Robot chiến đấu hải quân trong UM-JI: 14 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Giới thiệu về robot

Trong sách hướng dẫn này, bạn sẽ được dạy cách chế tạo một robot hải chiến bằng bộ điều khiển PS2. Là nhóm X cho khóa học VG100, một khóa học được thiết kế cho sinh viên năm nhất nhằm trau dồi khả năng thiết kế và hợp tác, của UM-JI (Hình 1 là khung cảnh của khuôn viên trường chúng tôi). UM-JI đề cập đến Viện Liên kết Đại học Michigan, nằm trong Đại học Giao thông Thượng Hải. Robot của chúng ta đã tham dự cuộc thi hải chiến và giành được điểm cao. Đội của chúng tôi được đặt tên là “fly blue”, thể hiện sự khao khát được bay trên bầu trời xanh của chúng tôi (Hình 2 là logo của đội chúng tôi).

Trong cuộc thi, robot, được coi như chiến hạm, được yêu cầu di chuyển các khẩu pháo (bóng bàn và bi gỗ) vào sân của đối thủ. Cuộc thi bao gồm hai phần, một là hoàn thành trận đấu một mình trong ba phút, phần còn lại là thi đấu với các robot hải chiến khác. Một quả bóng bàn có giá trị 1 điểm khi di chuyển sang phần sân của đối thủ, trong khi một quả bóng bằng gỗ có giá trị 4 điểm. Bạn nên ghi càng nhiều điểm càng tốt trong cả hai trận đấu. Trong nhiều cuộc thi, ai ghi được nhiều điểm hơn sẽ thắng trận đấu.

Các giới hạn của rô bốt được liệt kê như sau:

● Giới hạn kích thước cho rô bốt: 350mm * 350mm * 200mm

● Mạch điều khiển trung tâm: Dòng Arduino

● Động cơ: 12V, do giáo viên cung cấp

● Điều khiển từ xa: Bộ điều khiển PS2

Chúng tôi sử dụng PS2 để điều khiển robot. Chúng tôi đã thiết kế robot như một chiếc máy kéo xẻng. Xẻng có thể nhấc 2 quả bóng gỗ đến khu vực của đối thủ một lần. Để điều khiển robot một cách dễ dàng và thuận tiện, chúng tôi đã chế tạo chiếc xẻng thành ba phần và mỗi phần được điều khiển bởi một động cơ servo để nó thỏa mãn giới hạn kích thước cho robot. Hình 3 đính kèm là sơ đồ khái niệm của robot out. Hình 4 là biểu đồ khái niệm cho chiến trường.

Trong sách hướng dẫn này, chúng tôi đính kèm một video về robot của chúng tôi trong cuộc thi.

Đây là link của video:

Bước 1: Vật liệu cần thiết

Chuẩn bị các vật liệu như sơ đồ cho thấy. Mọi thông tin chi tiết vui lòng xem phụ lục để xem hình ảnh chính xác và cách mua.

Bước 2: Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch được hiển thị trong hình.

Bước 3: Cắt tấm acrylic

Tải xuống phần mềm AutoCad và vẽ các đồ thị cần cắt. Sử dụng máy cắt laser Acrylic tự động để cắt Tấm Acrylic theo đồ thị. Nó sẽ tự động cắt bảng của bạn. Biểu đồ cần cắt được thể hiện trong hình 5. Lưu ý: Bạn nên đảm bảo lỗ nhỏ có kích thước phù hợp để có thể dùng vít.

Bước 4: Lắp ráp lốp xe và động cơ

Lốp để lắp ráp bao gồm hai bánh lớn làm lốp dẫn động và một lốp nhỏ.

● Cố định từng lốp bằng bốn vít M3. Sau đó, cố định động cơ bên cạnh lốp xe ở phía sau của robot.

● Sử dụng bánh xe lăn để cố định hai lốp xe ở phía sau rô bốt.

Lưu ý: Bạn không được lắp ráp các bánh xe lộn ngược. Kiểm tra từng chiếc lốp xem vít có được vặn chặt để tránh lốp bị rơi ra không.

Bước 5: Sử dụng Máy in 3D để In Xẻng

Mô hình 3D của cái xẻng được mô tả trong tệp.

Lưu ý: Nếu bạn không thể in nó, bạn có thể sử dụng bìa cứng để làm bằng tay.

Bước 6: Kết nối cánh tay robot với xẻng

Trong bước này, trước tiên hãy cố định động cơ servo trên cánh tay robot. Cố định từng động cơ servo trên điểm nhọn. Sau đó sử dụng vít để kết nối cánh tay robot với xẻng. Vị trí để cố định động cơ servo được hiển thị trong hình.

● Quấn một lớp băng cách điện trên mỗi động cơ servo để tránh đoản mạch.

● Đối với mỗi động cơ servo, sử dụng bốn vít để cố định nó trên cánh tay robot. Có ba động cơ servo được lắp đặt, vì vậy cần có mười hai vít để cố định hoàn toàn.

● Sử dụng bốn vít để kết nối xẻng. Vị trí của các vít phải ở bên trái và bên phải của trục xẻng.

● Lắp ráp hai mảnh gỗ ở mặt trước của robot.

Lưu ý: Kiểm tra xem mọi động cơ servo có hoạt động hay không trước bước này. Sau khi kết nối, hãy đảm bảo rằng mọi vít đều ở đúng vị trí của nó để không bị lỏng.

Bước 7: Lắp ráp cánh tay robot

Tương tự như bước trước, ở đây chúng ta lắp ráp cánh tay robot bằng xẻng trên bảng acrylic.

● Cánh tay robot phải được đặt về phía trước.

● Sử dụng bốn vít để cố định cánh tay robot trên bảng acrylic.

Bước 8: Sửa mô-đun điều khiển động cơ và pin

Sau khi lắp ráp cánh tay rô bốt, bây giờ chúng ta cố định các vật dụng ở mặt sau của rô bốt.

● Kiểm tra xem có nên sạc pin không. Nếu nó vẫn được sạc, hãy sạc nó trước khi lắp ráp nó.

● Cố định bốn vít ở mỗi góc của mô-đun điều khiển động cơ để cố định nó trên bảng acrylic. Chú ý đến hướng của mô-đun điều khiển động cơ, và nó phải giống như hình minh họa.

● Đặt pin lithium 1 và pin lithium 2 (có nhãn ở sơ đồ khái niệm) lần lượt ở góc dưới bên trái và góc dưới bên phải. Dùng băng dính cách điện để cố định chúng.

Lưu ý: Không làm cho pin lithium bị ngắn mạch, nếu không pin có thể cháy ngoài tầm kiểm soát.

Bước 9: Lắp ráp Arduino Uno Board và Bread Board

Đây là bước cuối cùng để lắp ráp các vật dụng. Chúng ta nên lắp ráp Bảng mạch bánh mì trước.

● Cắt bảng mạch bánh mì để nó chỉ còn lại hai cột bên trái được sử dụng làm cực dương và cực âm của nguồn điện. Chiều dài của bảng bánh mì phải phù hợp với chiều rộng của rô bốt.

● Dùng keo để dán bảng bánh mì vào vị trí phía trước và tiếp giáp với pin. Chờ cho đến khi keo khô.

● Đặt bảng Arduino Uno lên bảng acrylic. Chỉ cần đặt nó.

● Cố định pin ở dưới cùng của cánh tay robot để cung cấp dòng điện cho arduino.

Lưu ý: Trước khi kết nối mạch, hãy kiểm tra xem bảng mạch bánh mì đã được đặt tốt chưa. Bạn có thể sử dụng bảng mạch bánh mì để kiểm tra lỗi trong mạch. Nếu tất cả đều đúng, bạn có thể bỏ qua bước này.

Bước 10: Kết nối mạch

Kết nối mạch điện như sơ đồ mạch điện.

Bạn có thể xem lại bước 1 để kết nối mạch.

Bước 11: Tải chương trình lên Arduino UNO

Sử dụng Arduino IDE để tải lên chương trình.

● Kiểm tra mã arduino trước khi tải lên.

● Bạn có thể tham khảo trang web "https://www.arduino.cn/" để biết thêm thông tin về mã lập trình.

Bước 12: Điều khiển Robot bằng Bộ điều khiển PS2

Sử dụng bộ điều khiển PS2 để điều khiển robot.

Nút Trái / Phải: Rẽ Trái / Phải

Nút Lên / Xuống: Tiến / lùi

Nút tam giác / chữ thập: Điều khiển động cơ servo 1

Nút Circle / Sqaure: Điều khiển động cơ servo 2

Nút L / R: Điều khiển động cơ servo 3

Bước 13: Chế độ xem cuối cùng

Đây là hình ảnh cuối cùng của robot.

Bước 14: Phụ lục

Tài liệu có sẵn được hiển thị ở đây:

Bảng acrylic

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Bộ điều khiển PS2

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Pin Lithium

item.jd.com/10154378994.html

Ắc quy Aien 12V

item.jd.com/10338688872.html

Đinh ốc

item.jd.com/11175371910.html

502Glue

item.jd.com/385946.html

Cánh tay robot

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.58…

Arduino MEGA 2560

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Động cơ Servo

www.bi-xenon.cn/item/533650343229.html

Bảng bánh mì

detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.7…

Băng cách điện

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.32…

Pin cho Arduino

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16…

Sơ đồ mạch tham chiếu cho Robot

www.oceansky-technology.com/commerce/product_info.php?cpath=156_184&products_id=1071