Ard-e: Roboten med en Arduino som hjerne: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Hvordan lage en åpen kildekode Arduino -kontrollert robot for under $ 100.

Forhåpentligvis vil du kunne ta ditt første skritt i robotikk etter å ha lest denne instruksjonsboken. Ard-e koster omtrent $ 90 til $ 130, avhengig av hvor mye ekstra elektronikk du har liggende. Hovedkostnadene er: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- $ 10 Jeg kjøpte min på en lokal hobbybutikk Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Diverse andre elektronikk- rundt $ 10 radioshack eller digikey.com sensorer - alt fra 0 dollar til 28 dollar, avhengig av hvor mange du vil ha og hvor omfattende din søppelelektronikk er. Så med å bruke rundt $ 100 får du en fjernkontrollrobot med et pan og tilt -system som kan brukes til å sikte mot et kamera, en hacket airsoft gun (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) eller du kan feste en laser til den fordi det er det du har liggende. Hvis du ville være virkelig grusom, kan du feste en dvd -laser til den og brenne hva du vil (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) I tillegg til å lage pan- og tilt -systemet som er fjernstyrt Du kan også kjøpe chips for omtrent tre dollar, feste sensorer til Ard-e og gjøre ham helt autonom. For rundt hundre dollar kan du bygge ditt eget robotsystem som har det meste av funksjonaliteten til en roomba eller en lego-minstorms robot: Det kan fornemme når det støter på noe som er programmert for å unngå det det støter på, det kan følge de lyseste lys, lukter forurensende stoffer, hører lyder, vet nøyaktig hvor langt det har gått, og bli kontrollert av en gammel resirkulert fjernkontroll. Alt dette til omtrent halvparten av prisen på kommersielle enheter. Dette er mitt bidrag til RobotGames robotkonkurransen, så hvis du liker det, må du stemme på det! Merk: Opprinnelig hadde jeg tenkt å skrive inn den fjernstyrte versjonen bare som mitt bidrag til konkurransen, men siden fristen ble presset tilbake, skal jeg vise deg hvordan du får Ard-e til å løpe selv. Så til hvordan du bygger Ard-e

Trinn 1: Bygg din bulldozer

Så når du får det nye bulldozersettet ditt enten i posten eller i din lokale hobbybutikk, må du sette det sammen. Disse settene fra Tamiya pleier å være litt på den dyre siden, men de er verdt det. Jeg fant ormgirkassen som jeg bruker til å panorere laseren i en eske med gamle prosjekter dekket av støv, den hadde ikke blitt rørt på kanskje tre år. Etter å ha blåst av støvet og koblet det til gikk det fint.

En lommekniv eller lærmann bør være alt av verktøy du trenger for å sette opp bulldozeren. Instruksjonene er trinn for trinn og enkle å følge selv om engelskmennene er litt vaklende. Siden jeg ikke hadde tenkt å bruke Ard-e som en virkelig svak bulldozer, festet jeg ikke plogen. DC -motorene som driver bulldozer styres av dobbeltpolede dobbelkast (DPDT) -brytere som utgjør kontrolleren. Jeg la til et diagram om hvordan du kobler til din egen DPDT -bryter for å styre en motor fordi jeg senere ender med å kontrollere panoreringsmotoren med en annen DPDT -bryter. Forhåpentligvis gjør diagrammet det klart at bryteren når den kastes en vei får motoren til å snu en vei og når den kastes den andre svinger den.

Trinn 2: Monter panne- og vippesystemet

Så du har nå en base for Ard-e som er konstruert og konstruert godt (forhåpentligvis kastet ikke engelskmennene i instruksjonene deg for mye). Nå må du bygge noe som denne basen kan kjøre rundt og gjøre kule ting med. Jeg valgte å sette en annen likestrømsmotor og en servo på den som et panne- og vippesystem som kan brukes til å sikte hva du vil. Servoen styres av Arduino og panoreringsmotoren styres av en DPDT -bryter som jeg kjøpte på radiohytte for rundt to dollar. For å kontrollere servoen skrev jeg en kode i Arduino -programvaremiljøet som leser spenningsfallet fra et potensiometer og konverterer det til vinkelen som servoen skal flyttes til. For å implementere dette på Arduino kobler du servodatatråden til en av de digitale utgangspinnene på Arduino og plusspenningskabelen til 5V og jordledningen til jord. For potensiometeret må du koble de to ytre ledningene til +5V og den andre til jord. Midtledningen fra potensiometeret bør deretter kobles til en analog inngang. Potensiometret fungerer deretter som en spenningsdeler med mulige verdier på 0V til +5. Når Arduino leser den analoge inngangen, leser den den fra 0 til 1023. For å få en vinkel å kjøre servoen på delte jeg verdien som Arduino leste med 5,68 for å få en skala på omtrent 0-180. Her er koden jeg brukte for å kontrollere tilt -servoen fra et potensiometer: #include int potPin = 2; // velger inngangspinnen for potensiometerServo servo1; int val = 0; // variabel for å lagre verdien som kommer fra potensiometervoidoppsettet () {servo1.attach (8); // velger pinnen for servoen} void loop () {val = analogRead (potPin); // les verdien fra potensiometeret val = val / 5,68; // konverter verdien til grader servo1.write (val); // få servoen til å gå i den grad Servo:: refresh (); // kommando nødvendig for å kjøre servoen} Hvis du trenger hjelp til å jobbe med Arduino som jeg gjorde, foreslår jeg sterkt at du går til www.arduino.cc. Det er et fantastisk nettsted med åpen kildekode som er veldig nyttig. Så etter å ha testet kontrollen av servoen og bryteren trengte jeg et sted å plassere dem. Jeg endte opp med å bruke et stykke skrap som ble kuttet til omtrent samme lengde som Ard-e og skrudd det inn i bakplaten med et stykke aluminium bøyd i en 90 graders vinkel. Jeg installerte deretter DPDT -bryteren og potensiometeret i kontrolleren. Det var en tett klem, og jeg måtte bore et nytt hull i toppen av den for å kjøre ledninger ut, men alt i alt fungerte det ganske bra. Jeg endte også med å lodde ledninger på den eksisterende kontrolleren for å drive ormen. Jeg burde sannsynligvis ha brukt en annen servo til panorering, men hobbybutikken jeg gikk til hadde bare en av de ti dollarene og motoren kan snu 360 grader i motsetning til servoen. Motoren er litt for treg. Nå til testingen.

Trinn 3: Test og lag den fjernstyrte versjonen av Ard-e

Så før vi begynner å kjøre Ard-e må vi lage Arduino-mobilen. Alt du trenger for at Decimilla skal bli mobil, er et 9 volt batteri koblet til en plugg som passer inn i den eksterne strømforsyningen. Jeg endte med å kutte strømledningen fra en gammel transformator og fikk et batteri på ni volt ved å ta fra hverandre en gammel ni volt. Jumperen må også flyttes fra usb -strøm til ekstern strøm. Hvis batteriet er koblet til riktig, skal strømlampen på Arduino lyse. Hvis ikke har du sannsynligvis feil polaritet og bør bytte ledninger. Jeg gjorde dette først, og det forårsaket ingen skade på brikken, men jeg vil ikke anbefale å gjøre det lenge.

Nå bør du teste for å se om alt fungerer som du forventet. Fest noe til panne- og vippesystemet som et kamera eller en ledning. Jeg brukte en laserglidelås på servoen fordi den passet fint og jeg hadde en liggende. Kjør Ard-e rundt og prøv å ikke skinne laseren inn i øynene dine. Da jeg først satte Ard-e sammen, satte jeg Arduino bak kontrolleren og teipet den på plass. Med dette oppsettet hver gang jeg kjørte enten drivmotorene eller panoreringsmotoren, ville servoen gå til 0 -graders posisjon. Tilsynelatende ville driften av motorene forstyrre tidskontrollpulsen og få servoen til å tro at den skulle være på 0 grader. Jeg skjønte at dette sannsynligvis var på grunn av hvor lang kontrolltråden på Ard-e's servo var. Den måtte løpe fra Ard-e til Ardunio bak kontrolleren hele tiden i nærheten av ledningene som førte strømmen til motorene. Disse ledningene induserte mye støy i kontrolltråden og gjorde at den gikk til 0. For å fikse dette problemet flyttet jeg Arduino bak kontrolleren til på Ard-e. Legg merke til den meget profesjonelle duct tape -montering av både servoen og Arduino. Dette eliminerte motortrådene som forårsaket støy og løste problemet. De lange ledningene bar deretter bare strømmen til og inngangssignalet fra potensiometeret i stedet for strøm- og kontrollsignalet for servoen. Støyen fra motortrådene påvirker nå avlesningen av potensiometeret som har liten eller ingen effekt på graden servoen blir drevet til. Så du har nå den fjernstyrte versjonen av Ard-e. I utgangspunktet har du akkurat laget en veldig kul hjemmebygget bil som du kan kjøre rundt og peke på ting med. Arduino er mildt sagt underutnyttet. Ard-e bruker akkurat nå en sjettedel av sin evne til å ane den analoge verden og 1/14 av sine digitale I/O-evner. Du kan spare deg for litt penger og bare ta ut servoen og Arduino hvis en hjemmebygd bil er alt du vil ha …. Men hvis du virkelig vil synke tennene inn i robotikk, kan du lese om hvordan du får Ard-e til å kjøre selv.

Trinn 4: Ard-e på Auto: Bruke Ardunio til å drive DC-motorene

Andre pris i Instructables og RoboGames Robot Contest