„BOB” V2.0: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Jest to kontynuacja, że tak powiem, instrukcji „Robot unikający przeszkód z osobowością”. W tej instrukcji postanowiłem nazwać robota „BOB”. BOB miał sporo wad i wad, więc teraz poprawiłem BOB na kilka sposobów. (On? To?) teraz ma lepiej:

• Wytrzymałość (ulepszony system zasilania)
• „Wizja” (dodatkowe czujniki)
• „Nerwy” (połączenia są bezpieczniejsze)
• Brainpower (inny mikrokontroler)

Bob wykorzystuje teraz regulator przełączania i baterię 9,6 V RC do zasilania, lepsze mocowania czujników, dodatkowy czujnik podczerwieni GP2D12, serwomechanizm panoramowania do dalmierza ultradźwiękowego i mikrokontroler AVR ATmega168 na płytce rozwojowej Arduino. Zawsze uwielbiałem budowanie projektów z mikrokontrolerami, a co byłoby lepsze niż budowanie robota z jednym, aby pokazać najpełniejsze możliwości mikrokontrolera!

Krok 1: Lista części

Oto lista tego, z czego składa się BOB i gdzie je zdobyć:Serwa:

• 1x Futaba S3003 (hobby serwo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x serwa z ciągłym obrotem paralaksy - Parallax.com, Acroname.com

Sprzęt do prototypowania/kable:

• 1x 3-żyłowy kabel czujnika - każdy internetowy sprzedawca części do robotów. Dostałem swój z Trossenrobotics.com.
• 4x 'Gniazda analogowe do montażu na płycie'. - Mam je TUTAJ. Myślę, że możesz je również dostać od Digikey.
• Deska do krojenia chleba - Radioshack
• Różne długości przewodu (do połączeń na płytce stykowej). Użyłem płytki stykowej, bo NIENAWIDZĘ lutowania. Płytka stykowa służy do wykonania wszystkich połączeń między czujnikami a mikrokontrolerem.
• Męskie nagłówki - mam kilka, które dostałem od sparkfun TUTAJ.

Czujniki:

• 3x Czujniki podczerwieni Sharp GP2D12 (z kablami 3-żyłowymi) - Acroname, Trossen Robotics (tam mam swoje), Devantech
• „Ping)))” Ultradźwiękowy dalmierz - Parallax.com, myślę, że widziałem to w innych miejscach w Internecie…

Moc:

• Akumulator Ni-Cd 9,6 V (lub dowolny inny zestaw akumulatorów 8-ogniwowych AA / dowolny akumulator powyżej 9 V) - miałem ten z dawno temu, kiedy był używany w samochodzie wyścigowym RC. Można je dostać praktycznie w każdym sklepie hobbystycznym.
• Regulator napięcia przełączania 5V 1A - Dimension Engineering.com lub Trossen Robotics (gdzie mam swój)
• Odpowiednie złącze pasujące do używanego akumulatora (do wykonania połączenia między akumulatorem a elektroniką).

Komputer:

Mikrokontroler Arduino (Arduino Diecimila; wiem, że zdjęcie przedstawia NG; to był wypadek. Chciałem wgrać zdjęcie Diecimila. Użyłem Diecimila, ale nie musisz mieć najnowszego modelu Arduino dla tego robota.)

Podwozie:

Podwozie, którego użyłem, to takie, które otrzymałem z zestawu Parallax o nazwie „BOE-Bot Kit”. Możesz użyć pleksi, arkusza plastiku o odpowiedniej wielkości, wstępnie obrobionej obudowy ze sklepu internetowego, a nawet kawałka drewna

Zarządzanie kablami:

Opaski kablowe - (te białe, plastikowe rzeczy, które znajdziesz w opakowaniach do trzymania rzeczy razem) Możesz je kupić w przydomowym magazynie, lodziach lub praktycznie w każdym sklepie z artykułami żelaznymi

Inne:

• 1x Głośnik/Element Piezo - użyłem tego jako wskaźnika; Arduino wydaje sygnał dźwiękowy, gdy program zaczyna działać
• 1x LED
• 1x rezystor 200ohm (dla LED)

Krok 2: Rozpoczęcie montażu - montaż wspornika czujnika podczerwieni Sharp

Jest kilka szczelin, które pokrywają się z otworami i szczelinami w podwoziu. Zamocuj wspornik montażowy czujnika za pomocą dwóch śrub i nakrętek na spodzie.

Krok 3: Zamontuj Pan Servo i dalmierz ultradźwiękowy

Serwo panoramowania służy do panoramowania Pinga))) w poziomie w celu szerokiego zakresu wykrywania obiektów, a także pomiaru odległości pod różnymi kątami w celu określenia najczystszej ścieżki ruchu. Do zamontowania serwomechanizmu użyłem kilku wsporników i kilku śrub, które miałem. Rozmiar, którego chcesz użyć dla tego sprzętu, jest naprawdę mały; Nigdzie poza internetem nie udało mi się znaleźć śrub o odpowiednim „gwincie”. Otrzymuję ten sprzęt od Sparkfun Electronics lub Parallax (oba online). Obaj sprzedawcy mają wszystkie śruby i wsporniki tej samej wielkości. Teraz przejdźmy do dalmierza ultradźwiękowego. Zrobiłem na zamówienie wspornik montażowy do Pinga))) ultradźwiękowego tropiciela, ponieważ nie chciałem wydawać dodatkowej gotówki na jeden online. Użyłem trochę pleksi, prostej krawędzi (żyletki) i zacisku C do rozerwania plastiku. Wszystko, co musisz zrobić, aby wykonać ten montaż, to zmierzyć dalmierz ultradźwiękowy, wyciąć dwa identyczne kawałki plexi o kilka mm większe niż rozmiar dalmierza ultradźwiękowego, wywiercić otwory w razie potrzeby i przykleić je pod kątem prostym, jak pokazano. Na koniec wywierć mały otwór nieco większy niż śruba dołączona do głowicy serwomechanizmu, włóż śrubę, a następnie przymocuj cały zestaw do serwomechanizmu. Może i jestem dobry w programowaniu i kreatywności, ale obróbka sprzętu do domowego robota zdecydowanie nie jest jedną z moich najlepszych punktów. Więc, co to znaczy? Jeśli mogę to zrobić, na pewno możesz! Uwagi dotyczące serwa: Nie musisz kupować specjalnie Futaba S3003, którego używałem; możesz użyć dowolnego serwa, o ile ma on szeroki zakres ruchu; to jest ważne dla tego projektu! Myślę, że serwo Futaba, którego użyłem, ma ~180 stopni ruchu. Kiedy szukałem serwomechanizmu do wykorzystania jako serwo przesuwne dla BOB, szukałem najtańszego, jaki mogłem znaleźć, a ten, którego używam, doskonale spełnia swoje zadanie. Jeśli masz standardowe serwo hobby z ~180 stopniami ruchu, to wszystko jest gotowe do tej części, ALE -- być może będziesz musiał dostosować wartości PWM w kodzie źródłowym, aby pasowały do twojego serwa, ponieważ jeśli nie 't, możesz USZKODZIĆ SERWO. Zepsułem wcześniej serwo przypadkowo w ten sposób, więc bądź ostrożny przy używaniu nowego serwa; poznaj „limity” wartości PWM, w przeciwnym razie będzie próbował skręcać dalej niż fizycznie może (serwa są „głupie”) i zrujnuje biegi w nim (chyba że kupiłeś naprawdę fajny z metalowymi zębatkami).

Krok 4: Dodaj mózg BOB (Arduino) i wykonaj połączenia

Dla szybszego 'mózgu' zdecydowałem się użyć Arduino (ATmega168), które pomimo pracy tylko 16Mhz (w porównaniu do BS2 20Mhz), jest znacznie szybsze niż BS2, ponieważ nie ma w nim interpretera, który mają pieczątki BASIC używać. Chociaż pieczątki BASIC są świetne do prostych projektów i są łatwe w użyciu, nie są tak potężne i nie pasują do rachunku (jak przekonałem się na własnej skórze przy 'BOB V1.0'). Gdzieś w „sieci” zobaczyłem tanią alternatywę dla „Arduino Proto Shield”; wszystko, co musisz zrobić, to zdobyć jedną z tych żółtych płytek stykowych radioshack i przymocować ją do tylnej części arduino gumką! Możesz przenieść niezbędne szpilki do płytki stykowej za pomocą krótkiego drutu. Chciałbym opublikować schemat, ale nie ma żadnych obwodów, które musisz zbudować, tylko połączenia sygnału, vcc i gnd. Połączenia to:

• Pin (analogowy) 0: lewy GP2D12
• Pin (analogowy) 1: Środek GP2D12
• Pin (analogowy) 2: Prawy GP2D12
• Pin 5: Serwomechanizm Pan
• Pin 6: Serwo napędu lewego
• Pin 7: dalmierz ultradźwiękowy ('Ping)))')
• Pin 9: Serwo napędu prawego
• Pin 11: Głośnik piezoelektryczny

Nie użyłem żadnych dodatkowych kondensatorów filtrujących, ponieważ regulator przełączający 5 V ma je wbudowane. Jedynym surowym elementem, którego potrzebujesz, jest rezystor 220 omów dla diody LED podłączony do VCC (+) jako wskaźnik zasilania.

Krok 5: Zmień sprzęt w działającego robota

Oto kod BOB. Jest tam wiele komentarzy, które pomagają zrozumieć, co się dzieje. Istnieje również kod „zakomentowany”, który albo nie jest używany, albo jest używany do debugowania. Sekcja kodu obsługująca odczyty dalmierza ultradźwiękowego została wykonana przez innego autora; Mam to ze strony Arduino. Podziękowania dla tej sekcji należy do tego autora. *WAŻNE*: Dowiedziałem się, że aby wyświetlić kod, musisz go otworzyć w edytorze tekstu (Microsoft Word, Notepad, Wordpad, OpenOffice itp.). Z jakiegoś powodu domyślnie jest to „plik Windows Media TMP”.

Krok 6: Uwagi końcowe

Poszerzę możliwości BOB-a - mam nadzieję, że niedługo dodam czujnik dźwięku, czujnik światła, czujnik PIR do wykrywania ludzi, a może nawet kilka innych czujników. W chwili obecnej BOB po prostu omija przeszkody. 3 czujniki podczerwieni służą do wykrywania obiektów, gdy robot porusza się do przodu, a ultradźwiękowy dalmierz służy do: A) gdy robot porusza się do przodu, wykrywania obiektów w martwych punktach czujników podczerwieni, oraz B) gdy BOB wykryje zbyt wiele obiektów w określonym czasie będzie „szukał” przejezdnych ścieżek; przesuwanie serwa i sprawdzanie różnych kątów, aby uzyskać wyraźniejszą ścieżkę. Myślę, że BOB wytrzyma około 1 godziny 20 minut przy pełnym naładowaniu z regulatorem napięcia przełączającego i baterią 9,6 V. Poza tym wiem, że sposób, w jaki płytka stykowa i Arduino są umieszczone na obudowie, jest trochę niepewny, ale pozostaje na gumce. Wkrótce znajdę sposób na przymocowanie jej za pomocą jakiegoś sprzętu, dzięki czemu będzie wyglądał bardziej dopracowany. Będę dodawał do tego instruktażowego w przyszłości… Poniżej znajduje się film z tego w akcji! Dołączyłem również instrukcje obsługi czujników, tak jak w instrukcji BOB 1.0 ("Robot unikający przeszkód z osobowością"). „DE-……” oznacza regulator przełączający.