ESP8266 WIFI AP Robot Quadruped Terkawal: 15 Langkah (dengan Gambar)

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

Ini adalah tutorial untuk membuat robot 12 DOF atau empat kaki (empat kali ganda) menggunakan servo SG90 dengan pemandu servo dan ia dapat dikendalikan menggunakan pelayan Web WIFI melalui penyemak imbas telefon pintar

Jumlah kos untuk projek ini adalah sekitar US $ 55 (Untuk Bahagian Elektronik dan Bingkai Robot Plastik)

Langkah 1: Sediakan Bingkai

Semua objek 3D percuma dimuat turun @ www.myminifactory.com atau www.thingiverse.com

Cetak dengan menggunakan sokongan bahan untuk beberapa bahagian seperti Kaki, Pinggul dan Paha

Senarai bahagian bercetak:

Badan asas 1x

1x Penutup

1x Pemegang bateri

4x Pinggul (jenis A & B)

4x Ketebalan (jenis A & B)

Kaki 4x (jenis A & B)

Perisai 4x

12x Bushing + 12x 2mm skru

Langkah 2: Pasang Rangka Robot

ikuti video langkah demi langkah di atas untuk memasang bingkai, skru adalah untuk lubang ukuran 2mm

Langkah 3: Bahagian Elektronik (Wemos D1 Mini)

Terdapat banyak varian NodeMCU di pasaran dan pada dasarnya mempunyai fungsi yang sama, untuk projek ini saya memilih Wemos D1 Mini.

Bahagian ini akan berfungsi sebagai Pelayan Web untuk empat kali ganda kami sebagai Jalur Akses.

Apa yang anda perlukan hanyalah menyambung ke AP Quadruped dan mengawal semua pergerakan robot anda, dan mungkin untuk projek masa depan ia akan memaparkan semua papan pemuka sensor yang anda perlukan …

Mini D1 ini, adalah papan mini WIFI berdasarkan ESP-8266EX. dan ia mempunyai 11 pin input / output digital, semua pin mempunyai interupsi / pwm / I2C / satu-wayar yang disokong (kecuali D0) 1 input analog (input maksimum 3.3V) sambungan USB Mikro

Cara memulakan dalam:

1. Pasang untuk Arduino 1.6.7 dari laman web untuk Arduino.
2. Mulakan untuk Arduino dan buka tetingkap Preferences.
3. ke medan URL Pengurus Papan Tambahan. Anda boleh menambahkan beberapa URL, memisahkannya dengan koma.
4. Buka Alat → Papan: xxx → Pengurus Papan dan pasang esp8266 oleh Komuniti ESP8266 (dan jangan lupa memilih papan ESP8266 anda dari Alat> menu Papan selepas pemasangan).

Untuk lebih terperinci anda boleh menyemak video di atas

Klik di sini untuk mencari di Aliexpress

Untuk projek ini, anda hanya perlu menyambungkan Pin ini:

1. Pin NodeMCU RX bersambung ke pin Arduino Nano TX
2. Pin NodeMCU TX menyambung ke pin Arduino Nano RX
3. NodeMCU G pin menyambung ke DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin output keluar
4. Pin NodeMCU5V bersambung ke DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin output keluar

PS: Untuk Memprogram papan ini, anda mesti memutuskan semua pin yang dipasang pada arduino dan DC-DC ke bawah, jika tidak, anda akan mendapat ralat…

Langkah 4: Bahagian Elektronik (Arduino Nano)

Sama dengan NodeMCU, untuk papan arduino anda boleh menggunakan papan apa pun yang sesuai untuk anda seperti Arduino Pro Mini, Arduino Nano atau yang lain.

Tetapi untuk projek ini saya memilih Arduino Nano, kerana tidak memerlukan banyak pin yang saya gunakan, ia kecil dan tidak memerlukan FTDI untuk memprogramnya.

klik Di Sini untuk mencari di Aliexpress

Untuk projek ini saya hanya menggunakan:

1. Pin Arduino nano RX menyambung ke pin NodeMCU TX
2. Pin Arduino nano TX bersambung ke pin NodeMCU RX
3. Pin Ardiono nano A4 menyambung ke pin SDA PCA9685
4. Pin Arduino nano A5 bersambung ke pin SCL PCA9685
5. Pin Arduino nano GND menyambung ke DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin output keluar
6. Pin Arduino nano 5V bersambung ke DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin output keluar

lihat skema di atas untuk lebih terperinci

PS: Untuk Memprogram papan ini, anda mesti memutuskan semua pin yang terpasang pada NodeMCU dan DC-DC ke bawah, jika tidak, anda akan mendapat ralat…

Langkah 5: Bahagian Elektronik (Tower Pro 9g Micro Servo)

Ini adalah servo mini yang paling popular. Berat hanya 9 gram dan memberikan tork 1.5 kg / cm. Cukup kuat dari segi saiznya. Sesuai untuk robot jenis rasuk.

PS: Servo ini hanya boleh memutar sudut 180 darjah

Ciri-ciri utama:

• Badan lut

• Ringan

• Spesifikasi bunyi yang kurang:

• Dimensi: 22.6 x 21.8 x 11.4 mm

• Panjang wayar penyambung: 150 mm

• Kelajuan operasi (4.8 V tanpa beban): 0.12 saat / 60 darjah

• Tork henti (4.8 V): 1.98 kg / cm

• Julat suhu: 30 hingga 60 ° C (-22 hingga 140 ℉)

• Lebar band mati: 4 usec

• Voltan operasi: 3.5 - 8.4 Volt

Klik Di Sini untuk mencari servo SG90 di Aliexpress

Langkah 6: Bahagian Elektronik (Pemacu PWM / Servo 16-Saluran 12-bit - Antaramuka I2C - PCA9685 untuk Arduino)

Ingin membuat robot walker? tetapi hanya menggunakan mikrokontroler mempunyai jumlah output PWM yang terhad, dan anda akan kehabisan! Bukan dengan Adafruit 16-Channel 12-bit PWM / Servo Driver - antara muka I2C. Dengan pelarian pemandu pwm dan servo ini, anda dapat mengawal 16 output PWM berjalan bebas dengan hanya dua pin! Perlu menjalankan lebih daripada 16 output PWM? Tiada masalah. Rantai hingga 62 keindahan ini sehingga 992 output PWM yang luar biasa.

Papan / cip ini menggunakan alamat 7-bit I2C antara 0x60-0x80, dapat dipilih dengan jumper Blok terminal untuk input kuasa (atau anda boleh menggunakan pelarian 0.1 "di sisi) Perlindungan polariti terbalik pada input blok terminal LED hijau-baik LED 3 pin penyambung dalam kumpulan 4 sehingga anda boleh memasangkan 16 servo sekaligus (Palam servo sedikit lebih lebar daripada 0.1 "sehingga anda hanya dapat menumpuk 4 di sebelah satu sama lain pada reka bentuk 0.1" header "Chain-mampu" Tempat untuk meletakkan besar kapasitor pada garis V + (sekiranya anda memerlukannya) perintang siri 220 ohm pada semua garisan keluaran untuk melindunginya, dan untuk menjadikan jumper LED solder separa LED untuk 6 alamat pilih pemacu PWM yang dikendalikan i2c dengan jam terpasang. Tidak seperti keluarga TLC5940, anda tidak perlu terus menerus mengirimkannya isyarat mengikat mikrokontroler anda, berjalan sepenuhnya bebas! Ia mematuhi 5V, yang bermaksud anda dapat mengawalnya dari mikrokontroler 3.3V dan masih boleh memandu hingga 6V output dengan selamat (ini bagus untuk ketika anda mahu mengawal L putih atau biru ED dengan voltan ke depan 3.4+) 6 pin pilih alamat sehingga anda boleh memasang hingga 62 dari ini pada bas i2c tunggal, sejumlah 992 output - itu banyak servo atau LED Frekuensi laras PWM hingga sekitar 1.6 KHz 12-bit resolusi untuk setiap output - untuk servo, itu bermaksud sekitar resolusi 4us pada kadar kemas kini 60Hz Output push-pull atau open-drain output Output membolehkan pin untuk mematikan semua output dengan cepat.

klik Di Sini untuk mencari di Aliexpress

Dalam projek ini kita hanya memerlukan 12 CH untuk semua kaki (3CH per kaki), sambungkan pin PCA9685 ini ke Arduino Nano:

1. PCA9685 VCC ke DC-DC mini 5v Stepdown (+) Pin output keluar
2. PCA9685 GND ke DC-DC mini 5v Stepdown (-) Pin output keluar
3. PCA9685 Servo (PWM) kuasa V + hingga UBEC (+) Pin output keluar
4. PCA9685 Servo (PWM) kuasa GND ke UBEC (-) Pin output keluar
5. PCA9685 SDA pinto pin arduino nano A4
6. Pin PCA9685 SCL ke pin arduino nano A5
7. PCA9685 CH0 ke Depan Kanan Tebal, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
8. PCA9685 CH1 ke Kaki Kanan Depan, harap pasangkan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
9. PCA9685 CH2 ke Pinggul Kanan Depan, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
10. PCA9685 CH4 ke Belakang Kanan Belakang, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
11. PCA9685 CH5 ke Kaki Kanan Belakang, harap sesuai dengan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
12. PCA9685 CH6 ke Punggung Kanan Belakang, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
13. PCA9685 CH8 ke Depan Kiri Belakang, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
14. PCA9685 CH9 ke Kaki Kiri Depan, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
15. PCA9685 CH10 ke Pinggul Kiri Depan, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
16. PCA9685 CH12 ke Belakang Kiri Belakang, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
17. PCA9685 CH13 ke Kaki Belakang Kiri, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)
18. PCA9685 CH14 ke Punggung Kiri Belakang, sila padankan warna kabel dengan warna soket PCA9685 (Kuning, Merah, Coklat / Hitam)

PS: Sebilangan PCA9685 tidak mempunyai soket kod warna, jadi pastikan bahawa kabel Kuning dari servo SG90 masuk ke pin data PWM, Kabel merah menuju ke pin V +, dan Hitam / Coklat menuju ke pin GND

Langkah 7: PWM ke Sambungan Pin Servo

Klik dan zum gambar di atas untuk melihat pemetaan pin antara PCA9685 dan servos

PS: U hanya menggunakan 12CH dari 16 CH untuk projek ini, jadi masih ada 4CH yang tersisa untuk pengembangan seperti meletakkan radar servo atau meletakkan beberapa senjata nerf blaster di atasnya … Cukup masukkan kod tambahan di arduino dan NodeMCU

Langkah 8: Bahagian Elektronik (UBEC)

3A-UBEC adalah pengatur DC-DC mod suis yang dibekalkan dengan pek bateri lithium sel 2-6 (atau bateri NiMh / NiCd 5-18 sel) dan ia mengeluarkan voltan selamat yang konsisten untuk penerima, giro dan servos anda. Ia sangat sesuai untuk helikopter RC. Berbanding dengan mod linear UBEC, kecekapan keseluruhan mod suis UBEC lebih tinggi.

Dalam projek ini kami menggunakannya untuk mengaktifkan semua servos, ia mempunyai penyaringan sehingga akan mengurangkan kebisingan yang dapat mempengaruhi gangguan motor dan memiliki Amp tinggi yang cukup untuk mengangkat beban robot.

klik Di Sini untuk mencari di Aliexpress

Sambungan pin:

1. UBEC (+) Pin keluaran MERAH keluar ke PCA9685 Servo (PWM) kuasa V +
2. UBEC (-) Pin Output HITAM keluar ke PCA9685 Servo (PWM) kuasa GND
3. UBEC (+) Input MERAH ke pin Bateri (+)
4. UBEC (-) input HITAM ke pin suis

Langkah 9: Bahagian Elektronik (Downdown Mini DC-DC)

Ia hampir mempunyai fungsi yang sama dengan UBEC, tetapi yang satu ini hanyalah modul turun DC-DC sederhana. Memiliki potensio meter yang dapat kita sesuaikan output V (+) dari 1V hingga 17V dan tidak mempunyai penapisan.

klik Di Sini untuk mencarinya di Aliexpress

PS: jadi ingatlah, sebelum anda menggunakannya sila sesuaikan V (+) ke output 5V menggunakan meter DC Volt

Sambungan pin:

1. Langkah mini (+) IN ke Bateri (+)
2. Langkah mini (-) IN ke pin suis
3. Mini stepdown (+) OUT selari dengan pin NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) dan PCA9685 (VCC)
4. Mini stepdown (-) OUT selari dengan pin NodeMCU (G), Arduino nano (GND) dan PCA9685 (GND)

Langkah 10: Bahagian Elektronik Lain

Apa yang anda perlukan ialah sekitar (20 kabel atau kurang) wayar jumper wanita ke wanita (carian wayar jumper Aliexpress)

Suis tekan kunci sendiri atau anda boleh menggunakan jenis suis lain (carian suis kunci diri Aliexpress)

dan sepasang penyambung JST dari bateri ke suis dan langkah turun UBEC / DC-DC (carian Penyambung JST Aliexpress)

Langkah 11: Sumber Kuasa

Terdapat banyak sumber tenaga yang boleh anda gunakan, bagi saya saya lebih suka menggunakan bateri lipo 3S yang boleh dicas semula. Ia mempunyai arus 11, 1 Volt dan kapasiti 500mAh atau lebih (tidak terlalu banyak sehingga boleh lebih ringan).

Tetapi menggunakan lipo 3S memerlukan pengecas dan ia tidak murah, jadi… anda boleh menggunakan sumber kuasa lain seperti bateri AAA, anda dapat bateri bersiri 6 AAA sehingga dapat menghasilkan sekitar sumber kuasa 9V dan saya rasa itu cukup tenaga untuk robot ini.

Klik Di Sini untuk mencari bateri Lipo 3S di Aliexpress

Klik Di Sini untuk mencari Lipo Charger

Klik Di Sini untuk mencari pemegang Bateri 6xAAA di Aliexpress

Langkah 12: Diagram Kawat

Klik dan zum gambar di atas untuk melihat semua gambarajah wayar untuk projek ini

PS: anda memerlukan pematerian di beberapa bahagian dan letakkan kepala getah mengecut untuk menutupnya agar sambungan antara suis kuasa, UBEC dan DC-DC turun.

Langkah 13: Pengekodan dan Pose Awal

Sambungkan arduino nano menggunakan kabel port USB mini ke USB (tetapi jangan lupa putuskan semua pin ke stepdown D1 mini dan DC-DC wemos) dan Buka "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" dan pasangkannya ke nano Arduino, tetapi jangan ' jangan lupa memilih papan arduino ke Arduino nano dan pilih port yang betul.

Seterusnya adalah sambungkan Wemos D1 mini ke komputer menggunakan USB mikro ke USB (juga jangan lupa untuk memutuskan semua pin ke stepdown DC-DC dan Arduino nano). Daripada buka "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" dan pasangkannya ke papan, tetapi sebelum itu pilih papan yang betul dan pilih port yang betul (lebih terperinci sila kembali ke langkah 3)

Setelah selesai, anda boleh memasang kembali semua pin ke antara arduino nano, wemos D1 mini dan DC-DC stepdown dan menghidupkan robot untuk menyesuaikan pose awal yang betul.

POS INISIAL (Lihat gambar di atas) ubah semula semua kaki sedekat mungkin dengan gambar di atas.

Setelah anda menghidupkan robot, jika kedudukan kaki tidak sama dengan gambar di atas daripada yang anda perlukan adalah:

1. cabut Servo Horn dan lepaskan tanduk servo dari servo.
2. pusingkan kaki sehingga cukup dekat dengan pose awal
3. pasang kembali servo horn dan kru lagi
4. lakukan untuk semua perlawanan perlawanan

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino telah menyelesaikan beberapa masalah seperti sukar untuk disambungkan (wifi) dan gagal membuat halaman web, kerana siapa yang mem-flash program lama sebelum 31-3-2019 sila muat turun sekali lagi di atas

2. terdapat beberapa perpustakaan tambahan yang perlu dipasang (salin ke folder perpustakaan)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Langkah 14: Mengawal Robot

Kerana robot ini menjadi WIFI Access Point jadi yang anda perlukan adalah:

1. Menghidupkan robot
2. Buka tetapan wifi pada telefon pintar anda
3. Sambungkan ke SpiderRobo Access Point dengan kata laluan adalah "12345678"
4. Buka penyemak imbas web pada telefon pintar anda dan ketik

Sekarang Robot anda sudah siap untuk menerima arahan anda …

Langkah 15: Bagi Yang Mempunyai Masalah Dengan Membuka Halaman Web atau Menyambung ke AP

SAYA MEMPERBAIKI MASALAH INI, SILA UNDANG-UNDANG LAGI DARI LANGKAH 13 DI ATAS (betulkan @ 31-4-2019)

beberapa klon mini Wemos D1 mempunyai ESP yang teruk atau cacat, dan menyebabkan: - Sukar untuk menyambung ke AP

- Gagal membuka halaman

- Memuat tidak selesai

Untuk lebih terperinci periksa video saya di atas …