Robot trợ giúp leo tháp V1 - Điều khiển hai chân, RF, BT với ứng dụng: 22 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Bởi jegatheesan.soundarapandianFollow More của tác giả:

Giới thiệu: Muốn làm điều gì đó tốt nhất với tài nguyên ít hơn của tôi. Thông tin thêm về jegatheesan.soundarapandian »Dự án Tinkercad»

Khi nhìn thấy những con thằn lằn trên tường, tôi dự định làm một con robot giống như nó. Đó là một ý tưởng dài hạn, tôi đã tìm kiếm rất nhiều bài báo về chất kết dính điện và kiểm tra theo cách nào đó và không thành công về khả năng giữ của nó. Hiện tại tôi dự định chế tạo nó bằng cách sử dụng nam châm điện để leo lên trong tháp. Trong khi tham quan tháp cối xay gió, nếu một số công cụ nhỏ mà họ không bao giờ đưa lên đỉnh, họ lại muốn lấy xuống và lấy lại. Vì vậy, tại sao chúng ta không thể tạo ra một robot trợ giúp đi trong tháp và đạt đến đỉnh bằng các công cụ. Khi tìm kiếm trên web tìm thấy một số robot có bánh xe. nhưng nó muốn một số bề mặt rộng để di chuyển. Vì vậy, tôi lên kế hoạch cho một robot có chân đi lên. Lúc đầu, tôi định đi bộ như thằn lằn nhưng nó cũng tốn thêm không gian. Trong sơ đồ hiện tại, nó đi trên một đường thẳng đều trong một thanh kim loại dài 2 cm. Vì vậy, ngay cả trong khung nhà máy gió cũng có thể leo lên một cách dễ dàng.

Tôi sử dụng mô-đun RF trong dự án này để điều khiển một khoảng cách xa. Nhưng nếu tôi muốn phát triển một máy phát RF với mạch cơ bản thì công việc của nó nhiều hơn và không phải tùy chỉnh. Vì vậy, tôi tạo một trạm gốc với máy phát RF và mô-đun bluetooth. Vì vậy, ứng dụng Android điều khiển robot trong khoảng cách xa thông qua trạm gốc bluetooth.

Lưu ý sau khi hoàn thành dự án: -

Sơ đồ cơ bản của robot hoạt động chính xác với các bộ phận in 3d. Nhưng việc thêm các bộ phận in 3d khiến robot bị rơi xuống do lực nam châm không đủ để giữ trọng lượng và cả servo nâng không nâng được trọng lượng.

Bước 1: Vật liệu cần thiết

Vật liệu thiết yếu

Đối với Robot

1. Arduino Mini Pro 5v. - 1Không.
2. Máy thu RF - 1 Không.
3. Mô-đun Buck điều chỉnh mini MP1584 DC-DC 3A. - 1 Không.
4. XY-016 2A DC-DC Step Up Mô-đun nguồn 5V / 9V / 12V / 28V với Micro USB. - 1 Không.
5. Pin 18650 - 2 số.
6. MG90S servo - 4 số.
7. DC 12V KK-P20 / 15 Nam châm điện từ 2,5KG nâng - 2 số
8. Các bộ phận in 3d (ngay cả với bản in 3d chúng tôi cũng tạo ra nó)
9. Ghim tiêu đề nam và nữ
10. Dây mỏng (tôi lấy nó từ cáp usb, nó cứng và rất mỏng)
11. PCB trơn.

Đối với Trạm cơ sở

1. Arduino Nano - 1 Không.
2. Máy phát RF - 1 Không.
3. Mô-đun Bluetooth HC05 - 1Không.
4. Ghim tiêu đề nam và nữ

5. PCB trơn.

Để lắp ráp robot và Trạm gốc, chúng ta cần vít và đai ốc 2mm và 3mm, Hộp chứa cho Trạm gốc.

Bước 2: Lập kế hoạch và In 3D

Cấu trúc đơn giản của nó ngay cả khi không có bản in 3d, chúng tôi cũng tạo ra robot bằng que bật và súng bắn keo nóng. Nếu bạn có 2 nút xoay và lắp ráp nghiêng thì hãy thêm các nam châm điện đó là kế hoạch.

Tôi làm cho chảo và nghiêng theo hình quả bóng, đó là điểm khác biệt duy nhất. Nếu bạn muốn nó đơn giản, hãy sử dụng cụm xoay và nghiêng.

Bước 3: Tệp in 3D

Ghi chú:-

Sau khi nhận được các bộ phận, tôi chỉ thấy trọng lượng của nó cao nên có vấn đề trong việc cầm và nâng. Vì vậy, không sử dụng mô hình này trực tiếp nếu bạn có thể, hãy sử dụng nó làm cơ sở và thực hiện sửa đổi cho nam châm và Nâng với hai servo ở mỗi bên và kiểm tra. Tôi sẽ kiểm tra nó trong phiên bản thứ hai.

Bước 4: Sơ đồ mạch

Hai mạch muốn xây dựng một mạch cho trạm gốc và một mạch khác cho robot. Mạch robot có 2 phần mạch nguồn và mạch điều khiển.

Bước 5: Kế hoạch trạm gốc RF

Mạch trạm gốc là một mạch đơn giản với Arduino nano, mô-đun bluetooth HC05 và bộ phát RF, tất cả những thứ này được cấp nguồn bằng pin thiếc 9V. Kết nối Arduino tx và RX với HC05 RX và Tx sau đó cấp nguồn của HC 05 từ arduino 5V và gnd. Đối với máy phát RF theo thư viện Radio, sử dụng D12 cho máy phát và kết nối nguồn từ pin, vì khi tăng khoảng cách truyền công suất cũng tăng, điện áp đầu vào tối đa cho máy phát RF là 12V.

Bước 6: Xây dựng trạm gốc RF

Giống như tất cả các dự án của tôi tạo ra một lá chắn cho arduino nano. Đây là mạch cơ sở muốn làm một thùng chứa sau khi tất cả các thử nghiệm là ok và robot đi trên tường.

Bước 7: Sơ đồ mạch rô bốt

Nhiệm vụ thách thức trong mạch robot được xây dựng là tất cả mạch muốn được giữ bên trong hai hình hộp chữ nhật ở cánh tay rễ, kích thước bên trong của nó là 2 Cm X 1,3 cm X 6,1cm. Vì vậy, trước tiên hãy sắp xếp mạch và tìm cách tạo kết nối. Theo kế hoạch của tôi, tôi chia mạch thành hai mạch điều khiển mạch và mạch nguồn.

Bước 8: Mạch điều khiển robot

Đối với mạch điều khiển chúng tôi chỉ sử dụng arduino pro mini. Nếu một tiêu đề nam và nữ được sử dụng trên bảng thì chiều cao gần 2 cm. Vì vậy, chỉ với đầu nối nam trên mini chuyên nghiệp, tôi trực tiếp hàn các dây qua đầu nối nam. Tôi luôn sử dụng lại bộ điều khiển vi mô đó là lý do tại sao tôi không hàn trực tiếp trên bo mạch. Lấy 10 dây ra khỏi bảng theo kế hoạch

1. Vin và Gnd từ pin.
2. 5V, Gnd và D11 đến máy thu RF.
3. D2, D3, D4, D5 đến động cơ servo.
4. D8 và D9 để điều khiển nam châm điện sử dụng IC uln2803.

Mỗi dây nhóm được kết thúc bằng đầu nối nam hoặc nữ theo mối nối bên đối diện. Ví dụ sử dụng tiêu đề đực cho servo vì servo đi kèm với đầu nối cái. Keo nóng các mối nối dây để tránh hàn bị đứt trong quá trình làm việc. Tôi sử dụng dây từ cáp usb (cáp dữ liệu) dây rất mỏng và cứng.

Bước 9: Mạch nguồn Robot

Robot này muốn có 3 loại công suất 7,4 v cho arduino, 5,5 v cho servo và 12 v cho nam châm điện. Mình dùng 2 cục pin samsung 18650 nó 3.7 X 2 = 7.4V a dc để dc bo mạch bước xuống điều chỉnh bột thành 5.5V và bo mạch bước lên DC thành dc 12V để giảm đấu nối bên cho như sơ đồ.

Chân dữ liệu Arduino có tối đa 5V vì vậy để điều khiển nam châm điện, chúng ta muốn có một mạch rơ le hoặc bóng bán dẫn, tất cả những gì nó cần một số không gian. Vì vậy, tôi sử dụng IC mảng bóng bán dẫn ULN 2803 Darlington nó chiếm ít không gian hơn. Gnd được kết nối với chân số 9 và nguồn cung cấp 24 v được kết nối với chân 10. Tôi kết nối D8 và D9 của arduino với chân 2 và chân 3. Từ chân 17 và 16 gnd kết nối với nam châm điện và 24 v trực tiếp với nam châm điện.

Giống như mạch điều khiển, mạch nguồn cũng có tiêu đề đực và cái như mỗi mạch điều khiển.

Bước 10: Sơ đồ mạch

Chân ra của mạch điều khiển và mạch nguồn được hiển thị trong hình. Bây giờ chúng tôi chỉ cần kết nối các tiêu đề sau khi sửa nó trong robot. Sẽ mất một khoảng thời gian để nhận bản in 3d nên hiện tại tôi đang kiểm tra robot bằng một thiết lập đơn giản.

Bước 11: Kiểm tra mạch

Tôi sử dụng Arduino una để tải chương trình lên mini. Rất nhiều chi tiết có sẵn trong mạng để làm điều đó, tôi làm lá chắn cho nó. Sau đó, giống như kế hoạch cơ sở, tôi dán keo nóng servo và nam châm nhưng vấn đề là nam châm không dính với servo. Nhưng có thể kiểm tra tất cả các servo và nam châm. Chờ các phần 3D đến.

Bước 12: Phát triển ứng dụng Android

Đây là ứng dụng thứ 13 của tôi trong MIT App Inventor. Nhưng đây là một ứng dụng rất đơn giản khi so sánh với các dự án khác của tôi, vì do robot muốn đi bộ theo độ cao nên tôi không muốn robot đi các bước liên tục. Vì vậy, nếu nhấn một nút, nó sẽ di chuyển một bước. vì vậy đối với tất cả các hướng một dấu mũi tên được cung cấp. Ứng dụng kết nối với trạm gốc bằng cách sử dụng răng xanh và gửi mã bên dưới cho mỗi hướng tới arduino. Trạm gốc đó gửi mã đến robot bằng RF.

Các chữ cái truyền theo mỗi lần nhấn phím trong ứng dụng

Xuống - D

Trái xuống - H

Trái - L

Còn lại - tôi

Lên - U

Ngay lên - J

Đúng - R

Xuống ngay - K

Bước 13: Ứng dụng Android

Tải xuống và cài đặt ứng dụng leo tháp trên điện thoại di động Android của bạn.

Nhấp vào biểu tượng và khởi động ứng dụng.

Bấm chọn bluetooth và chọn bluetooth trạm gốc.

Khi kết nối màn hình điều khiển với 8 mũi tên trong các mũi tên hiển thị. Nhấp vào từng mũi tên để di chuyển theo hướng đó.

Đối với Tệp Aia cho Arduino, hãy sử dụng liên kết dưới đây

Bước 14: Chương trình Arduino

Có hai chương trình arduino một dành cho Trạm gốc và một chương trình khác dành cho Robot.

Đối với Trạm cơ sở

Chương trình Arduino trạm gốc

Sử dụng thư viện đầu vô tuyến để gửi dữ liệu qua RF. Tôi sử dụng một sự kiện nối tiếp để nhận nhân vật từ android thông qua bluetooth và một lần nhận được char gửi tới robot thông qua bluetooth. Nó là một chương trình rất đơn giản

Đối với chương trình Robot

Chương trình Robot

Sử dụng thư viện radiohead và thư viện servotimer2. Không sử dụng thư viện servo vì cả thư viện servo và radiohead đều sử dụng Timer1 của arduino nên chương trình không biên dịch được. Sử dụng Servotimer2 để giải quyết vấn đề này. Nhưng trong Thư viện Servotimer2, servo không xoay từ 0 đến 180 độ. Vì vậy, cuối cùng đã tìm thấy thư viện phần mềm servo hoạt động tốt. Điều chính trong chương trình arduino là ít nhất có một nam châm trên mọi thời điểm. Vì vậy, nếu bạn muốn đi bộ trước tiên hãy thả một nam châm và sau đó di chuyển các servo và sau đó giữ cả hai nam châm giống như di chuyển khôn ngoan lặp đi lặp lại.

Bước 15: Chạy thử nghiệm với phần 3D

Kiểm tra chức năng của rô bốt với các bộ phận 3D bằng khớp thủ công. Tất cả các chức năng hoạt động chính xác. Nhưng vấn đề trong cung cấp điện. Hai 18650 không thể cung cấp hiệu quả cho nam châm và servo. vì vậy nếu nam châm giữ servo nhấp nháy. Vì vậy, tôi tháo pin và cung cấp nguồn từ Máy tính SMPS 12V. Tất cả các chức năng hoạt động chính xác. Do vấn đề vận chuyển, sự chậm trễ của nó để có được các bộ phận in 3d.

Bước 16: Các bộ phận 3D đã nhận

Tôi sử dụng tinkercad để thiết kế mô hình và in nó trong A3DXYZ họ là nhà cung cấp dịch vụ in 3d trực tuyến rất rẻ và tốt nhất. Tôi bỏ lỡ một bìa cho đầu trang.

Bước 17: Lắp ráp các bộ phận

Để lắp ráp, chúng tôi cần Vít đi kèm với servo và vít 3mm X 10mm và đai ốc 11nos. Hình ảnh bằng hình ảnh giải thích

1) Đầu tiên lấy phần chân và các nam châm điện.

2) Lắp nam châm điện vào giá đỡ và lấy dây từ bên cạnh và đưa nó vào bên trong quả bóng qua lỗ bên và vặn nó vào đế.

3) Trong giá đỡ servo xoay, hãy lắp servo và vặn vít servo.

4, 5) Cố định còi servo ở đỉnh quay bằng vít.

6) Cố định giá đỡ tay vào đầu xoay.

7) Quên đặt lỗ trên đế giữ để vặn đế xoay với servo, vì vậy hãy đặt một lỗ thủ công.

8) Đặt servo cơ sở nghiêng 90 độ và vặn khớp quay với servo. Giữ cho dây điện từ đi ra đối diện ở cả hai chân.

9) Tham gia cánh tay servo trong cánh tay robot.

10) Khoảng cách đầu nối phía sau tay rất cao vì vậy tôi sử dụng một ống nhựa để giảm khoảng cách. Cố định servo và các tay vào nó. Chèn tất cả các cáp vào bên trong thân của thân xoay và chỉ giữ các đầu nối trong giá đỡ servo trên cùng.

11) Nối cả hai cánh tay bằng cách sử dụng vít ở giữa.

12, 13) Đặt mạch nguồn ở một bên và mạch điều khiển ở bên kia và lấy dây ra qua các lỗ trên đế. Che hết 4 ngọn. Do không nhận được nắp cho một đầu, tôi sử dụng cốc có thể dưới cùng để đậy nó ngay bây giờ sau khi nhận được thay thế nó.

13) Ở phần đế đã có, chúng tôi cung cấp một khoảng trống 1mm, lấp đầy nó bằng súng bắn keo nóng để bám chặt.

14) Bây giờ robot leo núi đã sẵn sàng.

Bước 18: Kiểm tra chức năng

Bật Bật cả hai chân theo 180 độ và bật nam châm. Khi tôi bật và đặt nó vào chiếc xe đẩy bằng thép của mình, nó sẽ giữ chặt nó, tôi cảm thấy rất hạnh phúc. Nhưng khi tôi nhấp vào để đi lên trong điện thoại di động, nó sẽ rơi xuống. Tôi cảm thấy rất buồn, kiểm tra và thấy tất cả các chức năng ok, chức năng giữ nguồn phát hiện vấn đề.

Bước 19: Sự cố khi giữ và nâng

Bây giờ đặt nó vào bề mặt phẳng và thử nghiệm. Cả lực giữ và lực nâng đều cần tăng lên. Vì vậy, tôi muốn giữ chân đế và giúp nâng lên một chút. Muốn nâng cấp servo và nam châm.

Bước 20: Chạy với các bộ phận 3D với trợ giúp thủ công

Kiểm tra quá trình chạy của robot với sự giúp đỡ của tôi. Muốn nâng cấp

Bước 21: Cơ bản với các bộ phận 3D Đi bộ trong Bero dọc

Bước 22: Kết luận

Tôi cảm thấy đó là một ý tưởng hay khi di chuyển theo đường thẳng và di chuyển đến bất kỳ hướng nào để nó dễ dàng leo qua các tháp kiểu khung và dự định cung cấp một máy ảnh trong phiên bản thứ hai nhưng yêu cầu cơ bản là không đầy đủ.

Kế hoạch cơ bản hoạt động chính xác đã trở nên khó chịu khi bị phát hiện không hoạt động với các bộ phận in 3d. Kiểm tra chéo và nhận thấy theo tính toán trọng lượng của các bộ phận in 3d trên mạng hoàn toàn khác với các bộ phận in 3d thực tế. Vì vậy, hãy lên kế hoạch làm phiên bản thứ 2 với servo995 và 4 nam châm, 2 nam châm trên mỗi chân. Mô hình cơ bản di chuyển thẳng trong một khung nhỏ và xoay theo hướng bất kỳ. Tôi cập nhật nó hàng ngày trong khi hoàn thành công việc, vì vậy tôi giải thích tất cả quá trình mà không nghĩ đến kết quả. Xem qua dự án và nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào khác ngoài việc thay đổi servo và tăng sức mạnh nam châm và nos nam châm, hãy bình luận cho tôi và chờ câu trả lời của bạn.

Các bước muốn thực hiện

1) Thay đổi Servo từ MG90s sang MG995 servo

2) Sử dụng hai servo cho cánh tay ở cả hai bên

3) Đổi nam châm có lực giữ hơn và hai nam châm ở hai bên

4) Đối với MG995 thay đổi thiết kế 3d và giảm chiều dài cánh tay. Tăng kích thước hộp giữ mạch

Trước khi in 3d, hãy ước lượng trọng lượng và tất cả trọng lượng đó ở mỗi chân với thiết lập tạm thời và kiểm tra.

Quá trình này mất một ngày rất dài để hoàn thành với kết quả thất bại, nhưng không được coi là thất bại hoàn toàn vì nó chạy với các bộ phận 3d như mong đợi. Muốn nâng cấp động cơ và nam châm. Làm việc cho phiên bản2 với robot không dây leo lên đến tầm với chiều dài RF.

Cảm ơn bạn đã xem qua dự án của tôi

Nhiều hơn nữa để thưởng thức …………… Đừng quên bình luận và khuyến khích tôi bạn bè.

Về nhì trong cuộc thi rô bốt