Follow-Bot: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ta instrukcja została stworzona w celu spełnienia wymagań projektowych Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Ta instrukcja obejmie kroki w celu odtworzenia mojego projektu. Mój projekt był łazikiem, który mógł podążać za określonym kolorem lub kształtem za pomocą Pixy 2 i Arduino Uno. Omówione zostaną wszystkie aspekty procesu, w tym niezbędne narzędzia, montaż, system sterowania i programowanie.

Krok 1: Narzędzia i komponenty

Komponenty elektryczne:

• Arduino Uno
• Pixy 2
• Deska do krojenia chleba
• 2 x silnik prądu stałego
• Konwerter prądu stałego
• Zestaw serwomechanizmu pan-tilt
• Bar autobusowy
• 2 x dioda 1N4001
• Tranzystor 2x2N2222A
• 2 x rezystor 1k

Narzędzia/Komponenty

• Aluminiowa oprawa z rowkiem teowym
• Arkusz z tworzywa sztucznego HDPE
• 2 x opony samochodowe RC
• drukarka 3d
• Śrubokręt
• Kabel USB 2.0
• Wiertarka/dremel
• Turnigy Multistar Multi-Rotor Lipo Pack

*Uwaga: cel tego projektu zmieniał się w ciągu semestru, więc nie wszystko zostało wykorzystane zgodnie z pierwotnym założeniem (akumulator był przesadny - te same wyniki można osiągnąć za pomocą czegoś znacznie tańszego).

Krok 2: Montaż

Niestety nie zrobiłem wielu zdjęć podczas składania projektu, ale nie jest to bardzo trudne. Mocowania silnika oraz elementy mocujące akumulator na szynach zostały wydrukowane w 3D.

Aluminium z nacięciem teowym zostało skręcone ze wspornikami w prostokątny kształt.

Czarne plastikowe arkusze wierciły i służyły do montażu: szynoprzewodu, przetwornicy DC, płytki stykowej, Arduino Uno i Pixy 2. Pixy 2 został zamontowany na własnej platformie, aby zapewnić lepszy kąt widzenia.

Krok 3: System sterowania

System sterowania jest zasilany przez baterię litowo-polimerową 10000 mAh, która łączy się z konwerterem DC za pomocą szynoprzewodu. Bateria jest dużo większa niż to konieczne, ale została zakupiona z zamiarem wykorzystania jej do kilku różnych projektów. Konwerter prądu stałego dostarcza około 5V i poprzez płytkę stykową zasila dwa silniki prądu stałego oraz Arduino Uno, które z kolei zasila Pixy 2.

Krok 4: Schematy elektryczne

Powyżej pokazano podstawowy podział okablowania i elementów elektrycznych. Tranzystor, NPN 2N 2222A, jest urządzeniem półprzewodnikowym wykorzystywanym do wzmacniania małej mocy, a także do zastosowań przełączających. Diody służą do utrzymywania przepływu prądu w jednym kierunku, co chroni Arduino Uno przed przypadkowym pobraniem prądu i wybuchem. Ponieważ używamy silników prądu stałego, jeśli z jakiegoś powodu jedzie w złym kierunku, zawsze możesz po prostu przełączyć kable zasilające i uziemiające, a zacznie obracać się w przeciwnym kierunku. Nie można tego zrobić z silnikami prądu przemiennego. Konfiguracja pinów na schemacie nie odpowiada szkicowi Arduino, daje tylko użytkownikowi wyobrażenie o tym, jak komponenty są ze sobą połączone.

Krok 5: Szkic Arduino

Szkic Arduino dla tego projektu wykorzystuje bibliotekę Pixy 2, którą można znaleźć na stronie pixycam.com w sekcji „Wsparcie”, a stamtąd „Pobieranie”. Tylko upewnij się, że pobierasz odpowiednią bibliotekę odpowiednio dla Pixy lub Pixy 2. Podczas pobierania biblioteki bardzo przydatne jest również pobranie PixyMon v2. Chociaż Pixy jest w stanie uczyć się kolorów/obiektów tylko poprzez przytrzymanie przycisku i oczekiwanie na włączenie się diody LED (najpierw biały, a następnie czerwony) i zwolnienie, gdy jest czerwony, pomocne jest nauczenie go za pomocą programu PixyMon. Możesz także dostosować wszystkie ustawienia aparatu, w tym jasność i minimalny obszar bloku (jest to przydatne, jeśli próbujesz wykryć mniejsze, jasne odcienie). Szkic porównuje oba obszary oraz pozycję x wykrytego obiektu, aby śledzić przypisaną mu sygnaturę. Pixy 2 może nauczyć się do siedmiu różnych sygnatur i jest w stanie wykryć setki obiektów na raz.

Stamtąd niezwykle łatwo jest zaprogramować silniki prądu stałego za pomocą funkcji analogWrite(), umożliwiającej robotowi poruszanie się do przodu, w lewo lub w prawo.

Uwaga: jaśniejsze, wyraźne odcienie działają najlepiej z Pixy

Krok 6: Produkt końcowy

Tutaj robota nauczono podążać za czerwoną ozdobą choinkową.