Alpha Bot 1.0: 13 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

giới thiệu… ALPHABOT 1.0 Robot 2-Raspberry-Pi-Cluster với 2 DOF, Camera 8 megapixel Robot này có rất nhiều tính năng với rất nhiều thứ để đi. không phải tất cả các tính năng đều có thể hiển thị trong một số hình ảnh hoặc video ở trên, do thực tế là rô-bốt đã trải qua nhiều giai đoạn xây dựng khác nhau theo thời gian và vẫn còn nhiều việc phải làm.

Lưu ý quan trọng:

2 trong số các Hình ảnh ở trên cho thấy rô-bốt có tấm chắn động cơ trên đầu rô-bốt và được gắn Màn hình cảm ứng 7.

Bạn có thể xây dựng nó theo cách đó, bằng cách in 3D giá đỡ màn hình (ở phần sau sẽ có hướng dẫn này) và bằng cách bỏ qua, hàn dải băng điều chỉnh 40 chân. Tôi có thể đăng thêm thông tin khi dự án này tiếp tục tại đây hoặc trên blog của tôi. Hãy theo dõi tại alphabot-blog.herokuapp.com/ hoặc tại đây.

Quân nhu

Đây là những vật dụng sau đây tôi đã sử dụng để chế tạo con rô bốt này. Bạn có thể mua chúng tại một trang phần cứng trực tuyến:

• MOUNTAIN_ARK Rô bốt được theo dõi Nền tảng ô tô thông minh bằng kim loại Khung xe bằng hợp kim nhôm với động cơ DC 9V kép mạnh mẽ
• SunFounder PCA9685 Trình điều khiển Servo 16 Kênh 12 Bit PWM cho Arduino và Raspberry Pi
• Mô-đun GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS, Vi điều khiển Drone, Bộ thu GPS)
• 50 cái 5mm 4 pin RGB Nhiều màu LED Cathode chung cho Arduino DIY
• Bộ thu và phát tia hồng ngoại diode hồng ngoại Gikfun cho Arduino (Gói 10 cặp) (EK8460)
• Bo mạch ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Bộ phát hồng ngoại Gikfun 5mm 940nm LED và Diode thu hồng ngoại cho Arduino (Gói 20 chiếc) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 Starter Kit cho Arduino W / 33 Bài học Hướng dẫn Hơn 200pcs Bộ dự án linh kiện điện tử hoàn chỉnh
• TFmini-s, 0,1-12m Cảm biến dò nắp mô-đun Mô-đun nhỏ li ti Mô-đun vi phạm vi điểm đơn lẻ với giao diện truyền thông UART / I2C
• Bộ pin Lithium ion có thể sạc lại TalentCell 12V 3000mAh cho dải đèn LED, Camera quan sát và hơn thế nữa, Bộ sạc pin bên ngoài đầu ra kép DC 12V / 5V USB Ngân hàng điện có bộ sạc, Màu đen
• Raspberry Pi 3 Model B (2X)
• Mô-đun máy ảnh Raspberry Pi V2
• Máy ảnh Raspberry Pi NoIR V2
• Cáp đầu nối nguồn DC Nam 4 chiếc 5.5X2.1mm
• Cáp Adafruit Flex cho Máy ảnh Raspberry Pi - 18 "/ 457mm (2x)
• Bảng đột phá Adafruit USB Micro-B (ADA1833)
• LM386N-1 Bán dẫn, Điện áp thấp, Bộ khuếch đại công suất âm thanh, Dip-8, 3,3 mm H x 6,35 mm W x 9,27 mm L (Gói 10)
• Bộ sạc di động Pin dự phòng 26800mAh Dung lượng cực cao Bộ pin bên ngoài Cổng ra kép với 4 đèn LED
• Freenove Ultimate Starter Kit cho Raspberry Pi 4 B 3 B +, 434 trang Hướng dẫn chi tiết, Python C Java, 223 mục, 57 dự án, Học điện tử và lập trình, Bảng mạch không hàn
• Bộ sắt hàn - Bàn ủi hàn 60W có thể điều chỉnh nhiệt độ, Dây hàn, Đế sắt hàn, Máy cắt dây, Đầu hàn sắt, Bơm khử nhiệt, Nhíp, Nhựa thông, Ống làm nóng [110V, Phích cắm Hoa Kỳ]
• Bộ nguyên mẫu bảng mạch PCB hai mặt, Bảng mạch in đa năng Quimat 35 cái với 5 kích cỡ cho dự án điện tử và hàn tự làm (QY21)
• Bảng mạch không hàn với cáp jumper– ALLDE BJ-021 2Pc 400 Pin và 2pcs 830 Pin Bảng mạch nguyên mẫu PCB và dây nhảy 3Pc Dupont (Nam-Nữ, Nữ-Nữ, Nam-Nam) cho Raspberry Pi và Arduino
• Dây buộc zip 2mm (gói 500)

• Màn hình cảm ứng Raspberry Pi 7 inch

Bước 1: Thiết lập phần mềm RPI

Bước đầu tiên: cài đặt raspbian, cho RPI của bạn (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Ngôn ngữ phần mềm: Java với NetBeans IDE. Tôi có kết nối dự án được chia sẻ từ xa với pi raspberry. (Trước đây, nền tảng chính của rô bốt là xử lý processing.org)

Về phần mềm: Xử lý được thiết kế để trở thành một cuốn sổ phác thảo phần mềm linh hoạt. Nó cho phép bạn lập trình với đồ họa 2D và 3D bằng ngôn ngữ Java hoặc với các “Chế độ” (ngôn ngữ lập trình) khác. Nó sử dụng Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) và các nền tảng Java khác. Một vấn đề. Nó chỉ dành cho các lập trình viên mới bắt đầu và các chương trình nhỏ. Tôi đã thay đổi nền tảng phần mềm của mình do các hạn chế cụ thể khác, đặc biệt là vì tất cả các tệp.pde trong dự án của bạn, trong IDE Xử lý sẽ lấp đầy ở trên cùng. Tôi hiện đang sử dụng NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), với tính năng chia sẻ dự án từ xa giữa máy tính và raspberry pi chính của tôi, để lập trình những thứ như chân GPIO và những thứ tương tự có thể dễ dàng hơn. Và tôi đang xem xét java FX cho giao diện người dùng rô bốt của mình.

Bạn có thể tìm hiểu cách thiết lập NetBeans IDE với chia sẻ dự án từ xa trong bài viết này:

www.instructables.com/id/Enough-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Bước 2: Lắp ráp các mặt hàng vào khung xe

Hình thức lắp ráp hữu ích nhất: Tôi thấy hình thức lắp ráp hữu ích nhất là dây buộc zip. Với dây buộc zip, bạn có thể gắn bất cứ thứ gì vào khung robot của mình. Tôi đã mua dây buộc zip 2mm, vì vậy chúng có thể chui qua bất kỳ lỗ nào trên khung xe của tôi.

Tuy nhiên, nếu có một nơi tốt để đặt một vài con vít, trong trường hợp cảm biến IMU của tôi (trong các hình ảnh ở trên), thì thay vào đó nên lắp vít vào.

Tôi cũng sử dụng vòng đệm in 3D (trong các hình trên) để tạo khoảng cách và giữ cho lớp sơn khung xe không bị trầy xước.

Bước 3: Tổng quan về hàn

CÁC MẶT HÀNG ĐƯỢC BÁN, SAU ĐÓ TRONG HƯỚNG DẪN NÀY:

• Như đã liệt kê ở trên: Cảm biến hồng ngoại
• Cáp nguồn Arduino 5.5x2.1
• Đèn pha 5v Kết nối 5v + GND
• Hệ thống năng lượng pin 12v LiOn và bộ nguồn 5v Hệ thống điện
• Ruy băng điều chỉnh 40 chân để di chuyển tấm chắn động cơ cách động cơ 1cm

Mẹo hàn: Khi tôi hàn 2 cảm biến IR, tôi đã sử dụng dây cách điện điển hình để kết nối dài hơn. Nó dễ dàng hơn rất nhiều để sử dụng dây đồng đóng hộp. Tôi có dây 24 AWG. Tôi đã sử dụng nó để hàn mặt sau của vết đứt chân của tôi và nó hoạt động tốt hơn vô hạn so với dây cách điện.

Bước 4: Bảng đột phá hàn

Thoạt đầu, nó có vẻ không cần thiết, nhưng nếu bạn muốn nối 10 cảm biến vào một arduino, thì nó chắc chắn cần thiết. Bạn đặt một dây GND vào cuối bảng, và bạn nhận được thêm 26 dây GND để sử dụng. Tôi sẽ sử dụng cái này trên tất cả các chân 5V, GND và 3.3V của arduino.

Bước 5: Đèn pha hàn

Khi hàn đèn pha (đi kèm với khung máy), tôi đã hàn các dây GND lại với nhau để giữ mọi thứ đơn giản khi đấu dây mọi thứ với Arduino. Tôi đã sử dụng một điện trở 220 ohms cho cả đèn pha và sử dụng ống co nhiệt để giữ cho các mối hàn không bị rơi ra.

Bước 6: Cảm biến IR hàn

Tiếp theo, bạn muốn hàn các cảm biến IR, dựa trên sơ đồ hiển thị ở trên.

Như tôi đã nói, Khi tôi hàn 2 cảm biến IR, tôi đã sử dụng dây cách điện điển hình để kết nối dài hơn, nhưng sử dụng dây đồng đóng hộp 24 AWG dễ dàng hơn rất nhiều cho việc đó. Chỉ cần đảm bảo rằng các dây không bắt chéo!

Bước 7: Các công việc hàn khác

CÁC BỘ PHẬN HOMEMADE KHÁC CẦN ĐƯỢC BÁN

• cáp nguồn tới Arduino MEGA 2560 (cáp nguồn 5.5x2.1 đến cáp USB 2.0)
• Hệ thống năng lượng pin 12v LiOn và bộ nguồn 5v Hệ thống điện

Bước 8: Thêm tấm chắn động cơ

Bạn sẽ cần hàn một dải băng điều chỉnh 40 chân:

Tấm chắn động cơ quá gần với động cơ 1 cm, vì vậy bạn sẽ phải tạo một dải băng điều chỉnh 40 chân để di chuyển tấm chắn động cơ lùi lại 1 cm

- Đây là nơi mà dây đồng đóng hộp 24 gauge là hoàn toàn cần thiết.

Bước 9: Máy ảnh in 3D

Bây giờ bạn cần phải in 3d máy ảnh và giá đỡ máy ảnh.

Lấy các tệp G-Code này và mở chúng trong Ultimaker Cura hoặc bất kỳ chương trình phần mềm in 3D nào khác mà bạn sử dụng. Sau khi in xong mô hình, hãy đặt servo vào ngàm và dùng súng bắn keo gắn nắp ngàm lên trên, sau đó dùng súng bắn keo gắn các giá đỡ vào đầu nối nhựa servo dưới cùng

Bước 10: In 3D Các mặt hàng cần thiết khác

Tất cả các bộ phận được làm bằng dây tóc PLA màu đen

• Giá đỡ bảng Arduino hàng đầu

• Giá đỡ màn hình 7 "(chỉ in cái này nếu bạn muốn lắp màn hình 7" trên đầu tấm chắn động cơ)

  LẮP RÁP: Bạn sẽ phải khoan lỗ trên Nền tảng giá đỡ màn hình, nhập các miếng Nâng đỡ Giá đỡ màn hình và dùng súng bắn keo vào chúng

• Nuts and Washers (đã đề cập trước đây)

  Bạn có thể tải xuống tại đây: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Thiết kế và in 3dTôi đã thiết kế các bộ phận in 3d trong máy xay sinh tố và sử dụng cura tối hậu thư để in chúng.

Trên đây là G-Codes cho các mục bổ sung để in cho rô-bốt của bạn.

Bước 11: Kết nối mọi thứ

Kết nối tất cả các dây từ bất kỳ cảm biến nào bạn đã kết nối với AlphaBot và kết nối chúng với Arduino Mega 2560. Kết nối bất kỳ kết nối GND, 5V hoặc 3.3V nào với bảng đột phá.

Kết nối tất cả các bảng nối tiếp

Để các bảng giao tiếp với nhau, bảng mâm xôi Pis và bảng Arduino cần được kết nối nối tiếp.

Cáp nối tiếp cần thiết (bạn có thể cần hàn một cái, nếu bạn không có nó):

• 1 USB (tiêu chuẩn) - USB (nhỏ hơn) (cáp USB của bo mạch Arduino)
• 1 USB (tiêu chuẩn) - Cáp USB (tiêu chuẩn).

Thư viện Java để giao tiếp nối tiếp dễ dàng:

Bước 12: Gắn Pin vào Khung máy

Robot này được cung cấp năng lượng bởi: bộ nguồn 5v 2,61A (trên) và pin LiOn 12v (dưới) Bạn có thể sạc pin bằng bảng ngắt micro USB (5v) và cáp nguồn 12v 5.5x2.1.

Pin 12v: Pin TalentCell 12v được kết nối với tấm chắn động cơ và arduino mega 2560 (đầu ra 5v), để cung cấp năng lượng cho động cơ. Nó được sạc bằng cáp nguồn 12v, đó là lý do tại sao tôi cần tạo một bộ sạc riêng trên robot cho nó.

Bộ pin 5v: Bộ pin 5v được kết nối với 2 RPI và được sạc bằng bảng đột phá micro-usb.

Bước 13: Luôn theo dõi

Tôi có thể đăng thêm thông tin khi dự án này tiếp tục. Hãy theo dõi tại alphabot-blog.herokuapp.com/

Nếu bạn thích tài liệu hướng dẫn này, vui lòng đánh dấu (phía trên) và bình chọn cho nó trong cuộc thi tác giả lần đầu tiên (phía dưới)