'BOB' V2.0: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Có thể nói, đây là phần tiếp theo của 'Robot tránh chướng ngại vật có tính cách' có hướng dẫn. Theo hướng dẫn đó, tôi quyết định gọi robot là 'BOB'. BOB có khá nhiều sai sót và hạn chế, vì vậy hiện tại tôi đã cải thiện BOB theo một số cách. (Anh ta? Nó?) Bây giờ có tốt hơn:

• Stamina (cải thiện hệ thống điện)
• 'Tầm nhìn' (cảm biến bổ sung)
• 'Dây thần kinh' (kết nối được thực hiện an toàn hơn)
• Brainpower (vi điều khiển khác nhau)

Bob hiện sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch và pin RC 9,6V để cấp nguồn, giá đỡ cảm biến tốt hơn, cảm biến IR GP2D12 bổ sung, servo lia cho máy đo khoảng cách siêu âm và vi điều khiển AVR ATmega168 trên bảng phát triển Arduino. Tôi luôn thích xây dựng các dự án với bộ vi điều khiển và còn gì tuyệt hơn việc xây dựng một con rô bốt với một con rô bốt để thể hiện hết khả năng của bộ vi điều khiển!

Bước 1: Danh sách bộ phận

Dưới đây là danh sách BOB bao gồm những gì và nơi lấy chúng: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown Hoa Kỳ, Futaba.com
• 2x Servos xoay vòng liên tục thị sai - Parallax.com, Acroname.com

Tạo mẫu Phần cứng / Cáp:

• Cáp cảm biến 1x 3 dây - Bất kỳ đại lý bán bộ phận rô bốt trực tuyến nào. Tôi nhận được của tôi từ Trossenrobotics.com.
• 4x 'Bo mạch Gắn Jack cắm Analog'. - Tôi lấy những thứ này TẠI ĐÂY. Tôi nghĩ bạn cũng có thể lấy chúng từ Digikey.
• Breadboard - Radioshack
• Độ dài khác nhau của dây (đối với các kết nối trên bảng mạch). Tôi đã sử dụng breadboard vì TÔI GHÉT hàn. Bảng mạch được sử dụng để tạo tất cả các kết nối giữa các cảm biến và bộ vi điều khiển.
• Tiêu đề nam - Tôi đã có một số tôi nhận được từ sparkfun TẠI ĐÂY.

Cảm biến:

• 3x Cảm biến hồng ngoại Sharp GP2D12 (với cáp 3 dây) - Tên viết tắt, Trossen Robotics (đó là nơi tôi nhận được), Devantech
• 'Ping)))' Máy đo khoảng cách siêu âm - Parallax.com, tôi nghĩ rằng tôi đã thấy nó ở những nơi khác trực tuyến…

Quyền lực:

• Pin sạc 9,6V Ni-Cd (hoặc bất kỳ bộ pin 8-AA nào khác / bất kỳ loại pin sạc nào khác trên 9V) - Tôi đã có cái này từ rất lâu trước đây khi nó từng được sử dụng cho xe đua RC. Bạn có thể nhận được những thứ này thực tế ở bất kỳ cửa hàng sở thích nào.
• Bộ điều chỉnh điện áp chuyển mạch 5V 1A - Dimension Engineering.com hoặc Trossen Robotics (nơi tôi nhận được)
• Đầu nối thích hợp để vừa với pin bạn đang sử dụng (để tạo kết nối giữa pin và thiết bị điện tử).

Máy vi tính:

Vi điều khiển Arduino (Arduino Diecimila; tôi biết hình ảnh hiển thị một NG; đó là một sự cố. Tôi muốn tải lên một bức ảnh của Diecimila. Tôi đã sử dụng Diecimila, nhưng bạn không cần phải có mẫu Arduino mới nhất cho robot này.)

Khung:

Khung mà tôi đã sử dụng là một khung tôi lấy từ một bộ của Parallax có tên là 'BOE-Bot Kit'. Bạn có thể sử dụng plexiglass, một tấm nhựa có kích thước thích hợp, khung máy được gia công trước từ một nhà bán lẻ trực tuyến hoặc thậm chí là một khối gỗ

Quản lý cáp:

Cáp Ties - (những thứ bằng nhựa, màu trắng mà bạn tìm thấy trong bao bì để đựng mọi thứ lại với nhau) Bạn có thể mua chúng ở kho hàng tại nhà, cửa hàng bán đồ gia dụng hoặc thực tế là bất kỳ cửa hàng đồ kim khí nào

Khác:

• 1x Loa / Phần tử Piezo - Tôi đã sử dụng cái này làm chỉ báo; Arduino phát ra tiếng bíp khi chương trình bắt đầu chạy
• 1x LED
• 1x điện trở 200ohm (cho đèn LED)

Bước 2: Bắt đầu lắp ráp - Lắp giá đỡ cảm biến hồng ngoại sắc nét

Có một số rãnh thẳng hàng với các lỗ và rãnh trên khung xe. Cố định khung gắn cảm biến bằng hai vít và đai ốc ở mặt dưới.

Bước 3: Gắn Pan Servo và Máy đo khoảng cách siêu âm

Servo lia phục vụ xoay Ping))) theo chiều ngang để phát hiện đối tượng trên phạm vi rộng, cũng như đo khoảng cách ở nhiều góc độ khác nhau để xác định đường di chuyển rõ ràng nhất. Tôi đã sử dụng một số chân đế để gắn servo và một số ốc vít mà tôi có. Kích thước bạn muốn sử dụng cho phần cứng này thực sự nhỏ; Tôi không thể tìm thấy vít có 'sợi chỉ' thích hợp ở bất kỳ đâu ngoại trừ trực tuyến. Tôi nhận được phần cứng này từ Sparkfun Electronics hoặc Parallax (cả hai đều trực tuyến). Cả hai nhà bán lẻ đó đều có tất cả các vít và giá đỡ có kích thước giống nhau. Bây giờ, đối với máy đo khoảng cách siêu âm. Tôi đã tùy chỉnh một khung gắn cho Ping))) siêu âm ranger vì tôi không muốn phải chi thêm tiền cho một cái trực tuyến. Tôi đã sử dụng một số plexiglass, một cạnh thẳng (lưỡi dao cạo) và một chiếc kẹp c để tách nhựa ra. Tất cả những gì bạn cần làm để tạo ra giá đỡ này là đo máy đo khoảng cách siêu âm, cắt hai mảnh thủy tinh giống hệt nhau lớn hơn kích thước của máy đo siêu âm vài mm, khoan các lỗ ở những nơi cần thiết và dán chúng ở một góc vuông như hình minh họa. Cuối cùng, khoan một lỗ nhỏ chỉ lớn hơn một chút so với vít đi kèm với đầu servo, lắp vít vào, sau đó gắn toàn bộ cụm vào servo. Tôi có thể giỏi lập trình và sáng tạo, nhưng gia công phần cứng cho một robot nấu rượu tại nhà chắc chắn không phải là một trong những điểm cao của tôi. Vậy điều đó có ý nghĩa gì? Nếu tôi có thể làm điều đó, bạn chắc chắn có thể! bạn có thể sử dụng bất kỳ servo nào bạn muốn, miễn là nó có mức độ chuyển động rộng; đó là điều quan trọng cho dự án này! Tôi nghĩ rằng servo Futaba tôi đã sử dụng có chuyển động ~ 180 độ. Khi tôi tìm kiếm một servo để sử dụng làm servo xoay cho BOB, tôi đã tìm cái rẻ tiền nhất mà tôi có thể tìm thấy và cái tôi đang sử dụng thực hiện công việc một cách hoàn hảo. Nếu bạn có một servo sở thích tiêu chuẩn với chuyển động ~ 180 độ, thì bạn đã sẵn sàng cho phần này, NHƯNG-- bạn có thể cần điều chỉnh các giá trị PWM trong mã nguồn để phù hợp với servo của mình, bởi vì nếu bạn không 't, bạn có thể THIỆT HẠI DỊCH VỤ. Tôi đã vô tình làm hỏng một servo như vậy trước đây, vì vậy hãy cẩn thận khi sử dụng một servo mới; tìm ra 'giới hạn' của các giá trị PWM, nếu không nó sẽ cố gắng quay xa hơn mức có thể thực tế (các servo là 'câm') và nó sẽ làm hỏng các bánh răng bên trong nó (trừ khi bạn mua một chiếc thật đẹp với bánh răng kim loại).

Bước 4: Thêm Bộ não của BOB (Arduino) & Tạo kết nối

Để có 'bộ não' nhanh hơn, tôi quyết định sử dụng Arduino (ATmega168), mặc dù chỉ chạy ở tốc độ 16Mhz (so với 20Mhz của BS2), nhanh hơn nhiều so với BS2 vì nó không có trình thông dịch liên quan đến các Tem BASIC. để sử dụng. Mặc dù các Tem cơ bản là tuyệt vời cho các dự án đơn giản và dễ sử dụng, nhưng chúng không mạnh mẽ như vậy và không phù hợp với hóa đơn (như tôi đã tìm ra cách khó với 'BOB V1.0'). Ở đâu đó trên 'mạng, tôi đã thấy một giải pháp thay thế rẻ tiền cho' Lá chắn Arduino Proto '; tất cả những gì bạn phải làm là lấy một trong những bảng mạch vô tuyến màu vàng đó và buộc nó vào mặt sau của arduino bằng một sợi dây cao su! Bạn có thể mang các ghim cần thiết xung quanh breadboard bằng một số dây ngắn. Tôi sẽ đăng một sơ đồ, nhưng không có mạch nào bạn cần phải xây dựng, chỉ là các kết nối tín hiệu, vcc và gnd. Các kết nối là:

• Pin (Analog) 0: Trái GP2D12
• Chân (Analog) 1: Trung tâm GP2D12
• Pin (Analog) 2: Phải GP2D12
• Chân 5: Pan Servo
• Chân 6: Servo ổ đĩa trái
• Chân 7: Máy đo khoảng cách siêu âm ('Ping)))')
• Chân 9: Servo ổ đĩa phải
• Chân 11: Loa Piezo

Tôi đã không sử dụng bất kỳ tụ lọc bổ sung nào vì bộ điều chỉnh chuyển mạch 5V đã tích hợp sẵn chúng. Thành phần thô duy nhất mà bạn cần sử dụng là điện trở 220 ohm cho đèn LED được kết nối với VCC (+) làm chỉ báo nguồn.

Bước 5: Biến Phần cứng thành Robot làm việc

Đây là mã cho BOB. Có rất nhiều bình luận trong đó để giúp hiểu những gì đang xảy ra. Ngoài ra còn có mã 'đã nhận xét ra' không được sử dụng hoặc được sử dụng để gỡ lỗi. Phần mã xử lý các bài đọc của máy đo khoảng cách siêu âm được thực hiện bởi một tác giả khác; Tôi đã lấy nó khỏi trang Arduino. Tín dụng cho phần đó thuộc về tác giả đó. * QUAN TRỌNG *: Tôi đã phát hiện ra rằng để xem mã, bạn phải mở mã trong trình xử lý văn bản (Microsoft Word, Notepad, Wordpad, OpenOffice, v.v.). Vì một số lý do, nó được mặc định là 'Tệp Windows Media TMP'.

Bước 6: Ghi chú cuối cùng

Tôi sẽ mở rộng khả năng của BOB - tôi hy vọng sẽ sớm bổ sung cảm biến âm thanh, cảm biến ánh sáng, cảm biến PIR để phát hiện người và thậm chí có thể là một số cảm biến khác. Ở thời điểm hiện tại, BOB mới tránh được những trở ngại. 3 cảm biến IR phục vụ cho việc phát hiện các đối tượng khi rô bốt di chuyển về phía trước và kiểm lâm siêu âm ở đó để: A) khi rô bốt đang di chuyển về phía trước, phát hiện các đối tượng trong điểm mù của cảm biến IR và B) khi BOB phát hiện quá nhiều đối tượng trong một thời gian nhất định, anh ta sẽ 'tìm kiếm' con đường đi lại rõ ràng; xoay servo và kiểm tra các góc khác nhau để tìm đường dẫn rõ ràng hơn. Tôi nghĩ rằng BOB sẽ kéo dài khoảng 1 giờ 20 phút khi sạc đầy với bộ điều chỉnh điện áp chuyển đổi và pin 9,6V. Ngoài ra, tôi biết cách mà breadboard và Arduino nằm trên khung máy là một chút bấp bênh, nhưng nó vẫn tiếp tục bằng dây cao su, tôi sẽ sớm tìm ra cách để gắn nó với một số phần cứng và do đó làm cho nó trông bóng bẩy hơn. Tôi sẽ bổ sung vào tài liệu hướng dẫn này trong tương lai… Dưới đây là video về hoạt động của nó! Tôi cũng đã bao gồm hướng dẫn sử dụng cho các cảm biến giống như trong tài liệu hướng dẫn BOB 1.0 ("Robot tránh chướng ngại vật có tính cách"). Dấu 'DE- ……' dành cho bộ điều chỉnh chuyển mạch.