Alpha Bot 1.0: 13 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

przedstawiamy… ALPHABOT 1.0robot 2-Raspberry-Pi-Cluster z 2 DOF, 8-megapikselową kamerąTen robot ma wiele funkcji, które mają wiele do zrobienia. nie wszystkie funkcje mogą być widoczne na niektórych powyższych obrazach lub filmach, ponieważ robot przeszedł przez różne etapy budowy i wciąż ma wiele do zrobienia.

Ważna uwaga:

2 z powyższych obrazów przedstawiają robota z osłoną silnika na górze robota i zamontowanym 7-calowym ekranem dotykowym.

Możesz go zbudować w ten sposób, drukując w 3D uchwyt do ekranu (później w tym instruktarzu) i pomijając, lutując 40-pinową wstążkę regulacyjną. Mogę opublikować więcej informacji, gdy ten projekt będzie kontynuowany tutaj lub na moim blogu. Bądź na bieżąco na alphabot-blog.herokuapp.com/ lub tutaj.

Kieszonkowe dzieci

Oto następujące materiały eksploatacyjne, których użyłem do zbudowania tego robota. Możesz je kupić w internetowej witrynie ze sprzętem:

• MOUNTAIN_ARK Robot gąsienicowy Platforma inteligentnego samochodu Metalowa obudowa zbiornika ze stopu aluminium z mocnym podwójnym silnikiem DC 9 V
• SunFounder PCA9685 16-kanałowy 12-bitowy sterownik serwo PWM dla Arduino i Raspberry Pi
• Moduł GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS, Mikrokontroler Drone, Odbiornik GPS)
• 50 sztuk 5mm 4 pin RGB Multicolor wspólna katoda LED dla Arduino DIY
• Gikfun Dioda podczerwieni Led i odbiornik podczerwieni dla Arduino (zestaw 10 par) (EK8460)
• Płytka ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm Diody LED Nadajnik podczerwieni i Odbiornik IR Dioda dla Arduino (20szt.) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 zestaw startowy do Arduino W/33 lekcje samouczek ponad 200 sztuk kompletne zestawy do projektowania komponentów elektronicznych
• TFmini-s, czujnik detektora Lidar 0.1-12m Moduł Lidar Tiny Jednopunktowy moduł mikrozakresowy z interfejsem komunikacyjnym UART / I2C
• Akumulator litowo-jonowy TalentCell 12V 3000mAh do taśmy LED, kamery CCTV i innych, DC 12V / 5V USB z podwójnym wyjściem Zewnętrzny power bank z ładowarką, czarny
• Raspberry Pi 3 Model B (2X)
• Moduł kamery Raspberry Pi V2
• Kamera Raspberry Pi NoIR V2
• 4 szt. 5.5X2.1mm męski kabel połączeniowy zasilania DC
• Elastyczny kabel Adafruit do kamery Raspberry Pi - 18" / 457mm (2x)
• Płytka zaciskowa Adafruit USB Micro-B (ADA1833)
• LM386N-1 Półprzewodnik, niskonapięciowy, wzmacniacz mocy audio, Dip-8, 3,3 mm wys. x 6,35 mm szer. x 9,27 mm dł. (10 szt.)
• Przenośna ładowarka Power Bank 26800 mAh Zewnętrzny zestaw akumulatorów o bardzo dużej pojemności Podwójny port wyjściowy z 4 diodami LED
• Freenove Ultimate Starter Kit dla Raspberry Pi 4 B 3 B+, 434 strony szczegółowe samouczki, Python C Java, 223 elementy, 57 projektów, nauka elektroniki i programowania, płytka do krojenia chleba bez lutowania
• Zestaw lutownicy - lutownica o regulowanej temperaturze 60 W, przewód lutowniczy, podstawka lutownicza, przecinak do drutu, groty lutownicy, rozlutownica, pęsety, kalafonia, rurki termokurczliwe [110 V, wtyczka amerykańska]
• Dwustronny zestaw prototypowy płytki drukowanej, Quimat 35 szt. Uniwersalna płytka drukowana z 5 rozmiarami do lutowania DIY i projektu elektronicznego (QY21)
• Breadboard Solderless z kablami połączeniowymi – ALLDE BJ-021 2 szt. 400-pinowe i 2 szt. 830-pinowej prototypowej płytki PCB i 3 szt. przewodów połączeniowych Dupont (męsko-żeński, żeński-żeński, męski-męski) dla Raspberry Pi i Arduino
• Opaski 2 mm (opakowanie 500 szt.)

• 7-calowy ekran dotykowy Raspberry Pi

Krok 1: Skonfiguruj oprogramowanie RPI

Pierwszy krok: zainstaluj raspbian, dla swoich RPI (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Język oprogramowania: Java z NetBeans IDE. Mam zdalne wspólne połączenie projektu z raspberry pi. (Wcześniej główną platformą robotów było przetwarzanie processing.org)

O oprogramowaniu: Przetwarzanie zostało zaprojektowane jako elastyczny szkicownik programowy. Pozwala na programowanie z grafiką 2D i 3D w języku Java lub innymi „Trybami” (języki programowania). Wykorzystuje Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) i inne platformy Java. Jeden problem. Jest przeznaczony tylko dla początkujących programistów i małych programów. Zmieniłem platformę oprogramowania również ze względu na inne specyficzne ograniczenia, szczególnie dlatego, że wszystkie twoje pliki.pde w twoim projekcie w Processing IDE zapełnią się na górze. Używam teraz NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), ze zdalnym udostępnianiem projektów między moim komputerem a moim głównym Raspberry Pi, dzięki czemu programowanie takich rzeczy, jak piny GPIO i tym podobne, może być łatwiejsze. I patrzę na java FX dla interfejsu mojego robota.

Z tego artykułu dowiesz się, jak skonfigurować NetBeans IDE ze zdalnym udostępnianiem projektów:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Krok 2: Montaż elementów do podwozia

Najbardziej użyteczna forma montażu: Uważam, że najbardziej użyteczną formą montażu są opaski zaciskowe. Dzięki opaskom błyskawicznym możesz przymocować wszystko do obudowy robota. Kupiłem opaski zaciskowe 2 mm, aby mogły zmieścić się w każdym otworze w moim podwoziu.

Jeśli jednak jest dobre miejsce na wkręcenie kilku śrub, w przypadku mojego czujnika IMU (na zdjęciach powyżej), należy zamiast nich wkręcić śruby.

Używam również podkładek drukowanych w 3D (widocznych na powyższych zdjęciach) do rozmieszczania i ochrony lakieru podwozia przed zarysowaniem.

Krok 3: Przegląd lutowania

ELEMENTY DO LUTOWANIA, PÓŹNIEJ W TEJ INSTRUKCJI:

• Jak wymieniono powyżej: czujniki podczerwieni
• Kabel zasilający Arduino 5.5x2.1
• 5 v Reflektor Połączenia 5 v + GND
• System zasilania akumulatorem 12 V LiOn i system zasilania zasilacza 5 V
• 40-pinowa taśma regulacyjna do przesuwania osłony silnika 1 cm od silników

Groty lutownicze: Podczas lutowania 2 czujników IR użyłem typowego izolowanego przewodu do dłuższych połączeń. Dużo łatwiej jest zastosować ocynowany drut miedziany. Mam przewód 24 AWG. Użyłem go do przylutowania tylnej części mojego pin breakout i działa nieskończenie lepiej niż izolowany drut.

Krok 4: Tablica zaciskowa lutowania

Na początku nie wydaje się to konieczne, ale jeśli chcesz podłączyć 10 czujników do jednego arduino, zdecydowanie jest to potrzebne. Umieszczasz przewód GND na końcu płytki i otrzymujesz 26 dodatkowych przewodów GND do użycia. Będę używał tego na wszystkich pinach 5V, GND i 3,3V arduino.

Krok 5: Lutowane reflektory

Podczas lutowania reflektorów (w zestawie z obudową) zlutowałem ze sobą przewody GND, aby uprościć podłączanie wszystkiego do Arduino. Użyłem rezystora 220 omów do obu reflektorów i użyłem rurek termokurczliwych, aby zapobiec rozpadaniu się lutowanych połączeń.

Krok 6: Przylutuj czujniki podczerwieni

Następnie chcemy przylutować czujniki IR na podstawie powyższego schematu.

Jak powiedziałem, kiedy lutowałem 2 czujniki podczerwieni, użyłem typowego izolowanego przewodu do dłuższych połączeń, ale o wiele łatwiej jest użyć do tego ocynowanego drutu miedzianego 24 AWG. Tylko upewnij się, że przewody się nie krzyżują!

Krok 7: Inne prace lutownicze

INNE CZĘŚCI DOMOWE, KTÓRE MUSZĄ BYĆ LUTOWANE

• kabel zasilający do Arduino MEGA 2560 (kabel zasilający 5.5x2.1 do kabla USB 2.0)
• System zasilania akumulatorem 12V LiOn i system zasilania 5V Power pack

Krok 8: Dodaj osłonę silnika

Będziesz musiał przylutować 40-pinową taśmę regulacyjną:

Osłona silnika jest o 1 cm za blisko silników, więc będziesz musiał utworzyć 40-stykową wstążkę regulacyjną, aby przesunąć osłonę silnika o 1 cm do tyłu

- W tym przypadku absolutnie niezbędny jest cynowany drut miedziany o grubości 24 mm.

Krok 9: Kamera do drukowania 3D

Teraz musisz wydrukować aparat i uchwyt aparatu w 3D.

Weź te pliki G-Code i otwórz je w Ultimaker Cura lub dowolnym innym programie do drukowania 3D, którego używasz. Po zakończeniu drukowania modelu umieść serwo w uchwycie i przyklej pokrywę uchwytu na górze, a następnie przyklej uchwyty montażowe do dolnego plastikowego złącza serw

Krok 10: Wydrukuj 3D inne niezbędne przedmioty

Wszystkie części wykonane są z czarnego filamentu PLA

• Górne mocowanie płytki Arduino

• Uchwyt do ekranu 7” (wydrukuj tylko, jeśli chcesz zainstalować ekran 7” na górze osłony silnika)

  MONTAŻ: Będziesz musiał wywiercić otwory w platformie do montażu na ekranie, wprowadzić elementy podnoszące do montażu na ekranie i założyć je za pomocą pistoletu do klejenia

• Nakrętki i podkładki (wspomniane wcześniej)

  Możesz go pobrać tutaj: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Projektowanie i druk 3dZaprojektowałem drukowane części 3d w blenderze i użyłem ultimaker cura do ich wydrukowania.

Powyżej znajdują się kody G dla dodatkowych elementów do wydrukowania dla twojego robota.

Krok 11: Podłącz wszystko

Podłącz wszystkie przewody z dowolnych czujników podłączonych do AlphaBot i podłącz je do Arduino Mega 2560. Podłącz dowolne połączenia GND, 5 V lub 3,3 V do płytki zaciskowej.

Szeregowe łączenie wszystkich płyt

Aby płytki mogły się ze sobą komunikować, płytkę Raspberry Pis i Arduino należy połączyć szeregowo.

Potrzebne kable szeregowe (może być konieczne przylutowanie jednego, jeśli go nie masz):

• 1 USB (standard) - USB (mniejszy) (kabel USB płyty Arduino)
• 1 kabel USB (standardowy) - kabel USB (standardowy).

Biblioteka Java do łatwej komunikacji szeregowej:

Krok 12: Podłącz baterie do obudowy

Ten robot jest zasilany przez: zasilacz 5v 2.61A (góra) i akumulator 12v LiOn (dół) Akumulatory można ładować za pomocą płytki zaciskowej micro USB (5v) i kabla zasilającego 12v 5,5x2,1.

Akumulator 12 V: Akumulator TalentCell 12 v jest podłączony do osłony silnika i arduino mega 2560 (wyjście 5 v), aby zapewnić moc silników. Jest ładowany kablem zasilającym 12v, dlatego musiałem stworzyć do niego osobną ładowarkę na robocie.

Akumulator 5 V: Akumulator 5 V jest podłączony do 2 RPI i jest ładowany przez płytkę zaciskową micro-usb.

Krok 13: Bądź na bieżąco

Mogę opublikować więcej informacji w miarę kontynuowania tego projektu. Bądź na bieżąco na alphabot-blog.herokuapp.com/

Jeśli podobała Ci się ta instrukcja, zaznacz ją (powyżej) i zagłosuj na nią w konkursie autorskim po raz pierwszy (na dole)