kdy byla jednou použita pro závodní auto RC. Tyto seženete prakticky v každém hobby shopu.
• Regulátor spínacího napětí 5V 1A - Dimension Engineering.com nebo Trossen Robotics (kde jsem dostal ten svůj)
• Vhodný konektor, aby se vešel na baterii, kterou používáte (pro vytvoření spojení mezi baterií a elektronikou).

Počítač:

Mikrokontrolér Arduino (Arduino Diecimila; Vím, že na obrázku je NG; to byla nehoda. Chtěl jsem nahrát obrázek Diecimily. Použil jsem Diecimila, ale pro tohoto robota nemusíte mít nejnovější model Arduina.)

Podvozek:

Použil jsem podvozek, který jsem získal ze soupravy od Parallaxu, nazývané „BOE-Bot Kit“. Můžete použít plexisklo, plastovou fólii odpovídající velikosti, předem opracovaný podvozek od online prodejce nebo dokonce kus dřeva

Správa kabelů:

Kabelové svazky - (ty bílé, plastové věci, které najdete v obalech, které drží věci pohromadě) Můžete je získat v domácím skladu, na minimech nebo prakticky v jakémkoli železářství

Jiný:

• 1x Piezo reproduktor/prvek - použil jsem to jako indikátor; Arduino pípne, když se program spustí
• 1x LED
• 1x odpor 200 ohmů (pro LED)

Krok 2: Zahájení montáže - montáž držáku senzoru Sharp IR

Existuje několik štěrbin, které jsou v souladu s otvory a štěrbinami na podvozku. Upevněte držák senzoru dvěma šrouby a maticemi na spodní straně.

Krok 3: Namontujte Pan Servo a Ultrazvukový dálkoměr

Posouvací servo slouží k horizontálnímu posouvání Ping))) pro široký rozsah detekce objektů a také měření vzdáleností v různých úhlech k určení nejjasnější dráhy pohybu. K montáži serva jsem použil několik distančních sloupků a některé šrouby, které jsem měl. Velikost, kterou chcete použít pro tento hardware, je opravdu malá; Nikde jinde než na internetu jsem nenašel šrouby s příslušným „závitem“. Tento hardware dostávám buď od Sparkfun Electronics nebo Parallax (oba online). Oba tito maloobchodníci mají všechny šrouby stejné velikosti a odstupy. Nyní k ultrazvukovému dálkoměru. Na zakázku jsem vyrobil montážní držák pro Ping))) ultrazvukový strážce, protože jsem nechtěl utrácet peníze navíc za jeden online. Použil jsem nějaké plexisklo, rovnou hranu (břitva) a c-svorku pro odtržení plastu od sebe. K výrobě tohoto držáku stačí změřit ultrazvukový dálkoměr, vystřihnout dva stejné kusy plexiskla o pár mm větší, než je velikost ultrazvukového strážce, v případě potřeby vyvrtat otvory a slepit je v pravém úhlu, jak je znázorněno na obrázku. Nakonec vyvrtejte malý otvor jen o málo větší než šroub, který byl připevněn k hlavě serva, vložte šroub a poté připevněte celou sestavu k servu. Možná jsem dobrý v programování a kreativitě, ale obrábění hardwaru domácího robota rozhodně nepatří k mým vrcholům. Co to tedy znamená? Pokud to dokážu já, určitě můžete! Poznámky k servu: Nemusíte kupovat konkrétně Futaba S3003, jako jsem použil já; můžete použít jakékoli servo, které chcete, pokud má široký stupeň pohybu; to je pro tento projekt důležité! Myslím, že servo Futaba, které jsem použil, má ~ 180 stupňů pohybu. Když jsem šel hledat servo, které bych použil jako posouvající servo pro BOB, hledal jsem to nejlevnější, co jsem mohl najít, a to, které používám, dělá svou práci perfektně. Pokud máte standardní hobby servo s ~ 180 stupni pohybu, pak jste pro tuto část připraveni, ALE- možná budete muset upravit hodnoty PWM ve zdrojovém kódu tak, aby odpovídaly vašemu servu, protože pokud ', můžete poškodit SERVO. Servo jsem už takhle omylem zničil, takže buďte opatrní při používání nového serva; zjistěte „limity“hodnot PWM, jinak se pokusí otočit dál, než je fyzicky možné (serva jsou „hloupá“), a zničí to ozubená kola uvnitř (pokud jste si nepořídili opravdu pěkný s kovovými převody).

Krok 4: Přidejte BOB's Brain (Arduino) a vytvořte připojení

Pro rychlejší „mozek“jsem se rozhodl použít Arduino (ATmega168), který je navzdory běhu pouze na 16 MHz (ve srovnání s 20 MHz na BS2) mnohem rychlejší než BS2, protože nemá zapojený tlumočník, který mají základní známky použít. Zatímco BASIC Stamp jsou skvělá pro jednoduché projekty a snadno se používají, nejsou tak výkonná a neodpovídají účtu (jak jsem tvrdě zjistil u 'BOB V1.0'). Někde na 'netu jsem viděl levnou alternativu k' Arduino Proto Shield '; Jediné, co musíte udělat, je získat jeden z těch žlutých radioshackových prkének a připnout jej k zadní části arduina gumičkou! Pomocí krátkého drátu můžete přinést potřebné kolíky na prkénko. Zveřejnil bych schematicky, ale neexistují žádné obvody, které byste museli konstruovat, pouze připojení signálu, vcc a gnd. Spojení jsou:

• Pin (analogový) 0: vlevo GP2D12
• Pin (analogový) 1: střed GP2D12
• Pin (analogový) 2: Pravý GP2D12
• Pin 5: Pan Servo
• Pin 6: Servo levého pohonu
• Pin 7: Ultrazvukový dálkoměr ('Ping)))')
• Pin 9: Servo pravého pohonu
• Pin 11: Piezo reproduktor

Nepoužil jsem žádné další filtrační kondenzátory, protože je má vestavěný 5V spínací regulátor. Jedinou surovinou, kterou musíte použít, je odpor 220 ohmů pro LED připojenou k VCC (+) jako indikátor napájení.

Krok 5: Proměňte hardware v fungujícího robota

Zde je kód pro BOB. Je tam spousta komentářů, které pomáhají pochopit, co se děje. Existuje také kód „okomentovaný“, který se buď nepoužívá, nebo se používá k ladění. Sekce kódu, která zpracovává údaje z ultrazvukového dálkoměru, byla vytvořena jiným autorem; Dostal jsem to z webu Arduino. Kredit této části náleží danému autorovi. * DŮLEŽITÉ*: Zjistil jsem, že pro zobrazení kódu ho musíte otevřít v textovém procesoru (Microsoft Word, Poznámkový blok, Wordpad, OpenOffice atd.). Z nějakého důvodu je ve výchozím nastavení 'Windows Media TMP File'.

Krok 6: Závěrečné poznámky

Budu rozšiřovat schopnosti BOB - doufám, že brzy přidám zvukový senzor, světelný senzor, PIR senzor pro detekci lidí a možná i nějaké další senzory. V současné době se BOB jen vyhýbá překážkám. Tři IR senzory slouží k detekci předmětů při pohybu robota vpřed a ultrazvukový strážce je k dispozici pro: A) když se robot pohybuje vpřed, detekci objektů v mrtvých úhlech IR senzorů a B) když BOB detekuje příliš mnoho objektů v daném čase „vyhledá“cestu k vyčištění cesty; posouvání serva a kontrola různých úhlů pro jasnější cestu. Myslím, že BOB vydrží asi 1 hodinu 20 minut na plné nabití s regulátorem spínacího napětí a 9,6V baterií. Také vím, že způsob, jakým prkénko a Arduino sedí na podvozku, je trochu nejistý, ale zůstane zapnutý gumičkou. Brzy najdu nějaký způsob, jak jej připevnit nějakým hardwarem, a proto bude vypadat lépe. V budoucnu přidám tento instrukční … Níže je video z toho v akci! Také jsem zahrnoval manuály pro senzory, stejně jako v instrukci BOB 1.0 („Robot s překážkou, který se vyhýbá překážkám s osobností“). „DE- ……“je pro spínací regulátor.