Unikanie przeszkód LEGO Robot: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Kochamy LEGO i uwielbiamy też Crazy Circuits, więc chcieliśmy połączyć te dwa elementy w prostego i zabawnego robota, który potrafi uniknąć wpadania na ściany i inne obiekty. Pokażemy Ci, jak zbudowaliśmy nasze, i przedstawimy podstawy potrzebne do zbudowania własnego. Twoja wersja może nie pasować dokładnie do naszej i to jest w porządku.

Poniżej znajduje się lista użytych części elektronicznych oraz lista użytych części LEGO. Twoje części mogą się różnić, więc nie bój się robić swoich rzeczy.

Jeśli podobają Ci się nasze projekty i chcesz zobaczyć więcej tego, co robimy każdego tygodnia, śledź nas na Instagramie, Twitterze, Facebooku i YouTube.

Kieszonkowe dzieci:

Brown Dog Gadgets faktycznie sprzedaje zestawy i materiały eksploatacyjne, ale nie musisz niczego od nas kupować, aby wykonać ten projekt. Chociaż jeśli to zrobisz, pomoże nam to wesprzeć nas w tworzeniu nowych projektów i zasobów dla nauczycieli.

Części elektroniczne:

1 x tablica robotyki Crazy Circuits

2 x serwomechanizm o ciągłym obrocie 360 stopni kompatybilny z LEGO

1 x ultradźwiękowy czujnik odległości HC-SR04

4 x Dupont żeńskie do żeńskich przewodów

1 x powerbank USB

(Znaleźliśmy mały USB Power Bank, który ładnie pasuje do naszego robota. Być może będziesz musiał zaprojektować swojego robota, aby pasował do USB Power Bank, który masz pod ręką, lub możesz również użyć własnego zestawu baterii.)

Części LEGO:

Użyliśmy różnych części, ale możesz swobodnie budować swoje, jak uznasz za stosowne, używając dowolnych części LEGO, które masz pod ręką. Ważne rzeczy, które musisz zrobić, to mieć sposób na zamontowanie serw na spodzie, czujnik ultradźwiękowy, aby mógł być skierowany do przodu, oraz sposób na utrzymanie płytki robotyki i źródła zasilania na miejscu. W razie potrzeby możesz użyć taśmy lub gumek do mocowania rzeczy tam, gdzie jest to potrzebne. Podaliśmy linki do każdej części na BrickOwl, ale można je znaleźć wszędzie tam, gdzie sprzedawane są części LEGO lub kompatybilne z LEGO.

2 x LEGO Koło pasa klinowego (4185 / 49750)

1 x zestaw klocków LEGO EV3 Technic 5003245

1 x belka krzyżakowa LEGO Technic 3 z czterema kołkami (48989/65489)

1 x klocek LEGO Technic 1 x 6 z otworami (3894)

2 x oś LEGO 4 z ogranicznikiem końcowym (87083)

4 x LEGO półtuleja (32123 / 42136)

4 x klocek LEGO 2 x 2 okrągłe (3941 / 6143)

1 x płytka LEGO 6 x 12 (3028)

Krok 1: Zbuduj swoją bazę LEGO

Zaczęliśmy od bazy LEGO 6 x 12, która była najmniejszą, jaką byliśmy w stanie zbudować. Jeśli chcesz, możesz wybrać większy, ale mniejszy może być wyzwaniem.

Szerokość naszego robota była określana przez USB Power Bank, który mieliśmy, ponieważ musieliśmy być w stanie wsunąć go na miejsce. Większa bateria może wymagać większego robota.

Ustaw podstawę wystarczająco wysoką, aby pomieścić akumulator, i zostaw nad nią miejsce na płytkę do robotyki.

Krok 2: Dodaj koła

Każdy serwomotor będzie musiał zostać zamontowany na spodzie podstawy robota.

Skończyło się na użyciu tych części, aby to zrobić:

• LEGO Oś 4 z ogranicznikiem końcowym (87083)
• LEGO Połowa Tuleja (32123 / 42136)
• Klocek LEGO 2 x 2 okrągły (3941 / 6143)

Będziesz potrzebować 4 z każdej części, aby zamontować 2 serwa.

Po zamontowaniu możesz dodać koło, które jest LEGO Wedge Belt Wheel (4185 / 49750).

Podobnie jak w przypadku innych konstrukcji LEGO, istnieje wiele opcji! Powyższe mocowanie serwa/koła sprawdziło się dla nas, ale możesz spróbować czegoś innego.

Krok 3: Dodaj kółko na kółkach

Nasze kółko samonastawne pozwala naszemu robotowi toczyć się, napędzane przez dwa kółka przymocowane do serw, przy czym kółko pełni rolę „trzeciego koła”, dzięki czemu nasz robot może się łatwo obracać i poruszać.

Oto części, których użyliśmy do mocowania naszych kółek samonastawnych:

• LEGO EV3 Technic Pivoty kulowe 5003245
• LEGO Technic Belka krzyżowa 3 z czterema kołkami (48989 / 65489)
• Klocek LEGO Technic 1 x 6 z otworami (3894)

We wcześniejszej wersji naszego robota używaliśmy po prostu kilku okrągłych klocków LEGO jako „nogi”, które działają dobrze na gładkiej powierzchni, takiej jak stół, ale nie działają dobrze na dywanie lub niegładkiej podłodze. Jeśli nie masz pod ręką kółka samonastawnego, rozważ opcję „nogi”.

Krok 4: Dodaj czujnik odległości

Będziemy chcieli zamontować ultradźwiękowy czujnik odległości z przodu robota, aby mógł „zobaczyć”, dokąd zmierza i wiedzieć, kiedy się zatrzymać przed uderzeniem w przeszkodę.

Wydrukowaliśmy w 3D uchwyt na czujnik ultradźwiękowy kompatybilny z LEGO. Możesz znaleźć plik na Thingiverse, jeśli chcesz go użyć:

Jeśli nie masz dostępu do drukarki 3D, możesz stworzyć sposób utrzymywania czujnika w miejscu za pomocą klocków LEGO, taśmy, gumek, opasek zaciskowych lub w inny sposób. Ważne jest, aby wskazywał kierunek, do którego zmierza robot, gdy porusza się do przodu.

Krok 5: Dodaj tablicę robotyki

Mózgiem tej operacji jest Rada Robotyki. Ma leżeć na klockach LEGO, więc montaż jest prosty.

Zazwyczaj płytka do robotyki jest używana z taśmą przewodzącą do budowania obwodów bezpośrednio na klockach LEGO, ale ponieważ używamy tylko dwóch serwomechanizmów i czujnika odległości, możemy je podłączyć bezpośrednio do pinów nagłówka na płytce.

Będziemy chcieli zorientować płytę tak, aby można było łatwo podłączyć kabel USB do zasilania. (Mieliśmy szczęście, że znaleźliśmy bardzo krótki kabel USB w naszym „Giant Bin of Random Cables”)

Teraz możesz podłączyć czujnik i serwa!

W przypadku czujnika musisz podłączyć pin echa do pinu 3 na płycie Robotics, a następnie podłączyć pin wyzwalający do pinu 5, a następnie VCC do 5V i Gnd do GND. Spowoduje to zasilenie czujnika i umożliwi mu komunikowanie się z tablicą robotyki.

Następnie musisz podłączyć każde złącze serwomechanizmu. Są łatwe do podłączenia, wystarczy upewnić się, że brązowe przewody są podłączone do GND, czerwone przewody do 5 V, a pomarańczowe przewody do pinu D6 dla lewego serwomechanizmu i D9 dla prawego serwomechanizmu.

Krok 6: Zaprogramuj tablicę robotyki

Zanim nasz robot zacznie działać, musisz wgrać kod do Robotics Board. Jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, upewnij się, że masz zainstalowaną najnowszą wersję bezpłatnego oprogramowania Arduino IDE na swoim komputerze.

Nasz kod znajduje się w naszym repozytorium GitHub, które można znaleźć tutaj:

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

Kod jest prosty i został mocno skomentowany, aby pomóc wyjaśnić, co robi.

Potrzebna będzie również biblioteka NewPing, którą można znaleźć tutaj:

Krok 7: Pozwól swojemu robotowi wędrować

Po zbudowaniu robota i przesłaniu kodu do Robotics Board, możesz go przetestować!

Najprostszym sposobem jest podłączenie USB Power Bank i umożliwienie robotowi toczenia się do przodu. Jeśli położysz przed nim rękę, powinien się cofnąć, obrócić, a następnie ponownie ruszyć do przodu. (Nie pozwól mu stoczyć się ze stołu!)

Zbudowaliśmy prostą, sześciokątną tekturową „arenę”, aby nasz robot mógł się poruszać, używając starego kartonowego pudełka. Nie krępuj się kreatywnie z tym, co masz pod ręką.

Krok 8: Idź dalej

Poniżej kilka pytań i dodatkowa aktywność, jeśli chcesz pójść trochę dalej z tym projektem.

pytania

Czego nauczyłeś się budując robota?

Co zadecydowało o wyborze użytych części LEGO?

Czy twój robot toczyłby się szybciej, gdyby miał większe koła?

Dodatkowa aktywność

W kodzie znajdują się dwie zmienne (pokazane poniżej), które można dostosować, które zmienią czas pracy robota, gdy cofa się, a następnie obraca, aby ominąć ścianę. Zapraszam do zmiany goBackwardTime i turnRightTime i zobacz jak wpływają na działania robota. Pamiętaj, że kiedy wprowadzisz zmiany w swoim kodzie, będziesz musiał ponownie przesłać go do swojego robota.

// ustaw o ile milisekund twój robot będzie się cofał

int goBackwardTime = 1000; // ustaw ile milisekund będzie się obracał twój robot dla int turnRightTime = 1000;

(Uwaga: 1000 milisekund to 1 sekunda.)

Mamy nadzieję, że podobał Ci się nasz robot do unikania szalonych obwodów i że zbudujesz własnego. Dobrze się bawiliśmy, budując nasze i dzieląc się nimi z wami!