En instruerbar robot med mange funksjoner: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Hei venner, i denne instruksen skal jeg introdusere en fantastisk robot som kan utføre følgende oppgaver:

1- Den kan bevege seg og kontrollen av bevegelsene gjøres med Bluetooth

2- Det kan rengjøre som en støvsuger

3- Det kan spille sanger med Bluetooth

4- Det kan endre tilstanden til øynene og munnen av Arduino

5- Den har blinkende LED

6- Øyenbrynet og skjørtets margin er laget av stripe LED

Så denne unike instruerbare er en veldig god klasse for de som ønsker en enkel, men flerfunksjonell robot.

Jeg må legge til, mange funksjoner i denne roboten er hentet fra artikler på Instructables -området, og jeg erkjenner dette ved å sitere artikkelen i hver relevant seksjon.

Trinn 1: Dimensjoner og funksjoner

1- Generelle dimensjoner av roboten:

-Dimensjonene på basen: 50 * 50 cm, høyde fra bakken 20 cm inkludert hjul

- Hjulets dimensjon: Forhjulsdiameter: 5 cm, Bakhjul 12 cm

- Dimensjonene til støvsugerbeholderen: 20 * 20 * 15 cm

- Diameterene på rørene: 35 mm

- Dimensjoner på batterirommet: 20 * 20 * 15 cm

- Istructables -robotens dimensjoner: 45 * 65 * 20 cm

Funksjoner:

- bevegelse av to motorer som roterer bakhjulene og to forhjul uten strøm, rotasjonen av motorer styres av en enhet som styres av Bluetooth og en programvare som kan installeres i smarttelefonen.

- Støvsugningsfunksjon med bryter

- Blinkende LED -striper med røde og blå farger

- Endre tilstandene til øyne og munn hvert 10. sekund

- Øyenbryn og skjørtmargen til robotrød LED med konstant lys kan slås av

-Bluetooth-høyttalere slått av og på robothuset og kan betjenes av en Android-smarttelefon via Bluetooth.

Trinn 2: Liste over materialer, moduler og komponenter

Materialer, moduler og komponenter som brukes i denne roboten er som følger:

1- To motor-girkasse ZGA28 (fig. 1):

Modell - ZGA28RO (RPM) 50, Produsent: ZHENG, Akseldiameter: 4 mm, Spenning: 12 V, aksellengde 11,80 mm, Ingen laststrøm: 0,45 A, girkassediameter: 27,90 mm, maks. dreiemoment: 1,7 kg.cm, girkassehøyde: 62,5 mm, konstant dreiemoment: 1,7 kg.cm, lengde: 83 mm, hastighetsforhold: 174, Diameter: 27,67 mm

2- En Bluetooth-driver for robotmotorer (fig. 2):

BlueCar v1.00 utstyrt med HC-O5 Bluetooth-modul (fig 3)

En Android -programvare kalt BlueCar v1.00 kan installeres i Android -smarttelefoner og enkelt styre motorenes bevegelser.

Android-programvaren er vist i figurene (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) og kan lastes ned

3- Ett 12 V, 4,5 A-h blybatteri (figur 5)

4- To motorbraketter 28 * 23 * 32 mm (fig. 6, fig. 7)

5- To motorkoblinger 10*10*(4-6) mm (fig. 8)

6- To motoraksler 6 mm diameter * 100 mm lengde

7- To drivhjul på hver 12 cm i diameter (fig 9)

8- To forhjul hver 5 cm i diameter (fig. 10)

9- Et 50 cm * 50 cm, firkantet stykke PC (poly karbonat) ark med 6 mm tykkelse

10- Elektrisk kanal laget av PVC brukes til forsterkning og innramming av basen, dimensjonene er 3*3 cm

11- PVC-rør med 35 mm diameter for støvsugerrør (inkludert albue)

12- Støvsugerbeholder eller beholder er plastbeholder jeg hadde i skrapene med dimensjonen 20* 20* 15 cm

13 - Støvsuger motorvifte, 12 V motor med sentrifugalvifte direkte koblet til den

14- Seks vippebrytere

15- En Arduino Uno-modul

16- En forsterkermodul grønn PAM8403

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

17- To høyttalere, hver 8 Ohm, 3 W

18- Fem 8*8 dot matrisemoduler med Max7219-brikke og SPI-kontakt (fig. 12)

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

19- To effekttransistorer 7805

20- to dioder 1N4004

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

21- To kondensatorer 3,3 uF

22- To kondensatorer 100 uF

23- To transistorer BC547

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

24- To motstander 100Ohm

25- To motstander 100 kOhm

26- To kondensatorer 10 uF

27- Tre prosjektbrett 6*4 cm

28- Nok brødbrettledninger og 1-kjerne 1 mm ledninger

29- En kvinnelig USB-kontakt (jeg brukte en brent USB-hub og tok en av den kvinnelige USB-en ut!)

30- En Bluetooth-mottaker BT163

31- Elektrisk kanal laget av PVC 1*1 cm

32- Skruer

33- Åtte terminaler om bord

Trinn 3: Nødvendige verktøy

1- Kutter

2- Håndsag

3- Loddejern

4- Tang

5- Trådkutter

6- Liten drill med forskjellige hoder (borekroner - slipemaskiner, kuttere)

7- Linjal

8- Lodding

9- superlim

10- små og mellomstore skrutrekkere

Trinn 4: Størrelse på drivmotorer

For å få størrelsen på drivmotorene brukte jeg et drivstørrelsesverktøy på følgende sted:

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

Det grunnleggende er som følger:

Drive Tool Sizing Tool er ment å gi en ide om hvilken type drivmotor som kreves for din spesifikke robot ved å ta kjente verdier og beregne verdier som kreves når du søker etter en motor. Likestrømsmotorer brukes vanligvis for kontinuerlige rotasjonsdrivsystemer, men kan også brukes til delvis rotasjon (vinkel til vinkel). De kommer i en nesten uendelig rekke hastigheter og dreiemomenter som passer alle behov. Uten gir, går DC -motorer veldig fort (tusenvis av omdreininger per minutt (rpm)), men har lite dreiemoment. For å få tilbakemelding om vinkelen eller motorens turtall, bør du vurdere en motor med et koder -alternativ. Gearmotorer er egentlig DC -motorer med et ekstra gir. Å legge til et gir gir både redusert hastighet og øker dreiemomentet. For eksempel kan en ulastet likestrømsmotor snurre ved 12000 o / min og gi 0,1 kg-cm dreiemoment. Et 225: 1 gir settes til for å redusere hastigheten proporsjonalt og øke dreiemomentet: 12000 rpm / 225 = 53,3 rpm og 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Motoren vil nå kunne bevege seg betydelig mer vekt med en mer fornuftig hastighet. Hvis du ikke er sikker på hvilken verdi du skal angi, kan du prøve å gjette en "utdannet" gjetning. Klikk på hver lenke for mer forklaring om effekten av hver inngangsverdi. Du oppfordres også til å se veiledningen for drivmotorstørrelse, der du finner alle ligningene som brukes i dette verktøyet, komplett med forklaringer.

Derfor er mine innspill til verktøyene vist på figur 1

Og utleggene er vist i figur 2

Årsakene til mine valgmuligheter var først og fremst tilgjengelighet og for det andre pris, så jeg måtte tilpasse designet mitt til det som var tilgjengelig, og derfor måtte jeg inngå mange kompromisser, inkludert hellingsvinkel, hastighet og turtall., Så til tross for verdien på 80 o / min. verktøyet som ble foreslått, valgte jeg en motor med 50 o / min.

Du kan finne mange nettsteder på Internett som er tilordnet til å drive motorvalg på følgende nettsted. Det er en veldig god guide i pdf -format som gir uvurderlige tips om valg av mobile robotmotorer:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Trinn 5: Hvordan lage mekaniske deler

Å lage de mekaniske delene kan gjøres i trinn som følger:

1- Gjøre basen: kutte en 50*50 cm av et ark laget av PC (polykarbonat) med 6 mm tykkelse og bruk 3*3 elektriske kanaler for å forsterke det både som et rektangel og to kryssavstivninger for bedre styrke.

2- Feste to vertikale deler fra elektriske kanaler til basen og gjøre den sterk nok til å kjøre hjul, lage et rom for å drive motorer og feste alle disse til basen med skruer for å lage en stiv struktur for bærende og hjulstøtte.

3- Koble ledninger som er lange nok til motorer og lodde dem og koble motorer med braketter til motorrommet.

4- koble hjul til aksler med skruer og liming for å gjøre disse enhetene sterke nok som tåler belastning og hastighet, og etter at sjaktene er satt inn i hullene i vertikale deler (se avsnitt 2) og lagt til to plastskiver på begge sider for å lage et lager for akselrotasjon, koble akslene til motorkoblinger og bruk seteskruer for å lage en sterk forbindelse, ellers kan akslene løsne fra motorene og gjøre livet vanskelig for deg. Justeringen av motorene er viktig og krever nøye og nøyaktig oppgave og nok tålmodighet til å gjøre stasjonen solid og fritt i bevegelse.

5- Koble forhjulene (i mitt tilfelle en slags ruller som brukes til å flytte stoler) til den lille sokkelen og skru fast sokkelen til vertikale 35 mm PVC-rør, for å få dem til å rotere fritt uten hindringer og gripe, er det bedre å bruke litt silikonolje til alle hjul som bærer hull og på rullende hjul for å få dem til å løpe fritt med fart.

6- Koble til batterirommet som er laget av poly-karbonatplater og skru rommet til basen og sett batteriet inne i rommet klar for senere tilkoblinger.

7- Ved å koble støvsugerbeholderen til basen med lim og skruer og feste rørene til den, har jeg brukt en albue og jeg har laget en tee av rør, som ble skåret passende for å brukes som støvsugingsinntak. Også tilkobling av motorvifteenheten for støvsuging (motorterminalene skal være koblet til ledninger som er lange nok til senere arbeider, og ledningene vil være minst 0,5 mm^2 for høy strømtrekk fra støvsugermotoren) til toppen av tank.

8- I dette trinnet vil den instruerbare roboten kuttes fra poly-karbonatark (6 mm tykkelse) og kobles til basen slik at støvsugerbeholderen befinner seg inne i den og hodet til roboten som 20*20*20 terning er tildelt til elektronikkomponenter og modulene. tre hull for vippebrytere bør lages i robotens frontkropp.

Trinn 6: Hvordan lage elektroniske deler:

For å lage de elektroniske delene er trinnene som følger:

1- Gjør blinkende LED

Kretsen og komponentene i denne delen er hentet nøyaktig fra min tidligere instruks som følger:

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

2- Gjør matrisen prikk LED for tilstanden til øyne og munn:

Alt jeg har gjort i dette trinnet er hentet fra følgende instrukser:

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

bortsett fra at jeg har endret programvaren, og i stedet for å kontrollere den gjennom den serielle skjermen, har jeg lagt til noen koder for å endre tilstanden til øyne og munn hvert 10. sekund. I programvaredelen vil jeg forklare mer om dette og inkludere programvaren for nedlasting. Jeg har inkludert en liten krets for å konvertere 12 V batterispenning til 5 volt for Arduino UNO inngangstilkobling, detaljene i en slik krets er i min tidligere instruerbare som følger:

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

3- Lag Bluetooth-drivmotorer

Tilkoblingen av motorer til Bluetooth -drivmotormodulen (fig. 3) er enkel og i henhold til figuren ovenfor, dvs. høyre motorterminaler til høyre terminaler på driveren og de venstre motorterminalene til venstre terminaler på driveren, og strømmen fra batteriet til strøm- og jordterminalene til driveren der en vippebryter er installert på batterirommet for på-av. Programvaren til denne delen vil bli forklart i programvaredelen.

4- Lag Bluetooth-høyttalere

Denne delen er enkel og er hentet nøyaktig fra følgende instrukser:

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

Med to unntak har jeg for det første ikke revet opp Bluetooth -mottakeren, og jeg har brukt en kvinnelig USB for å koble den til strømforsyningen min (det samme som element 2 ovenfor, dvs. 12 V/ 5 V krets) og en kvinnelig kontakt for å koble den til til forsterkermodulen min. For det andre har jeg brukt forsterkermodul, grønn PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (figur 11), i stedet for forsterkeren som ble brukt i den instruerbare, og jeg koblet til min venstre høyttaler til de venstre terminalene på PAM8403 og koble den høyre høyttaleren til de høyre terminalene på PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), med tanke på polaritet, jeg har brukt 5V -inngang fra samme strømforsyning ovenfor, og jeg har koblet de tre terminalene til PAM8403 til utgangskontakten til Bluetooth -mottakeren i henhold til figuren.

Trinn 7: Programvare

Det er to programvarer i denne instruksjonsbaserte, 1- for Bluetooth motor driver og 2) for Dot-matrix øyne og munn

- Programvaren for motordriveren er inkludert her for nedlasting, du kan installere denne apk -en i smarttelefonen og styre roboten med programvare via Bluetooth.

-Programvaren for Arduino er den samme som programvaren som er inkludert i ovennevnte instruerbare for å endre tilstanden til øyne og munn ved å bruke Dot-Matrix LED-er, men jeg har endret noen av kodene for å få Arduino til å endre tilstandene i hvert 10. sekund, og denne programvaren er inkludert her for nedlasting også.

Trinn 8: Konklusjon:

Til slutt, men ikke minst, håper jeg at du kan lage din egen robot og nyte den som meg når jeg ser min instruerbare robot hver dag gjøre fantastiske jobber, og det minner meg om at jeg er en del av et kreativt fellesskap kalt INSTRUCTABLES