Hvordan bygge din første robot ($ 85): 21 trinn (med bilder)

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

JEG HAR LAGT EN NY OG OPPDATERT VERSJON AV DETTE. VENNLIGST FINN DET HER https://www.instructables.com/id/How-to-make-your-first-robot-an-actual-program/ **************** ************************************************* *************** Oppdatering: Til rundt 10.000 mennesker som allerede har lest dette innlegget, vil jeg beklage. Da jeg først skrev inn dette innlegget, var jeg langt over å estimere premiene, på grunn av det faktum at jeg bor i Danmark, hvor alt er veldig ekspansivt! Den totale kostnaden for denne roboten ble opprinnelig satt til rundt $ 150. Det viser seg at prisen faktisk bare er rundt $ 85 i resten av verden, nesten en halv premie! (beklager, jeg har lagt inn nye premier for komponentene) ************************************* ***************************************** Hvis du har problemer eller spørsmål vedr. dette prosjektet, vennligst kontakt meg på letsmakerobots.com Dette er en gjennomgang av hvordan du lager et autonomt, selvutforskende, "eget sinn" (ikke fjernstyrt, ikke strengt forhåndsprogrammert, men reagerer på omgivelsene) robot om noen timer. Det er veldig enkelt, og det innebærer ikke kunnskap om elektronikk for å komme i gang med robotbygging. Fokus her er på det absolutte nødvendige for å få dekket det grunnleggende. Dette er ment å være en øyeåpner, etter å ha bygd dette kan du bygge hva som helst og kontrollere hvilken som helst elektronisk enhet! Høres gal ut? Det er sant, du trenger bare å prøve det for å forstå hvor mye strøm det er i noen av sjetongene du kan kjøpe for noen få dollar i dag. Velkommen til en verden av mikrokontrollere:) Programmeringseksemplet jeg skriver til slutt er å gjøre denne roboten til det du vil kalle "vegg -unngå" (den vil snuse rundt og utforske basert på hvilke objekter den møter, hva som er til venstre, høyre og fremover), men det kan programmeres til hva som helst - enkelt. Hvis det vises interesse, vil jeg tilby flere programmer for det. Her er en annen som bruker nøyaktig de samme grunnleggende prinsippene, brettet, brikken osv. Det er VELDIG likt - Bare jeg har brukt litt mer tid på dette;)

Trinn 1: Kjøp materialene (prosjektbord, mikrokontroller og startpakke)

Handleliste, begynn her, med dette: Lenker er akkurat der jeg tilfeldigvis fant varene fra et verdensomspennende webperspektiv. Du kan selvfølgelig bruke hvilken som helst (nett) butikk. Prisene er ca. Så langt som mulig, prøv å få alt fra den samme butikken og fra en butikk i ditt eget land osv. For å få de beste tilbudene og raskere levering osv. 1 PICAXE-28X1 startpakke 28-pinners prosjektbrett i denne pakken er som et spill av Mario Bros; Morsomt og fullt av statister og skjulte funksjoner, noe som gir deg lyst til å spille om og om igjen. Dette inkluderer hovedhjernen, PICAXE-28X1. Pris: 38 USD Dette er litt ekspansivt, men det er bare første gang jeg anbefaler deg å få dette, det inneholder mange fine grunnleggende ting, du får en CD-ROM med mange manualer, kabler, et brett, mikroprosessoren osv. Egentlig er det ekstremt billig. Lignende pakker koster opptil 10 ganger denne prisen! Sørg for å få USB-versjonen, bildene i butikkene stemmer kanskje ikke overens, og vis en seriell kabel når du bestiller en USB. Når du kjøper USB-versjonen, er det ikke nødvendig å få USB-kabelen som en ekstra vare, selv om den også selges separat. Få den her. for fremtidige prosjekter, mye billigere, er du en robotbygger med alt det grunnleggende gjort.

Trinn 2: Kjøp materialene (motorføreren L293D)

1 L293D Motor Driver Navnet sier alt, mer om denne brikken senere:) Pris: 3 USD Få den her

Trinn 3: Kjøp materialene (Servo Upgrade Pack)

1 PICAXE Servo Upgrade Pack-En enkel måte å få en servo på med noen små deler som trengs for dette prosjektet. Du kan også få hvilken som helst standard servo, pinnene vist på bildet, og en enkelt 330 Ohm motstand i stedet for den gule brikken, hvis du skulle ønske. Pris: 15 USD Få hele pakken her Hva er en servo? En servo er en hjørnestein i de fleste robotapparater. For å si det kort er det en liten boks med ledninger til, og en aksel som kan snu rundt 200 grader. på denne akselen kan du montere en plate eller annen ekstern enhet som følger med servoen. De tre ledningene er: 2 for strøm, og en for signal. Signaltråden går til noe som styrer en servo, i dette tilfellet er det mikrokontrolleren. Resultatet er at mikrokontrolleren kan bestemme hvor akselen skal svinge, og dette er ganske praktisk; Du kan programmere noe for å fysisk flytte til en bestemt posisjon.

Trinn 4: Kjøp materialene (en sensor slik at vi kan se.. Erh - Sense)

1 Sharp GP2D120 IR -sensor - 11,5 " / analog11,5" eller et annet område vil gjøre. Bare ikke kjøp den "digitale versjonen" av Sharp -sensorene for denne typen prosjekter, de måler ikke avstand som de analoge gjør. Pris: 10 USD Få det her Sørg for å få de rød/svart/hvite ledningene til det. Dette er ikke alltid inkludert, og det er en ikke-standard kontakt! Dette er faktisk ikke min favoritt, jeg bruker vanligvis ultralydsensorer, for eksempel SRF05 (finner den hvor som helst via Google-de selger den også på picaxe-storepicaxe -butikken der de kaller det SRF005 og har et bilde av baksiden av en SRF04 i butikken! Men det er den riktige, og jeg fortalte dem det men..). Uansett; SRF05 er mye mer pålitelig og presis. Den er også raskere, men koster litt mer, er litt mer komplisert å skrive kode til, og litt mer kompleks å installere - så den brukes ikke her, men hvis du er fersk, kjøp en av disse i stedet;) Hvis du går for SRF05, jeg har gjort en liten gjennomgang for å koble SRF05 her på letsmakerobots.com

Trinn 5: Kjøp materialene (motorer og hjul)

2 girmotorer med hjul Jo høyere forhold, den sterkere roboten, den lavere, den raskere roboten. Jeg anbefaler et forhold mellom 120: 1 til 210: 1 for denne typen prosjekter. Pris totalt: 15 USD Få noen her

Trinn 6: Du trenger også, og du kan også kjøpe

Du trenger også:

• Dobbeltsidig tape (for montering er den skummende sorten best)
• Noen ledninger
• Vanlig tape (for å isolere en kabel kanskje)
• Enkelt loddeutstyr (ethvert billig sett vil gjøre det bra)
• En vanlig liten nipper eller saks for å klippe ting
• En skrutrekker

Du kan også få, mens du holder på med det:

• Noen lysdioder hvis du vil at roboten din skal kunne signalisere til verden eller lage kule blinkende effekter
• Flere servoer for å få roboten til å bevege seg mer..erh..arms? Eller servoer med servoer på osv.
• En liten høyttaler hvis du vil at roboten din skal produsere lydeffekter og kommunisere til deg
• En slags beltesporingssystem. Roboter med beltespor er også kule, og kontrolleren og resten vil være det samme. Her er et eksempel på hva du kan ta det til med beltespor. TAMYIA lager kule beltespor-systemer, og dette er også en av mine favoritter
• Enhver form for linjesensorsett, for å gjøre roboten din til en Sumo, en Line-tilhenger, stoppe den fra å kjøre av bord og alt annet som trenger "et blikk ned".

Trinn 7: La oss lage en robot

OK! Du har bestilt tingene, mottatt pakken (e) din, du vil bygge:) vel.. La oss komme i gang! Monter først hjulene på girmotorene dine. Og legg til dekk (gummibånd i dette tilfellet).

Trinn 8: The Double Adhesive Tape - Trick

En enkel måte å montere ting på for raske (og utrolig solide og varige) roboter er dobbelt teip.

Trinn 9: Bygg kroppen ut av.. Ingenting, virkelig

Sett inn batteriene, så får du en realistisk ide om vekt og balanse. Når batteriene er under akselen på hjulene, kan du få det til å balansere, men det er ikke noe problem hvis det ikke gjør det. Legg til litt dobbel tape til knappen på serveren også, og..

Trinn 10: Design roboten din

Velg ditt eget design, du kan også legge til ekstra materialer hvis "designet" mitt er for enkelt. Det viktigste er at vi har alt limt sammen: Batterier, Servo og hjul. Og hjul og servo kan svinge fritt, og det kan stå på hjulene på en eller annen måte, balansere eller ikke.

Trinn 11: Koble fra

Ta ut batteriene, for å unngå å brenne noe utilsiktet! (stol på meg, du vil;)

Trinn 12: La oss komme i gang med styret

Og nå for hovedhjernen. Du bør ha et prosjektbord som ligner det på bildet. (Og så dette kan være av interesse for deg i fremtiden) Legg merke til at det har en brikke i det. Ta den ut. Chippen er en Darlington-driver som er ganske praktisk plassert der på brettet, men vi trenger ikke den for dette prosjektet, og vi trenger den plass, så vekk med den brikken! Det er lettest å få sjetonger ut av stikkontakten ved å sette inn en vanlig flat skrutrekker like under den, flytte den inn og tippe brikken forsiktig.

Trinn 13: Sett inn sjetongene

En frisk, splitter ny brikke får vanligvis ikke plass i en stikkontakt med en gang. Du må trykke den sidelengs ned på et bord for å bøye alle beina i en vinkel slik at den får plass. (Bena går ned, inn i stikkontaktene:). Sørg for at alle beina er i stikkontaktene. Hvis du kjøpte Servo -oppgraderingen fra Picaxe, har du en gul brikke. Sett den i stedet for Darlington. Vær oppmerksom på at ikke alle hullene i prosjektbrettet er fylt ut med den gule brikken. Vi trenger bare de åtte til høyre i bildet, da dette bare er enkle motstander, trenger vi ikke mate dem ekstra. Denne gule brikken er faktisk bare 8 * 330 Ohms motstander i en pen pakke. Og så, hvis du skulle ha en motstand, kan du bare sette den i stedet i spor nummerert "0" (se bildet for denne stygge lille hacken), da dette er den eneste vi vil bruke når vi bare bruker en servo. Også Sett inn den store brikken, hjernen, mikrokontrolleren, Picaxe 28 (versjonsnummer) i prosjektbordet. Viktig å snu dette på riktig måte. Legg merke til at det er et lite merke i den ene enden, og så på brettet. Disse må gå sammen. Denne brikken får strøm fra brettet via 2 av bena. Alle de resterende 26 benene er koblet rundt på brettet, og de kan programmeres for deg, slik at du kan sende strøm inn og ut til oppdag ting og kontroller ting med programmene du laster opp til denne mikrokontrolleren. (kul!)

Trinn 14: Sett inn motorstyringen

Sett nå inn L293D-motorstyringen i den siste kontakten. Sørg for å snu denne på riktig måte, akkurat som mikrokontrolleren. L293D-motorstyringen vil ta 4 av utgangene fra mikrokontrolleren og gjøre dem til 2. Høres dumt ut? Vel.. Enhver vanlig utgang fra mikrokontrolleren kan bare være "på" eller "av". Så bare å bruke disse ville (eksempel) bare gjøre roboten din i stand til å kjøre fremover eller stoppe. Ikke omvendt! Det kan komme uhensiktsmessig ut når du vender mot en vegg. Brettet er gjort så smart at de to (nå reversible) utgangene får sitt eget mellomrom, merket (A) og (B) like ved siden av motorstyringen (nederst til høyre på bildet). Mer om dette senere.

Trinn 15: Den røde plasten på baksiden av brettet

På baksiden av brettet finner du kanskje merkelig plast. Dette nytter ikke, det er bare en rest fra produksjonen. De "dypper" brettet i varm tinn, og deler de ikke vil ha, så bli hermetisert forseglet med disse tingene. Bare ta det av når du trenger hullene de tetter.

Trinn 16: Koble motorledningene til brettet

Ta 4 stykker wire, og lodd dem til de 4 "A & B" - hullene… Eller hvis du er så avansert, kan du bruke andre måter å koble 4 kabler til hullene i standard størrelse! (man kan kjøpe alle slags standard stikkontakter og pinner som passer) Hvis du (som meg) bare lodder på brettet, kan du styrke denne delen med litt tape. eller hvis du har noe av den varmekrympende plasten, kan du støtte ledningene med dette.

Trinn 17: Koble ledningene til motorene

2 “A” går til en motor, og 2 “B” til den andre. Det spiller ingen rolle hvilken som er, så lenge “A” er koblet til den ene motoren, og “B” til de to polene på den andre. (Ja, loddejernet mitt er skittent, jeg vet, haha - så lenge det fungerer, vet du;)

Trinn 18: Tilkobling av servoen

La oss koble til servoen. Hvis du skulle lese Picaxe-dokumentasjonen, vil du lese at du bør bruke 2 forskjellige strømkilder hvis du legger til servoer. For å si det kort; Vi har ikke noe imot det her, dette er en enkel robot, og etter min erfaring fungerer dette helt fint. Du må lodde en ekstra pinne for å sende "0" hvis du vil bruke standard servotilkobling. En slik pin kommer med oppgraderingspakken til Picaxe (en hel rad, faktisk), men du trenger bare en for en servo, og de kan kjøpes i hvilken som helst elektronikkbutikk. Hvis servokabelen din er (svart, rød, hvit) eller (Svart, rød, gul), den svarte skal være på kanten av brettet. Min var (brun, rød, oransje), og så går den brune til kanten. Hintet er vanligvis det røde; Det er det som kalles V, eller noen av disse, som brukes tilfeldig: ("V", "V+", "œ+", "1"). Det er her strømmen kommer fra. Den svarte (eller brune i mitt tilfelle) er G, eller ("œG", "œ0" eller "-"). Dette er også kjent som "œGround", og det er strømmen som går til. (de 2 polene, +/- husker du fysikk-timene? Den siste fargen er da "Signalet" (hvit, gul eller oransje) En servo trenger både " + &-" eller "V & G", og et signal. Noen andre enheter trenger kanskje bare "Ground" og "Signal" (G & V), og noen kan både trenge V, G, Input og output. Kan være forvirrende i begynnelsen, og alt heter alltid annerledes (slik jeg nettopp gjorde her), men etter en stund vil du få logikken, og det er faktisk ekstremt enkelt - Selv får jeg det nå;)

Trinn 19: Hekte hodet

La oss nå koble til hodet the, Sharp IR-sensoren. (eller SRF05 hvis du gikk for det alternativet) (Hvis du kjøpte en SRF005 eller lignende i stedet, bør du se her hvordan du kobler dette til, det er annerledes enn dette!) Det er en million måter å koble til en ting som Skarp IR-sensor, men her er ledetråder: Rødt må kobles til V1, det vil si (i dette oppsettet) alt som er markert med  €œVà ¢ €Â, eller er koblet til dette. Svart går til G, Hvit som skal kobles til analog inngang 1. Hvis du leser dokumentasjonen som følger med prosjektkortet, kan du lese hvordan du kobler den medfølgende båndkabelen, og bruker denne. Hva jeg har gjort på bildet, er å kutte en kabel fra en gammel utbrent servo, loddet i en pinne, og koblet det hele sammen som en servo. Du kan bruke den til å se hvilke farger på Sharp som går til hvilken rad på tavlen.. eller en måte å gjøre dette på. Været du bruker båndene eller â ¬ €œmy metodeâ  â⬬Ââ koble Sharp IR, du bør også koble de 3 gjenværende analoge inngangene til V. (se på de små pinnene som er koblet til på bildet, ved siden av pluggen) Jeg hadde noen hoppere som lå, og du kan se at alle 3 tilkoblingene som er igjen er snarvei. (Det siste paret, som ikke er berørt, er bare to â ¬ €œGroundâ ¬â, trenger ikke å kutte disse). Hvis du bruker båndet, kan du bare koble inngangene til V (eller bakken for den saks skyld) ved å koble ledningene i par. Grunnen til at det er viktig å snarvei de ubrukte analoge inngangene her er at de er â € ¬Âœ venstre flytende. Dette betyr at du vil få alle slags rare avlesninger der du prøver å lese hvis disse ikke er koblet sammen. (for å si det kort, dette er en halvfarts gjennomgang, vi må komme til slutten;)

Trinn 20: La det være liv

Litt moro! Noen hvordan du skal få den røde ledningen fra batteriene (+) til å koble seg til den røde ledningen på prosjektbordet (V). Og den svarte (-) til (G). Hvordan du gjør dette avhenger av utstyret du har kjøpt. Hvis det er en batteriklemme på både batterier og brett, bør du fortsatt sørge for at "+" fra batteriene ender opp til "V" på brettet. (Lær mer her) Noen ganger (men ikke ofte) kan klippene reverseres til hverandre, og bare å sette to matchende klipp sammen er ingen garanti for at + kommer til V og - kommer til G! Sørg for, ellers ser du smeltende ting og røyker! Ikke mat brettet med mer enn 6V (ingen 9V batterier, selv om klemmen passer) Som et notat; Vi jobber bare med én strømforsyning her. Senere vil du bruke samme Ground, men både V1 og V2. På den måten kan sjetongene få én kilde, og motorene osv. En annen (sterkere) spenning. Installer Picaxe Programming Editor på en PC, følg håndbøkene for å få din Jack / USB / Serial tilkoblet. Sett inn batteriene i din (fortsatt hodeløse)) robot, sett inn jack -pinnen i roboten din.. gå inn i programmeringseditoren, og skrivervo 0, 150Trykk på F5, vent på at programmet skal overføres, og servoen din gir litt rykk (eller spinn, avhengig av hvilken måte det var). Hvis noe går galt her, kontakt meg eller kontakt meg, eller rot med manualene og portene osv., Til det ikke rapporteres noen feil, og alt ser ut til å fungere. For å teste, prøv å skriveervo 0, 200og trykk F5 Servosplaten skal snurre litt og stoppe. For å komme tilbake, skriv: servo 0, 150og trykk F5 Nå robotens “nakke” vender fremover. Stick på “hodet” - Sharp IR

Trinn 21: Heads Up & Go

Du er ferdig med å bygge det grunnleggende! Du har faktisk laget en robot. Nå begynner moroa, du kan programmere den til å gjøre hva som helst, og feste alt til den, utvide på noen måte. Jeg er sikker på at du allerede er full av ideer, og du har sannsynligvis ikke fulgt meg hele veien;) Designet kan være forsiktig, du kan ha brukt andre deler osv. Men hvis du har koblet til som beskrevet, her er noen tips for å komme i gang med å programmere roboten din: Skriv inn (kopier-lim inn) denne koden i redigeringsprogrammet, og trykk på F5 mens roboten er tilkoblet: Merk: Koden vil se mye bedre ut når du får den inn i redaktøren, den vil gjenkjenne kommandoer og gi dem farger. +++ main: readadc 1, b1 'tar spenningen tilbake til analog pin 1, og setter den inn i variabel b1debug' dette trekker ut alle variablene til redaktøren. gå til hoved +++ Ta nå hånden foran av robotens hode og legg merke til hvordan variabelen b1 endrer verdi. Du kan bruke kunnskapen til å bestemme hva som skal skje når (hvor tett ting skal komme før..) Nå anbefaler jeg deg å sette roboten din på en fyrstikkeske eller lignende, ettersom hjulene begynner å snu. Skriv inn (kopier-lim inn) denne koden i redaktøren, og trykk på F5 mens roboten er tilkoblet: +++ høy 4low 5 +++ Ett av hjulene skal svinge i en retning. Snu hjulene dine fremover? I så fall er dette instruksjonen for det hjulet for å snu fremover. Hvis hjulet snur bakover, kan du prøve dette: +++ lav 4høy 5 +++ For å snu det andre hjulet, må du gå innhøy 6low 7 (eller omvendt i motsatt retning.) Servoen du allerede har prøvd. Hele veien til den ene siden er: servo 0, 75 den andre siden er: servo 1, 225- og senter: servo 1, 150 Her er et lite program som vil (bør, hvis alt er bra, og du setter inn de riktige parametrene for høy/lav for å passe ledningene dine til motorene) få roboten til å kjøre rundt, stoppe foran ting, se til hver side for å bestemme hvilken som er best, snu den vei, og kjør mot nye eventyr. +++ Symbol fare -nivå = 70 'hvor langt bør ting være, før vi reagerer? Symbol sving = 300' dette angir hvor mye som skal vendes Symbol servo_turn = 700 'Dette angir hvor lenge vi skal bør vente på at servoen skal snu (avhengig av hastigheten) før vi måler avstanden hovedsakelig: 'hovedsløyfen leseradc 1, b1' les hvor mye avstand fremover hvis b1 <dan gerlevel thengosub nodanger 'hvis ingenting er i forkant, kjør fremoverelsegosub uansett' hvis hindring foran, bestem deretter hvilken vei som er bedre hvis du går til hoved 'dette ender sløyfen, resten er bare underrutiner ikke-fare:' dette bør være din kombinasjon for å få roboten til å kjøre fremover, disse må du mest sannsynlig justere slik at de passer til måten du har koblet robotene dine på motorer høy 5: høy 6: lav 4: lav 7 tilbake hvilken måte: gosub totalhalt 'første stopp!' Se en måte: gosub lturn 'se til en sidepause servo_turn' vent servoen som skal være ferdig med å snu gosub totalhaltreadadc 1, b1'Se den andre veien: gosub rturn 'se til en annen sidepause servo_turn' vent på at servoen er ferdig med å snu: høy 6: lav 5: lav 7: høy 4 'dette bør være din kombinasjon som gjør roboten enveis sving: gosub totalhaltreturnbody_rturn: høy 5: lav 6: lav 4: høy 7' dette bør være din c ombinasjon som snur roboten den andre veien pause: gosub totalhaltreturnrturn: servo 0, 100 'blikk til en sidereturnlturn: servo 0, 200' blikk til den andre sidereturntotalhalt: lav 4: lav 5: lav 6: lav 7 'lav på alle 4 stopper roboten! Servo 0, 150 'ansikt fremover venter 1' frys alt for et sekund tilbake +++ Med litt smart programmering og justering kan du få roboten til å kjøre, snu hodet, ta avgjørelser, gjøre små justeringer, sving mot à ¢ €œinteressante hullà ¢ â € “som dører, alle jobber samtidig, mens du kjører. Det ser ganske kult ut hvis du får roboten til å snurre mens hodet snur;) Leter du etter litt mer avansert kode? Sjekk dette: https://letsmakerobots.com/node/25Sound:Du kan også legge til en liten høyttaler til eksempel (output) pin 1 & ground, og writeSound 1, (100, 5)- eller i eksempelprogrammet ovenfor make itSound 1, (b1, 5)- for å få morsomme lyder avhengig av avstanden til objektene fremover. Du kan også feste en lampe eller en LED til pinne 2 og bakken, og skrive (husk LEDs behov for å snu rett vei) Høy 2 for å snu på lampen, og Lav 2for å slå den av;)- Hva med en laserpenn, montert på en ekstra servo? Deretter kan du få roboten til å snu laseren og slå den på og av og peke på steder.

• Legg til en markør på den (kanskje på en andre servo, slik at den kan ta den av og på papiret?), Og lær den å skrive hvor mange ganger du vinker hånden foran den på et stykke papir.
• Gjør den til en "katt-gå-ned-fra-stolen" -verge-robot, ristende når katten kommer i nærheten.
• Få den til å jage en annen robot (eller katt?) Du kommer inn på noen gode jaktrutiner på denne måten!
• Få det til å oppsøke midten av et rom
• Få den til å fungere som en mus; Frys hvis det er bevegelse i sikte, og beveg deg alltid nær vegger og søk etter små hull for å komme inn.

Du kan også ta fra hverandre en gammel lekebil, ta ut elektronikken i den, lagre motorene og dreieenheten i den og koble til brettet, servoen og sensoren-du vil ha gitt livet til bilen din:) Prøv også Hvis du vil lese noen av dokumentasjonen, vil det være fornuftig nå som du har et forsprang. Du kan gjøre alt nå! Velkommen til en veldig morsom verden av hjemmelagde roboter, det er tusenvis av sensorer og aktuatorer som bare venter på at du skal koble dem til og lage roboter av dem:) Ta nå noen bilder av roboten din, og send dem til meg på letsmakerobots.com - Cjaa;)