Một robot có thể hướng dẫn với nhiều tính năng: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Xin chào các bạn, trong bài hướng dẫn này, tôi sẽ giới thiệu một robot tuyệt vời có thể thực hiện các nhiệm vụ sau:

1- Nó có thể di chuyển và việc điều khiển các chuyển động của nó được thực hiện bằng Bluetooth

2- Nó có thể làm sạch như một máy hút bụi

3- Nó có thể phát các bài hát bằng Bluetooth

4- Nó có thể thay đổi trạng thái của mắt và miệng bằng Arduino

5- Nó có đèn LED nhấp nháy

6- Lông mày của nó và mép váy của nó được làm bằng đèn LED dải

Vì vậy, hướng dẫn độc đáo này là một lớp học rất tốt cho những ai muốn có một robot đơn giản nhưng đa chức năng.

Tôi phải nói thêm, nhiều tính năng của rô bốt này được lấy từ các bài báo trên trang Direuctables và tôi xác nhận điều này bằng cách trích dẫn bài báo trong mọi phần có liên quan.

Bước 1: Kích thước và tính năng

1- Kích thước chung của robot:

-Kích thước đế: 50 * 50 cm, cao cách mặt đất 20 cm kể cả bánh xe

- Kích thước bánh xe: Đường kính bánh trước 5 cm, bánh sau 12 cm

- Kích thước của thùng máy hút bụi: 20 * 20 * 15 cm

- Đường kính ống: 35 mm

- Kích thước ngăn chứa pin: 20 * 20 * 15 cm

- Kích thước rô bốt Istructables: 45 * 65 * 20 cm

Đặc trưng:

- chuyển động bằng hai động cơ quay bánh sau và hai bánh trước mà không cần nguồn điện, chuyển động quay của động cơ được điều khiển bởi một bộ phận được điều khiển bằng Bluetooth và một phần mềm có thể cài đặt trong điện thoại thông minh.

- Chức năng hút bụi bằng công tắc

- Dải đèn LED nhấp nháy với hai màu đỏ và xanh

- Thay đổi trạng thái của mắt và miệng sau mỗi 10 giây

- Có thể bật-tắt lông mày và viền của váy đèn LED đỏ rô-bốt với ánh sáng liên tục

Loa Bluetooth được bật-tắt trên thân robot và có thể được vận hành bằng điện thoại thông minh Android thông qua Bluetooth.

Bước 2: Hóa đơn vật liệu, mô-đun và thành phần

Vật liệu, mô-đun và thành phần được sử dụng trong robot này như sau:

1- Hai Động cơ-Hộp số ZGA28 (Hình 1):

Model - ZGA28RO (RPM) 50, Hãng sản xuất: ZHENG, Đường kính trục: 4 mm, Điện áp: 12 V, chiều dài trục 11,80 mm, Dòng không tải: 0,45 A, đường kính hộp số: 27,90 mm, max. mô-men xoắn: 1,7 kg.cm, chiều cao hộp số: 62,5 mm, mô-men xoắn không đổi: 1,7 kg.cm, chiều dài: 83 mm, tỷ số tốc độ: 174, đường kính: 27,67 mm

2- Một Trình điều khiển Bluetooth cho động cơ rô bốt (Hình 2):

BlueCar v1.00 được trang bị mô-đun Bluetooth HC-O5 (Hình 3)

Một phần mềm Android có tên BlueCar v1.00 có thể được cài đặt trong điện thoại thông minh Android và chỉ cần điều khiển chuyển động của động cơ.

Phần mềm Android được hiển thị trong Hình (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) và có thể được tải xuống

3- Một pin axit chì 12 V, 4,5 A-h (Hình 5)

4- Hai giá đỡ động cơ 28 * 23 * 32 mm (Hình 6, Hình 7)

5- Hai khớp nối động cơ 10 * 10 * (4-6) mm (Hình 8)

6- Hai trục động cơ đường kính 6 mm * chiều dài 100 mm

7- Hai bánh sau dẫn động mỗi bánh đường kính 12 cm (Hình 9)

8- Hai bánh trước mỗi bánh đường kính 5 cm (Hình 10)

9- Một tấm PC (Poly cacbonat) vuông 50 cm * 50 cm với độ dày 6 mm

10- Ống dẫn điện làm bằng PVC được sử dụng để gia cố và tạo khung cho đế, kích thước là 3 * 3 cm

11- Ống PVC có đường kính 35 mm dùng cho ống hút bụi (bao gồm cả khuỷu tay)

12- Thùng hoặc thùng chứa máy hút bụi là thùng nhựa tôi đựng trong đồ phế liệu có kích thước 20 * 20 * 15 cm

13 - Động cơ-quạt máy hút bụi, động cơ 12 V với quạt ly tâm được kết nối trực tiếp với nó

14- Sáu công tắc rocker

15- Một mô-đun Arduino Uno

16- Một mô-đun khuếch đại màu xanh lá cây PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- Hai loa, mỗi loa 8 Ohm, 3 W

18- Năm mô-đun ma trận điểm 8 * 8 với chip Max7219 và đầu nối SPI (Hình 12)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Hai bóng bán dẫn công suất 7805

20- hai điốt 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Hai tụ điện 3,3 uF

22- Hai tụ điện 100 uF

23- Hai bóng bán dẫn BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Hai điện trở 100Ohm

25- Hai điện trở 100 kOhm

26- Hai tụ điện 10 uF

27- Ba bảng dự án 6 * 4 cm

28- Đủ dây breadboard và dây lõi đơn 1 mm

29- Một đầu nối USB cái (Tôi đã sử dụng một hub USB bị cháy và lấy một trong những USB cái của nó ra!)

30- Một bộ thu Bluetooth BT163

31- Ống dẫn điện làm bằng PVC 1 * 1 cm

32- Vít

33- Tám thiết bị đầu cuối trên tàu

Bước 3: Công cụ cần thiết

1- Máy cắt

2- Cưa tay

3- Sắt hàn

4- Kìm

5- Máy cắt dây

6- Máy khoan nhỏ với các đầu khác nhau (mũi khoan - máy mài, máy cắt)

7- Thước

8- Hàn

9- keo siêu dính

10- máy vặn vít cỡ vừa và nhỏ

Bước 4: Định kích thước động cơ lái

Để định kích thước động cơ truyền động, tôi đã sử dụng một công cụ định kích thước ổ đĩa tại trang web sau:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Những điều cơ bản như sau:

he Drive Motor Sizing Tool nhằm đưa ra ý tưởng về loại động cơ truyền động cần thiết cho rô bốt cụ thể của bạn bằng cách lấy các giá trị đã biết và tính toán các giá trị cần thiết khi tìm kiếm động cơ. Động cơ DC thường được sử dụng cho các hệ thống truyền động quay liên tục, mặc dù cũng có thể được sử dụng để quay một phần (góc này sang góc khác). Chúng có nhiều loại tốc độ và mô-men xoắn gần như vô hạn để đáp ứng mọi nhu cầu. Không có geardown, động cơ DC quay rất nhanh (hàng nghìn vòng / phút (vòng / phút)), nhưng có mô-men xoắn rất nhỏ. Để nhận được phản hồi về góc hoặc tốc độ của động cơ, hãy xem xét động cơ có tùy chọn bộ mã hóa. Động cơ Gear về cơ bản là động cơ DC có thêm geardown. Thêm geardown vừa làm giảm tốc độ vừa tăng mô-men xoắn. Ví dụ: động cơ DC không tải có thể quay ở tốc độ 12000 vòng / phút và cung cấp mô-men xoắn 0,1 kg-cm. Một geardown 225: 1 được thêm vào để giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn theo tỷ lệ: 12000 vòng / phút / 225 = 53,3 vòng / phút và 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Bây giờ động cơ sẽ có thể di chuyển trọng lượng lớn hơn đáng kể với tốc độ hợp lý hơn. Nếu bạn không chắc chắn về giá trị nào cần nhập, hãy cố gắng đưa ra một phỏng đoán “có học”. Nhấp vào từng liên kết để biết thêm giải thích về tác dụng của từng giá trị đầu vào. Bạn cũng được khuyến khích xem Hướng dẫn định cỡ động cơ truyền động, nơi bạn sẽ tìm thấy tất cả các phương trình được sử dụng trong công cụ này cùng với lời giải thích.

Do đó, đầu vào của tôi cho các công cụ được hiển thị trong Hình 1

Và lượng đặt ra được thể hiện trong Hình 2

Lý do đầu vào lựa chọn của tôi là, thứ nhất là tính khả dụng và thứ hai là giá cả, vì vậy tôi phải điều chỉnh thiết kế của mình cho phù hợp với những gì có sẵn và vì vậy tôi phải thực hiện nhiều thỏa hiệp bao gồm góc nghiêng, tốc độ và RPM, vì vậy mặc dù giá trị là 80 RPM nhưng công cụ được đề xuất, tôi đã chọn một động cơ có 50 vòng / phút.

Bạn có thể tìm thấy nhiều trang web trên Internet được phân bổ để lựa chọn động cơ truyền động trong trang web sau, có một hướng dẫn rất tốt ở định dạng pdf cung cấp các mẹo vô giá liên quan đến việc lựa chọn động cơ rô bốt di động:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Bước 5: Cách chế tạo các bộ phận cơ khí

Việc chế tạo các bộ phận cơ khí có thể được thực hiện theo các bước như sau:

1- Làm đế: cắt một tấm 50 * 50 cm bằng PC (poly-cacbonat) với độ dày 6 mm và sử dụng các ống dẫn điện 3 * 3 để gia cố nó như một hình chữ nhật và hai thanh giằng chéo để có độ bền tốt hơn.

2- Gắn hai bộ phận thẳng đứng từ ống dẫn điện vào đế và làm cho nó đủ chắc chắn cho bánh xe, làm khoang chứa động cơ truyền động và cố định tất cả những bộ phận này vào bệ bằng vít để tạo thành cấu trúc cứng vững để chịu tải và đỡ bánh xe.

3- Kết nối dây đủ dài với động cơ và hàn chúng và kết nối động cơ bằng giá đỡ với khoang động cơ.

4- kết nối bánh xe với trục bằng vít và dán để làm cho các cụm này đủ chắc chắn chịu được tải trọng và tốc độ, và sau khi lắp trục vào các lỗ được cung cấp ở các bộ phận thẳng đứng (xem điều 2) và thêm hai vòng đệm bằng nhựa ở cả hai bên để làm một ổ trục để quay trục, kết nối các trục với khớp nối động cơ và sử dụng vít định vị để tạo kết nối chắc chắn, nếu không các trục có thể tách ra khỏi động cơ và gây khó khăn cho cuộc sống của bạn. Việc căn chỉnh các động cơ là quan trọng và cần phải làm cẩn thận và chính xác và đủ kiên nhẫn để làm cho ổ cứng và tự do di chuyển.

5- Kết nối các bánh xe phía trước (trong trường hợp của tôi là một loại con lăn được sử dụng để di chuyển ghế) với đế nhỏ và vặn đế của chúng vào ống PVC 35 mm thẳng đứng, để làm cho chúng quay tự do mà không có bất kỳ trở ngại nào và bám chặt, tốt hơn là sử dụng một ít dầu silicon cho tất cả các lỗ ổ trục bánh xe và trên các bánh xe lăn để chúng chạy tự do với tốc độ.

6- Kết nối ngăn chứa pin được làm từ các tấm poly-cacbonat và vặn ngăn chứa vào đế và đặt pin vào bên trong ngăn để sẵn sàng cho các kết nối sau này.

7- Kết nối thùng chứa máy hút bụi với đế bằng keo và vít và gắn các đường ống vào nó, tôi đã sử dụng một cút và tôi tạo một tee bằng các đường ống, được cắt phù hợp để sử dụng làm cửa hút máy hút bụi. Ngoài ra, kết nối cụm động cơ-quạt để làm sạch chân không (các đầu nối động cơ phải được kết nối với dây đủ dài cho các công việc sau này, dây cũng sẽ ít nhất là 0,5 mm ^ 2 để hút dòng điện cao bởi động cơ máy hút bụi) với đầu của xe tăng.

8- Trong bước này, rô bốt hướng dẫn sẽ được cắt từ tấm poly-cacbonat (độ dày 6 mm) và được kết nối với đế sao cho thùng máy hút bụi nằm bên trong nó và đầu của rô-bốt được phân bổ khối lập phương 20 * 20 * 20 đến các thành phần điện tử và các mô-đun. ba lỗ cho công tắc rocker nên được tạo ra ở phần thân trước của rô bốt.

Bước 6: Cách sản xuất các bộ phận điện tử:

Để tạo ra các bộ phận điện tử, các bước như sau:

1- Làm đèn LED nhấp nháy

Mạch và các thành phần của phần này được lấy chính xác từ hướng dẫn trước của tôi như sau:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- Làm đèn LED chấm ma trận cho trạng thái của mắt và miệng:

Tất cả những gì tôi đã làm trong bước này được thực hiện từ hướng dẫn sau:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

ngoại trừ tôi đã thay đổi phần mềm của nó và thay vì điều khiển nó thông qua màn hình nối tiếp, tôi đã thêm một số mã để thay đổi trạng thái của mắt và miệng sau mỗi 10 giây. Trong phần phần mềm, tôi sẽ giải thích thêm về điều này và bao gồm phần mềm để tải xuống. Tôi đã bao gồm một mạch nhỏ để chuyển đổi Điện áp pin 12 V thành 5 Vôn cho kết nối đầu vào Arduino UNO, chi tiết về mạch như vậy có trong hướng dẫn trước của tôi như sau:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- Chế tạo động cơ điều khiển Bluetooth

Kết nối động cơ với mô-đun động cơ điều khiển Bluetooth (Hình 3) rất dễ dàng và theo hình trên, nghĩa là các đầu cuối của động cơ bên phải với các đầu bên phải của trình điều khiển và các đầu cuối của động cơ bên trái với các đầu bên trái của trình điều khiển và nguồn điện từ pin đến các đầu nối nguồn và nối đất của trình điều khiển, trong đó công tắc điều chỉnh được lắp trên ngăn chứa pin để bật-tắt. Phần mềm của phần này sẽ được giải thích trong phần phần mềm.

4- Làm loa Bluetooth

Phần này rất dễ và được lấy chính xác từ hướng dẫn sau:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Ngoại trừ hai trường hợp ngoại lệ, đầu tiên là tôi chưa xé bộ thu Bluetooth và tôi đã sử dụng một USB cái để kết nối nó với nguồn điện của mình (giống như mục 2 ở trên, tức là mạch 12 V / 5 V) và một giắc cắm cái để kết nối nó. vào mô-đun bộ khuếch đại của tôi. Thứ hai, tôi đã sử dụng mô-đun bộ khuếch đại, PAM8403 màu xanh lá cây (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (Hình 11), thay vì bộ khuếch đại được sử dụng trong hướng dẫn đó và tôi đã kết nối loa trái của tôi với thiết bị đầu cuối bên trái của PAM8403 và kết nối loa bên phải với đầu cuối bên phải của PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), cân nhắc phân cực đã sử dụng đầu vào 5V từ cùng một nguồn điện ở trên và tôi đã kết nối ba đầu cuối của PAM8403 với giắc cắm đầu ra của bộ thu Bluetooth theo hình.

Bước 7: Phần mềm

Có hai phần mềm trong hướng dẫn này, 1- cho trình điều khiển động cơ Bluetooth và 2) cho mắt và miệng ma trận điểm

- Phần mềm cho trình điều khiển động cơ được bao gồm để tải xuống tại đây, bạn có thể cài đặt apk này trong điện thoại thông minh của mình và điều khiển robot bằng phần mềm thông qua Bluetooth.

- Phần mềm dành cho Arduino cũng giống như phần mềm có trong phần mềm đã nói ở trên để thay đổi trạng thái của mắt và miệng bằng cách sử dụng Dot-Matrix LED-s, nhưng tôi đã thay đổi một số mã khiến Arduino thay đổi trạng thái trong cứ sau 10 giây và phần mềm này cũng được bao gồm ở đây để tải xuống.

Bước 8: Kết luận:

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, tôi hy vọng bạn có thể tạo ra rô bốt của riêng mình và thích nó như tôi khi tôi thấy rô bốt hướng dẫn của tôi hàng ngày làm những công việc tuyệt vời và điều đó nhắc nhở tôi rằng tôi là một phần của cộng đồng sáng tạo có tên là HƯỚNG DẪN