4WD -sikkerhetsrobot: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hovedmålet med dette prosjektet var å bygge en sikkerhetsmobil robot som er i stand til å flytte og samle videodata i ulendt terreng. En slik robot kan brukes til å patruljere omgivelsene rundt huset ditt eller vanskelig tilgjengelige og farlige steder. Roboten kan brukes til nattpatruljer og inspeksjoner fordi den er utstyrt med en kraftig reflektor som belyser området rundt den. Den er utstyrt med 2 kameraer og fjernkontroll med en rekkevidde på over 400 meter. Det gir deg gode muligheter til å beskytte eiendommen din mens du sitter komfortabelt hjemme.

Robotparametere

• Utvendige mål (LxBxH): 266x260x235 mm
• Totalvekt 3,0 kg
• Bakkeklaring: 40 mm

Trinn 1: Listen over deler og materialer

Jeg bestemte meg for at jeg vil bruke ferdiglagde chassis og endre det litt ved å legge til flere komponenter. Chassiset til roboten er laget helt av stål malt svart.

Komponenter i en robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT eller 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x metall av/på -knapp
• Lipo batteri 7,4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR hindringssensor x1
• Atmosfærisk trykksensorkort BMP280 (valgfritt)
• Lipo batterispenningstester x2
• 2x motorfører BTS7960B
• Lipo batteri 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P Panoramic Smart WIFI -kamera
• RunCam Split HD fpv -kamera

Kontroll:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC -sender eller FrSky Taranis X9D Plus

Kamera forhåndsvisning:

Eachine EV800D briller

Trinn 2: Montering av robotchassis

Montering av robotchassis er ganske enkelt. Alle trinnene er vist på bildene ovenfor. Rekkefølgen på hovedoperasjonene er som følger:

1. Skru likestrømsmotorene til sidestålprofilene
2. Skru sideprofilene av aluminium med likestrømsmotorer til basen
3. Skru front- og bakprofilen til basen
4. Installer nødvendige strømbrytere og andre elektroniske komponenter (se i neste avsnitt)

Trinn 3: Tilkobling av elektroniske deler

Hovedkontrolleren i dette elektroniske systemet er Arduino Mega 2560. For å kunne kontrollere fire motorer brukte jeg to BTS7960B motordrivere (H-Bridges). To motorer på hver side er koblet til en motordriver. Hver av motordriverne kan lastes med strøm opptil 43A som gir tilstrekkelig kraftmargin selv for den mobile roboten som beveger seg over ulendt terreng. Det elektroniske systemet er utstyrt med to strømkilder. Den ene for forsyning av likestrømsmotorer og servoer (LiPo -batteri 11,1V, 5200 mAh) og den andre for å levere Arduino, fpv -kamera, LED -reflektor og sensorer (LiPo -batteri 7,4V, 5000 mAh). Batteriene er plassert i den øvre delen av roboten, slik at du raskt kan bytte dem når som helst

Tilkoblingene til elektroniske moduler er følgende:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz mottaker -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Heis
• VCC - 5V
• GND - GND

Før du starter robotens kontroll fra RadioLink AT10 2,4 GHz -senderen, bør du tidligere binde senderen med R12DS -mottakeren. Bindingsprosedyren er beskrevet i detalj i videoen min.

Trinn 4: Arduino Mega Code

Jeg har forberedt følgende eksempel på Arduino -programmer:

• RC 2,4 GHz mottaker test
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (fil i vedlegg)

Det første programmet "RC 2,4 GHz mottaker test" lar deg enkelt starte og kontrollere 2,4 GHz mottakeren som er koblet til Arduino, den andre "RadioLinkAT10" lar deg kontrollere robotens bevegelse. Før du kompilerer og laster opp prøveprogrammet, må du kontrollere at du har valgt "Arduino Mega 2560" som målplattform som vist ovenfor (Arduino IDE -> Tools -> Board -> Arduino Mega eller Mega 2560). Kommandoene fra RadioLink AT10 2,4 GHz sender sendes til mottakeren. Kanal 2 og 3 til mottakeren er koblet til henholdsvis Arduino digitale pinner 7 og 8. I Arduino standardbibliotek kan vi finne funksjonen "pulseIn ()" som returnerer pulslengden i mikrosekunder. Vi vil bruke den til å lese PWM (Pulse Width Modulation) signalet fra mottakeren som er proporsjonal med senderenes tilt. kontrollpinne. PulseIn () -funksjonen tar tre argumenter (pin, verdi og timeout):

1. pin (int) - nummeret til pinnen du vil lese pulsen på
2. verdi (int) - type puls som skal leses: enten HØY eller LAV
3. timeout (int) - valgfritt antall mikrosekunder for å vente på at pulsen skal fullføres

Lesepulslengdeverdien blir deretter kartlagt til en verdi mellom -255 og 255 som representerer hastighet forover/bakover ("moveValue") eller til høyre/venstre ("turnValue"). Så, for eksempel hvis vi skyver kontrollpinnen helt fremover, bør vi få "moveValue" = 255 og skyve helt tilbake få "moveValue" = -255. Takket være denne typen kontroll kan vi regulere hastigheten på robotens bevegelse i hele området.

Trinn 5: Testing av sikkerhetsrobot

Disse videoene viser tester av mobilrobot basert på program fra forrige seksjon (Arduino Mega Code). Den første videoen viser tester av 4WD -robot på snø om natten. Roboten fjernstyres av operatøren fra sikker avstand basert på utsikten fra fpv google. Det kan bevege seg ganske fort i vanskelig terreng det du kan se i den andre videoen. I begynnelsen av denne instruksjonen kan du også se hvor godt den takler seg i ulendt terreng.