Cara Membuat Robot Imbangan Diri Dicetak 3D yang Dikawal Jauh: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Ini adalah evolusi versi B-robot sebelumnya. 100% SUMBER TERBUKA / robot Arduino. KOD, bahagian 3D dan elektronik dibuka, jadi jangan ubahnya atau buat versi robot yang besar. Sekiranya anda mempunyai keraguan, idea atau memerlukan bantuan, manfaatkan sebahagian besar komuniti robot B

Versi baru dilengkapi dengan banyak ciri baru:

• Kawal dan sesuaikan dengan menggunakan telefon pintar / tablet anda melalui aplikasi jjRobots percuma atau iOS atau Android
• Google Boleh dikawal secara sekata!
• Sempurna untuk bersenang-senang semasa anda belajar robotik (Lihatlah Cabaran Robotik!)
• Sekarang boleh menggunakan bateri AA biasa (atau bateri LIPO 3 sel) Apa sahaja yang mampu memberikan 9V
• Dua output SERVO (satu digunakan untuk ARM). Kawal dua output servo hanya dengan mengetuk skrin telefon pintar anda.
• Lebih mudah mencetak dan menggunakan plastik yang lebih sedikit
• MOD PRO boleh diaktifkan dari telefon pintar / Tablet anda (peningkatan kelincahan dan halaju)
• Julat WIFI meningkat (sehingga 40 meter)
• Status bateri dan "Sudut kecondongan" dipaparkan dalam masa nyata pada skrin telefon pintar anda
• Ubah suai kawalan robot PIDnya dalam masa nyata dan lihat bagaimana pengaruhnya terhadap kelakuan dan prestasinya.

Tetapi pertama, mari bermula dari awal. Kerana ini adalah Instructables, anda mungkin mempunyai beberapa elemen yang diperlukan untuk membuat B-robot EVO.

Senarai:

• Papan Kawalan DEVIA (papan ini menjadikan pemasangan lebih mudah kerana sudah memiliki modul Gyro / accelerometer + WIFI dan dapat mengawal servos dan hingga tiga motor stepper). Sekiranya anda ingin membuat sendiri, lihat skema ini)
• 2x motor stepper NEMA17 +14 cms kabel (sepasang)
• Pemandu motor Stepper 2x (A4988)
• Servo gear logam (anda memerlukan lengan untuk melawan dan menaikkan robot B anda …)
• Casing bateri AA 6x dengan Suis ON / OFF
• Selak + kacang diperlukan untuk menyiapkan semuanya
• Sepasang bumper nilon -atau dicetak 3D- (14 × 5 cms)
• Pita sisi berganda, mata googly …
• 2 gelang getah untuk roda: cengkaman

Langkah 1: Senarai BOM dan Apa Elemennya

Senarai:

• PAPAN KAWALAN DEVIA: papan ini menjadikan proses penyediaan lebih mudah. Ini adalah versi "dipertingkatkan" Arduino ZERO yang kuat tetapi dengan output kawalan motor + servos, WIFI, port COMMs, port voltan 12V dan sensor. Sekiranya anda ingin "membuat / memasang" sendiri, lihat rajah ini, ini akan membantu anda menghubungkan semua elemen yang berbeza secara bersamaan.
• 2x motor stepper NEMA17 +14 cms kabel (sepasang). Nah, motor stepper NEMA17 dengan spesifikasi yang sama mesti berfungsi.
• Pemandu motor Stepper 2x (A4988). Pemacu motor stepper yang paling banyak digunakan.
• Gear logam SERVO: Anda akan memerlukan lengan untuk melawan dan menaikkan robot B anda … Servo gear nilon tidak akan berfungsi sebaik yang diharapkan
• Kotak bateri AA 6x dengan Suis ON / OFF: Casing ini telah dipasang ke bingkai tetapi anda juga boleh menggunakan bateri LiPO (3S)
• Bolt + mur diperlukan untuk mengatur semuanya: bolt dan mur M3 (12x6mm, 12x15mm)
• Sepasang bumper nilon (14 × 5 cms): sebagai alternatif anda boleh membuat bumper tersuai anda sendiri di sini dan mencetaknya
• Pita sisi berganda, mata googly … untuk memasang IMU ke pelindung Otak. Pita dua sisi ini akan berfungsi sebagai kejutan pada IMU
• Rangka: Bahagian bercetak 3D
• 2 gelang getah untuk roda: cengkaman
• Telefon pintar / tablet anda untuk mengawalnya

Sekiranya anda mahu melangkau semua ini dan melompat ke video panduan Perhimpunan. Tekan di sini

Langkah 2: Ciri robot B dan Cabaran Robotik

Kami telah mencipta cabaran untuk dikalahkan dengan robot B, ini adalah cara mudah untuk memperkenalkan kawalan elektronik dan robotik semasa anda bersenang-senang. Kami telah berusaha menjadikan segalanya semampu mungkin dengan menggunakan elemen "MAKER World" yang sangat biasa dan menyediakan aplikasi percuma untuk mengawal robot.

Robot B dapat dikendalikan melalui Google Blockly. Maklumat lanjut di sini

Parameter tingkah lakunya disesuaikan dalam masa nyata: maklumat

Anda bahkan boleh menjadi juruteknik robot: Sesuaikan B.robot anda untuk memenangi perlumbaan!

Banyak pembuat telah mengubah dan menambahkan bahagian pada robot B. Lihatlah mereka di sini

Beberapa teori di sebalik robot pengimbang diri: di sini

Langkah 3: Sekiranya Anda Membuat Robot Ini, Anda Mempunyai Hampir Semua Yang Anda Perlu Untuk Membuat Ini:

Sekiranya anda sudah mempunyai bahagian yang diperlukan untuk membuat robot ini, anda sudah mempunyai 90% item yang diperlukan untuk membuat:

• Sphere-o-bot: robot seni ramah yang dapat menarik objek berbentuk bola atau telur dari ukuran bola ping pong hingga telur itik besar (4-9 cm).
• The Iboardbot: The iBoardbot adalah robot yang disambungkan ke internet yang mampu menulis teks dan melukis dengan tepat
• TheMotorized Camera Slider: Kamera Slaid Kamera yang dikendalikan oleh telefon pintar
• robot hoki Air !: Robot hoki udara yang mencabar, sesuai untuk bersenang-senang!
• EVO robot B

Kesemua mereka menggunakan elemen elektronik dan elemen sampingan yang sama

Langkah 4: Video Panduan Perhimpunan

Ini adalah kali pertama kami merakam video dan bukannya membuat panduan pemasangan "foto". Untuk robot ini, lebih mudah jika anda melihat bagaimana menghubungkan semuanya dan mendapatkan beberapa penjelasan / tip tentang bagaimana melakukan semuanya.

Terdapat panduan pemasangan "selalu dikemas kini" di sini dengan beberapa petua sekiranya anda ingin menjarahnya.

Langkah 5: UBAHKAN KOD ARDUINO ke LEMBAGA PENGENDALI DEVIA

a) Pasang Arduino IDE pada PC anda dari sini (langkau langkah ini jika anda sudah memasang Arduino IDE) Kod robot B ini telah diuji dan dikembangkan pada versi IDE 1.6.5 dan versi yang lebih baru. Sekiranya anda menghadapi masalah menyusun kod, beri tahu kami

b) Muat turun semua fail arduino dari sini. Salin fail di dalam folder BROBOT_EVO2_23_M0 dalam cakera keras anda

c) Menyusun dan menghantar kod ke papan kawalan DEVIA

1. Buka Arduino IDE anda
2. Buka kod utama di /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Sambungkan papan DEVIA anda dengan kabel USB ke PC
4. Catatan: Sekiranya ini adalah kali pertama anda menyambungkan papan Arduino ke PC anda, mungkin anda perlu memasang pemacu.
5. Pilih papan Arduino / Genuino ZERO (port USB asli). Di menu ALAT-> papan
6. Pilih port bersiri yang muncul pada alat-> Port bersiri
7. Hantar kod ke papan (butang UPLOAD: Anak panah yang menunjuk ke KANAN)

Memilih papan yang betul sebelum memuat naik kod

d) Selesai

Langkah 6: KAWALKAN B-ROBOT EVO 2 ANDA:

Pengguna Android:

Kami telah membangunkan APP PERCUMA untuk mengawal Brobot (dan JJrobots masa depan) untuk Telefon Pintar / Tablet Android atau iOS anda:

APLIKASI Android / iOS

Langkah-langkah untuk diikuti:

1. Pasang APP kawalan JJRobots (untuk Android atau iOS)
2. Setelah menghidupkan Brobot EVO, sambungkan telefon pintar / tablet anda ke rangkaian wifi B-robot EVO (kata laluan WIFI lalai adalah 87654321)
3. Lancarkan APP kawalan JJrobots dan bermain dengan B-robot EVO anda!

Langkah 7: Model B-robot Interaktif 3D

Model 3D interaktif akan membantu anda mendapatkan idea yang baik tentang bagaimana penampilan B-robot EVO setelah dipasang

Langkah 8: Penyelesaian masalah

Robot B saya tidak bertindak balas terhadap arahan yang dihantar dari telefon pintar / tablet saya

Pastikan anda disambungkan ke rangkaian JJROBOTS_XX menggunakan kata laluan yang betul (secara lalai: 87654321) dan peranti anda tidak menyekat lalu lintas data ke robot B (tetap selalu berhubung dengan robot)

Robot B saya kekurangan kuasa atau jatuh tanpa sebab

Laraskan arus yang dihantar oleh pemacu motor stepper. Gunakan pemutar skru dan putar perlahan skru yang ditunjukkan pada foto di bawah. Berputar 10º-30º lebih daripada cukup. Putaran mengikut arah jam: tingkatkan daya yang dihantar ke motor

Robot B saya tidak boleh berdiri dengan sendirinya

Sekiranya semuanya baik-baik saja, robot B hanya memerlukan sedikit pertolongan dari servo untuk berdiri sendiri. Lihat video ini. Sekiranya robot anda tidak berkelakuan seperti dalam video, sesuaikan kuasa output pemacu motor stepper (arahan di atas). Perlu diingat bahawa bumper mempunyai dua fungsi di sini: melindungi elektronik + robot dan membantunya berdiri dengan mudah.

MODUL DEBUG

Terdapat MOD DEBUG di dalam B-robot CODE. MODE ini akan membolehkan anda menyahpijak tingkah laku robot sekiranya anda menghadapi masalah. Sila rujuk komuniti robot B jika anda mempunyai masalah atau pertanyaan. Lihat garis lakaran “#define DEBUG 0 ″ dan ubah 0 hingga 1… 8 bergantung pada maklumat apa yang anda ingin dapatkan.

Lebih banyak maklumat di hujung halaman ini

Langkah 9: Soalan Lazim

soalan yang sering diajukan:

Mengapa anda menggunakan motor Stepper?

Terdapat beberapa pilihan untuk motor: DC, Brushless, Steppers… Kami memilih motor stepper kerana mempunyai tork yang cukup, anda boleh menyambungkan roda secara langsung tanpa gear yang menghasilkan beberapa backslash (ini adalah masalah biasa dalam mengimbangkan robot), mereka mempunyai galas yang baik dan anda akan dapat mengawal kelajuan motor dengan tepat. Dalam ukuran standard motor ini murah (kami menggunakan motor yang sama yang digunakan pada pencetak 3D biasa) dan pemacu juga murah dan mudah untuk berinteraksi dengan Arduino juga.

Mengapa anda menggunakan sambungan Wifi?

Dengan menggunakan sambungan Wifi, kita dapat bekerja dengan banyak peranti (Telefon pintar, Tablet, PC …) Peranti Bluetooth lebih murah tetapi jangkauannya biasanya lebih pendek. Peranti lama tidak disokong dan anda tidak dapat menyambungkannya ke Internet dengan mudah. Modul Wifi yang kami cadangkan, membolehkan kami membuat Titik Akses, jadi anda tidak perlu menggunakan infrastruktur Wifi yang ada (modul Wifi murah jangan biarkan anda melakukan ini). Anda boleh menyambungkan peranti anda terus ke Robot di mana sahaja tetapi jika anda mahu, anda boleh menggodamnya dan menggunakan infrastruktur anda sendiri oleh itu mengendalikan robot anda (atau apa sahaja yang anda buat) melalui Internet dari mana-mana tempat terpencil di dunia! (Hebat, bukan?)

Kenapa BROBOT?

Robot mengimbangkan diri adalah menyeronokkan untuk dilihat dan dimainkan. Robot pengimbangan diri memerlukan sensor dan algoritma kawalan. Anda akan menemui semua HOWTO dan dokumen teknikal yang menerangkan "di sebalik tabir" di JJROBOTS. Belajar elektronik dan robotik membuat BROBOT anda sendiri dari awal!. Terdapat beberapa penyelesaian komersial untuk robot pengimbang, tetapi di sini kami ingin berkongsi pengetahuan dan pemikiran. Anda boleh menggunakan bahagian BROBOT untuk membuat lebih banyak robot atau alat, ingat bahawa semua peranti yang digunakan dalam BROBOT adalah peranti / elektronik standard dengan banyak potensi. Dalam komuniti JJROBOTS kami ingin menunjukkan caranya! Anda sekarang membeli robot pengimbang diri, anda membeli peranti elektronik dan sampingan anda sendiri! Berfikir untuk membuat robot bimbingan diri GPS? versi BROBOT yang diubah suai adalah robot anda!

Berapa banyak muatan yang dapat membawa BROBOT?

BROBOT boleh membawa tin minuman ringan anda dengan mudah. Kami telah menguji dengan 500g muatan dengan kejayaan. Lebih banyak berat badan menjadikan robot lebih tidak stabil tetapi ini juga menyenangkan, bukan?

Mengapa menggunakan motor stepper untuk robot pengimbang?

Terdapat beberapa pilihan untuk motor, DC, Brushless, Steppers… Kami memilih motor stepper kerana mempunyai tork yang cukup, anda boleh menyambungkan roda secara langsung tanpa roda gigi yang menghasilkan sedikit slash, mereka mempunyai galas yang baik dan anda dapat mengawal kelajuan motor sangat tepat. Juga murah dan pemandu juga…

Bolehkah saya menggunakan bateri Lipo yang boleh dicas semula?

Ya, anda boleh menggunakan bateri AA standard (disyorkan alkali), bateri boleh dicas semula AA (mis. NiMh) atau anda boleh menggunakan bateri Lipo 3S secara pilihan. Jalankan bateri Lipo mengikut tanggungjawab anda sendiri.

Berapakah jangka masa BROBOT?

Dengan bateri AA yang boleh dicas semula (mis. Ni-Mh 2100mAh) anda boleh menjangkakan sekitar setengah hingga satu jam waktu operasi

Mungkinkah BROBOT berfungsi tanpa modul wifi?

Ya, BROBOT dapat berfungsi dan mengekalkan kestabilannya. Tetapi, tentu anda tidak dapat mengawalnya tanpa modul.

Bolehkah saya menukar nama rangkaian Wifi yang dihasilkan oleh BROBOT?

Ya, pada lakaran konfigurasi anda boleh menukar nama dan juga beberapa konfigurasi internet yang lain. Anda juga boleh menghubungkan BROBOT dengan rangkaian Wifi yang ada

Adakah ini projek untuk pemula Arduino?

Nah, BROBOT bukanlah "projek pemula" yang mudah, tetapi mempunyai banyak dokumentasi sehingga anda mempunyai platform untuk mengembangkan kemahiran anda. Anda boleh memasangkan BROBOT anda terlebih dahulu mengikut arahan dan ia semestinya berfungsi dengan baik, kemudian anda boleh mula memahami beberapa bahagian kod dan akhirnya menulis sendiri kod anda … Contohnya dengan mudah (ada tutorial untuk ini) untuk menulis kod sehingga robot secara automatik menggerakkan lengan dan berputar dengan sendirinya jika anda tidak menghantar arahan dalam 10 saat … Peretasan yang lebih maju: Tukar menjadi robot yang benar-benar autonomi dengan halangan mengelakkan penambahan SONAR, menukar ke robot garis ikutan, dan sebagainya …

Mengapa elektronik BROBOT tidak begitu murah?

Kami adalah syarikat permulaan yang sangat kecil (2 orang pada masa lapang) dan sekarang kami hanya dapat menjalankan sekumpulan elektronik. Seperti yang anda tahu harga elektronik turun dengan cepat dalam pengeluaran dengan jumlah yang tinggi tetapi kita mula … Sekiranya kita menjual banyak papan dan kita dapat menjalankan lebih banyak pengeluaran, kita akan menurunkan harga !!. JJROBOTS tidak dilahirkan untuk mendapatkan wang, semangat kami adalah untuk menjual "produk yang baik" untuk mencari projek kami seterusnya dan menyebarkan pengetahuan robotik