BOB' V2.0: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Ini adalah sekuel, dari 'Robot Mengelakkan Halangan dengan Keperibadian' yang dapat dipelajari. Dalam arahan itu, saya memutuskan untuk memanggil robot 'BOB'. BOB mempunyai beberapa kekurangan dan kekurangan, jadi saya kini telah memperbaiki BOB dalam beberapa cara. (Dia? Ini?) Kini lebih baik:

• Stamina (sistem kuasa yang diperbaiki)
• 'Visi' (sensor tambahan)
• 'Saraf' (sambungan dibuat dengan lebih selamat)
• Kuasa Otak (pengawal mikro berbeza)

Bob kini menggunakan pengatur beralih dan bateri RC 9.6V untuk kuasa, pemasangan sensor yang lebih baik, sensor IR GP2D12 tambahan, servo panning untuk pengintai jarak jauh ultrasonik, dan mikrokontroler AVR ATmega168 pada papan pengembangan Arduino. Saya selalu gemar membina projek dengan pengawal mikro, dan apa yang lebih baik daripada membina robot dengan satu untuk menunjukkan kemampuan sepenuhnya mikrokontroler!

Langkah 1: Senarai Bahagian

Berikut adalah senarai apa yang terdiri daripada BOB, dan di mana mendapatkannya: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x Servo Putaran Berterusan Parallax - Parallax.com, Acroname.com

Perkakasan / Kabel Prototaip:

• 1x 3-Wire Sensor Cable - Mana-mana penjual semula bahagian robot dalam talian. Saya mendapat milik saya dari Trossenrobotics.com.
• 4x 'Papan Pemasangan Analog Papan'. - Saya mendapat ini di SINI. Saya rasa anda juga boleh mendapatkannya dari Digikey.
• Papan Roti - Radioshack
• Pelbagai panjang wayar (untuk sambungan di papan roti). Saya menggunakan papan roti kerana saya Benci pematerian. Papan roti digunakan untuk membuat semua hubungan antara sensor dan mikrokontroler.
• Header Lelaki - Saya mempunyai beberapa hasil dari sparkfun di SINI.

Sensor:

• Sensor IR 3x Sharp GP2D12 (dengan kabel 3-wayar) - Nama ringkas, Robotik Trossen (di situlah saya mendapat milik saya), Devantech
• 'Ping)))' Ultrasonik Rangefinder - Parallax.com, saya rasa saya pernah melihatnya di tempat lain dalam talian …

Kuasa:

• 9.6V Ni-Cd Rechargeable Battery (atau pek bateri sel 8-AA lain / mana-mana bateri boleh dicas semula di atas 9V) - Saya mempunyai yang ini sejak dulu ketika dulu digunakan untuk kereta lumba RC. Anda boleh mendapatkannya di mana-mana kedai hobi.
• 5V 1A Switching Voltage Regulator - Dimension Engineering.com atau Trossen Robotics (di mana saya mendapat tambang)
• Penyambung yang sesuai untuk memuatkan bateri yang anda gunakan (untuk membuat sambungan antara bateri dan elektronik).

Komputer:

Arduino Microcontroller (Arduino Diecimila; Saya tahu gambar menunjukkan NG; itu adalah kemalangan. Saya bermaksud memuat naik gambar Diecimila. Saya menggunakan Diecimila, tetapi anda tidak perlu mempunyai model terbaru Arduino untuk robot ini.)

Casis:

Casis yang saya gunakan adalah yang saya dapat dari kit dari Parallax yang disebut 'BOE-Bot Kit'. Anda boleh menggunakan plexiglass, kepingan plastik yang bersaiz tepat, casis pra-mesin dari peruncit dalam talian, atau sekeping kayu

Pengurusan Kabel:

Cable Ties - (barang plastik putih yang anda dapati dalam bungkusan untuk menyimpan barang-barang bersama) Anda boleh mendapatkannya di depot rumah, tambang rendah, atau di mana-mana kedai perkakasan

Lain-lain:

• 1x Piezo Speaker / Elemen - Saya menggunakannya sebagai petunjuk; Arduino berbunyi ketika program mula berjalan
• LED 1x
• 1x 200ohm perintang (untuk LED)

Langkah 2: Memulakan Pemasangan - Memasang Braket Sensor IR Tajam

Terdapat beberapa celah yang sejajar dengan lubang dan celah pada casis. Kunci pendakap pemasangan sensor dengan dua skru dan mur di bahagian bawah.

Langkah 3: Pasang Pan Servo dan Ultrasonic Rangefinder

Servo panning berfungsi untuk menggeser Ping))) secara mendatar untuk pelbagai pengesanan objek, serta mengukur jarak pada pelbagai sudut untuk menentukan jalan perjalanan yang paling jelas. Saya menggunakan beberapa penyekat untuk memasang servo, dan beberapa skru yang saya ada. Saiz yang anda mahu gunakan untuk perkakasan ini sangat kecil; Saya tidak dapat mencari skru 'benang' yang sesuai di mana sahaja tetapi dalam talian. Saya mendapat perkakasan ini sama ada dari Sparkfun Electronics atau Parallax (kedua-duanya dalam talian). Kedua-dua peruncit itu mempunyai semua skru dan penutup yang sama saiz. Sekarang, untuk penemu jarak ultrasonik. Saya membuat khas bracket pemasangan untuk Ping))) ranger ultrasonik kerana saya tidak mahu menghabiskan wang tambahan untuk satu dalam talian. Saya menggunakan beberapa plexiglass, pinggir lurus (pisau cukur), dan c-clamp untuk melepaskan plastik. Yang perlu anda lakukan untuk membuat pemasangan ini adalah mengukur pengintai jarak jauh ultrasonik, memotong dua kepingan plexiglass yang serupa beberapa mm lebih besar daripada ukuran ranger ultrasonik, menggerudi lubang jika perlu, dan melekatkannya pada sudut yang tepat seperti yang ditunjukkan. Terakhir, gerudi lubang kecil yang sedikit lebih besar daripada skru yang melekat pada kepala servo, masukkan skru, dan kemudian pasangkan keseluruhan pemasangan ke servo. Saya mungkin baik dengan pengaturcaraan dan kreativiti, tetapi pemesinan perkakasan untuk robot buatan sendiri pastinya bukan salah satu perkara penting saya. Jadi apa maksudnya? Sekiranya saya dapat melakukannya, anda pasti dapat! Catatan mengenai servo: Anda tidak perlu membeli khusus Futaba S3003 seperti yang saya gunakan; anda boleh menggunakan servo yang anda mahukan, selagi ia mempunyai gerakan yang luas; yang penting untuk projek ini! Saya rasa servo Futaba yang saya gunakan mempunyai gerakan 180 darjah. Semasa saya mencari servo untuk digunakan sebagai servo panning untuk BOB, saya mencari yang paling murah yang dapat saya dapati, dan yang saya gunakan melakukan tugas dengan sempurna. Sekiranya anda mempunyai servo hobi standard dengan gerakan ~ 180 darjah, anda sudah bersedia untuk bahagian ini, TETAPI - anda mungkin perlu menyesuaikan nilai PWM dalam kod sumber agar sesuai dengan servo anda, kerana jika anda tidak Tidak, anda boleh merosakkan SERVO. Saya telah merosakkan servo secara tidak sengaja seperti sebelumnya, jadi berhati-hatilah semasa menggunakan servo baru; ketahui 'had' nilai PWM, jika tidak, ia akan cuba berpusing lebih jauh daripada yang boleh dilakukan secara fizikal (servos 'bodoh'), dan ia akan merosakkan gear di dalamnya (melainkan jika anda membeli yang betul-betul bagus dengan gear logam).

Langkah 4: Tambahkan Otak BOB (Arduino) & Buat Sambungan

Untuk 'otak' yang lebih pantas, saya memutuskan untuk menggunakan Arduino (ATmega168) yang, walaupun hanya berjalan pada 16Mhz (dibandingkan dengan 20Mhz BS2), jauh lebih pantas daripada BS2 kerana tidak ada jurubahasa yang terlibat bahawa Stamp BASIC untuk menggunakan. Walaupun Setem BASIC sangat bagus untuk projek sederhana dan mudah digunakan, ia tidak begitu kuat, dan tidak sesuai dengan bil (seperti yang saya dapati dengan cara 'BOB V1.0'). Di suatu tempat di jaring, saya melihat alternatif yang murah untuk 'Arduino Proto Shield'; yang perlu anda lakukan ialah dapatkan salah satu papan roti rak radio kuning itu, dan pasangkannya ke bahagian belakang arduino dengan gelang getah! Anda boleh membawa pin yang diperlukan ke papan roti dengan wayar pendek. Saya akan menghantar skema, tetapi tidak ada litar yang perlu anda buat, hanya sambungan isyarat, vcc, dan gnd. Sambungannya adalah:

• Pin (Analog) 0: Kiri GP2D12
• Pin (Analog) 1: Pusat GP2D12
• Pin (Analog) 2: GP2D12 Kanan
• Pin 5: Pan Servo
• Pin 6: Servo Pemacu Kiri
• Pin 7: Pencari Jari Ultrasonik ('Ping)))')
• Pin 9: Servo Pemacu Kanan
• Pin 11: Pembesar suara Piezo

Saya tidak menggunakan kapasitor penapis tambahan kerana pengatur suis 5V telah memasangkannya. Satu-satunya komponen mentah yang perlu anda gunakan adalah perintang 220 ohm untuk LED yang disambungkan hingga VCC (+) sebagai penunjuk kuasa.

Langkah 5: Ubah Perkakasan Menjadi Robot yang Berfungsi

Inilah kod untuk BOB. Terdapat banyak komen di sana untuk membantu memahami apa yang sedang berlaku. Terdapat juga kod 'dikomentari' yang tidak digunakan, atau digunakan untuk debug. Bahagian kod yang menangani bacaan pengintai ultrasonik dibuat oleh pengarang lain; Saya mendapatkannya dari laman Arduino. Kredit untuk bahagian itu diberikan kepada pengarang itu. * PENTING *: Saya telah mengetahui bahawa untuk melihat kodnya, anda harus membukanya dalam pemproses kata (Microsoft Word, Notepad, Wordpad, OpenOffice, dll.). Sebab tertentu ia menjadi 'Fail TMP Windows Media'.

Langkah 6: Nota Akhir

Saya akan mengembangkan kemampuan BOB - Saya harap dapat menambahkan sensor suara, sensor cahaya, sensor PIR untuk mengesan orang, dan mungkin juga beberapa sensor lain. Pada masa ini, BOB hanya mengelakkan halangan. 3 sensor IR berfungsi untuk mengesan objek ketika robot bergerak ke depan, dan ranger ultrasonik ada untuk: A) ketika robot bergerak ke depan, mengesan objek di tempat buta sensor IR, dan B) ketika BOB mengesan terlalu banyak objek dalam masa yang ditentukan, dia akan 'mencari' jalan pelepasan perjalanan; menggeser servo dan memeriksa pelbagai sudut untuk jalan yang lebih jelas. Saya fikir BOB akan bertahan sekitar 1 jam 20 minit dengan pengisian penuh dengan pengatur voltan beralih dan bateri 9.6V. Juga, saya tahu cara papan roti dan Arduino duduk di casis agak tidak menentu, tetapi ia tetap menggunakan gelang getah. Saya akan segera menemui beberapa cara untuk memasangkannya dengan beberapa perkakasan dan oleh itu menjadikannya kelihatan lebih digilap. Saya akan menambah ini di masa depan … Berikut adalah video yang beraksi! Saya juga menyertakan manual untuk sensor seperti dalam instruksi BOB 1.0 ("Robot Menghindari Halangan Dengan Keperibadian"). Yang 'DE- ……' untuk pengatur pengalihan.