Bot Flex: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Gunakan instruksional ini untuk membuat casis robot pacuan 4 roda yang dikendalikan oleh otot ANDA!

Langkah 1: Kisahnya

Kami adalah dua orang junior dari Irvington High School yang mengambil Prinsip Kejuruteraan, kelas PLTW. Guru kami, Cik Berbawy, memberi kami peluang untuk memilih SIDE Project yang akan dipamerkan di Maker Faire Bay Area. Kami akhirnya menemui laman web yang disebut "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), yang membantu kami mengembangkan idea menggunakan otot flex untuk menggerakkan motor. Guru kami membekalkan kami dengan mikrokontroler Arduino, sensor otot EMG, peralatan vex, kabel jumper, dan bateri. Kami kemudian menggunakan kemahiran pengaturcaraan dan robotik kami sebelumnya (belajar melalui robotik kompetitif dan pengalaman magang) untuk merancang casis yang kami kendalikan menggunakan otot kami! Projek ini, seperti yang kita lihat setelah melakukan penyelidikan dalam talian, belum pernah dilakukan oleh siapa pun sebelumnya, yang bermaksud kita harus membuat semuanya dari awal! Ini melibatkan banyak pengujian, pengubahsuaian, dan pengujian semula, tetapi melihat projek akhir kami berjaya pada akhirnya.

Langkah 2: Penerangan Asas

Projek kami pada dasarnya adalah casis robot bermotor 4 roda, yang dikendalikan menggunakan mikrokontroler Arduino. Dilampirkan ke Arduino adalah sensor otot EMG yang menghantar data voltan otot ke port analog Arduino. Beberapa pin digital dan pin ground / 5 volt dari Arduino disambungkan ke papan roti di atas casis, menghidupkan 4 motor dan menghantarnya isyarat data.

Secara keseluruhan, ketika seseorang melentur, variasi voltan yang direkodkan oleh sensor EMG memberi isyarat port digital untuk mengirim data ke pin data pengawal motor, yang akhirnya menghidupkan motor. Selain itu, kami mempunyai dua butang yang disambungkan ke pin analog Arduino kami. Apabila butang ditekan, arus dihantar ke pin analog, dan apabila pin analog ini mendaftarkan input semasa, motor berpusing ke arah yang berbeza untuk membolehkan casis bergerak maju, mundur, kiri, atau kanan.

Berikut adalah barang keperluan untuk membeli projek ini:

- Sensor EMG

- VEX 393 MOTOR

- PENGAWAL MOTOR VEX

- KIT PERKAKASAN VEX

- RODA VEX

- BREADBOARD DAN WIRES

- ARDUINO UNO

- 9 BATERAI VOLT (anda memerlukan banyak kerana bateri ini mati dalam masa kira-kira 30 minit kerana banyaknya penggunaan 4 motor VEX semasa):

Langkah 3: Langkah 1: Pemacu

Untuk membuat casis ini, anda boleh menggunakan perkakasan / motor apa pun, walaupun perkakasan VEX, VEX Versi 4 Motor, dan pengawal motor VEX disarankan. Semasa membina casis ini, anda mesti mengambil kira ruang yang diperlukan untuk meletakkan papan roti, mikrokontroler Arduino, bateri, dan beralih ke bahagian atas casis. Selain itu, motor yang digunakan mesti mempunyai keupayaan PWM. Untuk tujuan projek ini, ini pada dasarnya bermaksud bahawa motor mesti mempunyai pin positif, pin negatif, dan pin data. Motor Servo berterusan atau motor DC dengan pengawal motor kedua-duanya mempunyai kemampuan PWM.

Selain maklumat di atas, casis ini dapat disesuaikan sepenuhnya dengan kehendak anda selagi mempunyai pacuan 4 roda!

Berikut adalah beberapa perkara tambahan yang perlu diingat semasa membina casis (semua perkara ini dapat dilihat pada gambar casis yang dilampirkan juga!):

1) setiap gandar mesti disokong pada dua titik untuk mengelakkan lenturan

2) Roda tidak boleh menyentuh sisi casis secara langsung (mesti ada jurang kecil, yang dapat dicapai dengan menggunakan spacer) ini mengurangkan geseran yang melambatkan kelajuan roda ketika memutar

3) Gunakan hub gandar pada sisi roda yang lain (menghadap dari casis) untuk menahan roda ke casis

Langkah 4: Langkah 2: Litar

* Perhatikan, untuk pembuatan litar untuk projek ini, kami sangat mengesyorkan menggunakan wayar papan roti padat / pra-bengkok kerana lebih bersih / lebih mudah difahami semasa memeriksa litar untuk kesilapan, yang kemungkinan besar akan berlaku. Untuk contoh penggunaan wayar padat, sila lihat gambar pengenalan projek ini. *

Projek ini menggunakan papan roti untuk alasan berikut:

- untuk memberi voltan kepada beberapa motor yang dikawal

- untuk menghantar isyarat data ke pengawal motor motor

- untuk menerima isyarat data dari butang

- untuk memberikan voltan ke sensor EMG

- untuk menerima isyarat data dari sensor EMG

Sila lihat gambar litar TinkerCAD yang dilampirkan untuk rujukan.

Berikut adalah beberapa langkah untuk memahami bagaimana rangkaian TinkerCAD sesuai dengan litar sebenar yang kami buat / gunakan:

Kabel kuning mewakili wayar "data", yang pada dasarnya menghantar isyarat ke pengawal motor yang mendorong motor untuk berpusing.

Wayar hitam mewakili wayar negatif, atau "ground". Satu catatan penting ialah semua motor / komponen mesti disambungkan ke wayar tanah negatif untuk dikendalikan oleh Arduino.

Wayar merah mewakili wayar positif. Wayar positif dan negatif mesti berada di litar agar ia berfungsi.

Langkah 5: Langkah 3: Pengekodan

Ini adalah bahagian paling sukar untuk difahami. Program kami memerlukan penggunaan Arduino IDE, yang boleh dimuat turun di laman web Arduino. Penyunting dalam talian Arduino boleh digunakan sebagai ganti IDE yang dimuat turun jika disukai.

ARDUINO IDE

Setelah IDE ini dimuat / siap digunakan, dan program yang telah kami buat dimuat turun ke dalam IDE, maka yang perlu anda lakukan ialah memuat naik kod ke dalam Arduino, dan aspek perisian projek ini selesai!

Catatan - fail ZIP untuk kod projek ini dilampirkan di bawah.

Pada dasarnya, program kami membaca nilai voltan pada kadar berterusan, dan jika nilai voltan berada di luar julat tertentu (yang menunjukkan kelenturan), maka isyarat data dihantar ke pengawal motor motor, mendorong motor untuk berpusing. Selain itu, jika salah satu atau kedua-dua butang ditekan, maka motor individu berpusing ke arah yang berbeza, yang membolehkan robot bergerak ke depan, ke belakang, dan berpusing ke kedua arah.

Langkah 6: Langkah 4: Raikan

Setelah melakukan tiga langkah sebelumnya (membina casis dan litar, serta memuat turun kod), anda sudah selesai! Yang harus anda buat sekarang ialah pasangkan bateri 9 volt ke rel papan roti (bateri 2 9 Volt), bateri 9 volt ke mikrokontroler Arduino, dan anda sudah siap. Pasang sensor otot pada bicep anda, hidupkan Arduino, dan FLEX! Ingat, menekan butang akan membolehkan anda menggerakkan casis ke kiri, kanan dan belakang juga!

Terlampir adalah video untuk melihat projek ini beraksi!