BOB' V2.0: 6 trinn (med bilder)

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

Dette er en oppfølger, så å si, av 'Obstacle-Unoiding Robot with a Personality' instruerbar. I den instruksen bestemte jeg meg for å kalle roboten 'BIR'. BIR hadde ganske mange feil og ulemper, så jeg har nå forbedret BIR på noen få måter. (Han? Det?) Har nå bedre:

• Utholdenhet (forbedret kraftsystem)
• 'Vision' (ekstra sensorer)
• 'Nerver' (tilkoblinger blir sikrere)
• Brainpower (annen mikrokontroller)

Bob bruker nå en koblingsregulator og et 9,6V RC -batteri for strøm, bedre sensorfester, en ekstra GP2D12 IR -sensor, en panoreringsservo for ultralydavstandsmåleren og en AVR ATmega168 mikrokontroller på et Arduino -utviklingsbord. Jeg har alltid elsket å bygge prosjekter med mikrokontrollere, og hva ville være bedre enn å bygge en robot med en for å vise mikrokontrollerens fulle evner!

Trinn 1: Deleliste

Her er en liste over hva BIR består av, og hvor du kan få dem: Servoer:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x Parallax Continuous Rotation Servos - Parallax.com, Acroname.com

Prototyping maskinvare/kabler:

• 1x 3 -tråds sensorkabel - En hvilken som helst online forhandler av roboter. Jeg fikk min fra Trossenrobotics.com.
• 4x 'Board Montering Analog Jacks'. - Jeg har disse HER. Jeg tror du også kan få dem fra Digikey.
• Brødbrett - Radioshack
• Ulike trådlengder (for tilkoblingene på brødbrettet). Jeg brukte et brødbrett fordi jeg HATER lodding. Brettbrettet brukes til å lage alle forbindelsene mellom sensorene og mikrokontrolleren.
• Mannlige overskrifter - jeg har fått noen jeg fikk fra sparkfun HER.

Sensorer:

• 3x Sharp GP2D12 IR -sensorer (med 3 -leder kabler) - Acroname, Trossen Robotics (det var der jeg fikk mine), Devantech
• 'Ping)))' 'Ultrasonic Rangefinder - Parallax.com, jeg tror jeg har sett det andre steder på nettet …

Makt:

• 9.6V Ni-Cd oppladbart batteri (eller en hvilken som helst annen 8-AA-batteripakke/hvilken som helst oppladbar batteri over 9V)-Jeg hadde denne fra lenge siden da den en gang ble brukt til en RC-racerbil. Du kan få disse praktisk talt hvilken som helst hobbybutikk.
• 5V 1A Switching Voltage Regulator - Dimension Engineering.com eller Trossen Robotics (der jeg fikk min)
• Passende kontakt for å passe til batteriet du bruker (for å lage tilkoblingen mellom batteriet og elektronikken).

Datamaskin:

Arduino mikrokontroller (Arduino Diecimila; jeg vet at bildet viser en NG; det var en ulykke. Jeg mente å laste opp et bilde av Diecimila. Jeg brukte Diecimila, men du trenger ikke å ha den nyeste modellen av Arduino for denne roboten.)

Chassis:

Chassiset jeg brukte er et jeg fikk fra et sett fra Parallax kalt 'BOE-Bot Kit'. Du kan bruke plexiglass, et plastark av passende størrelse, et forhåndsmaskinert chassis fra en nettbutikk, eller til og med en trebit

Kabelhåndtering:

Kabelbindere - (de hvite, plastiske tingene du finner i emballasje for å holde ting sammen) Du kan få dem på hjemmedepotet, lowes eller praktisk talt hvilken som helst jernvarehandel

Annen:

• 1x Piezo -høyttaler/element - jeg brukte dette som en indikator; Arduino piper når programmet begynner å kjøre
• 1x LED
• 1x 200ohm motstand (for LED)

Trinn 2: Start montering - Montering av skarp IR -sensorbrakett

Det er noen spalter som stemmer overens med hullene og spaltene på chassiset. Fest sensorens monteringsbrakett med to skruer og muttere på undersiden.

Trinn 3: Monter Pan Servo og Ultrasonic Rangefinder

Panoreringsservoen tjener til å panorere Ping))) horisontalt for et bredt spekter av objektdeteksjon, samt måling av avstander i forskjellige vinkler for å bestemme den klareste kjørebanen. Jeg brukte noen distanser for å montere servoen, og noen av skruene jeg hadde. Størrelsen du vil bruke til denne maskinvaren er veldig liten; Jeg har ikke klart å finne skruer av den riktige 'gjengen' andre steder enn på nettet. Jeg får denne maskinvaren enten fra Sparkfun Electronics eller Parallax (begge online). Begge disse forhandlerne har alle de samme skruene og avstandene. Nå, for ultralydavstandsmåleren. Jeg skreddersydde en monteringsbrakett for Ping))) ultralydsranger fordi jeg ikke ønsket å måtte bruke ekstra penger på en på nettet. Jeg brukte litt plexiglass, en rett kant (barberblad) og en c-klemme for å feste plasten fra hverandre. Alt du trenger å gjøre for å gjøre dette feste er å måle ultralydavstandsmåleren, kutte ut to identiske plexiglassstykker et par mm større enn størrelsen på ultralydvakten, bore hullene der det er nødvendig, og lim dem i en rett vinkel som vist. Til slutt, bor et lite hull som er litt større enn skruen som ble festet til servohodet, sett inn skruen og fest deretter hele enheten til servoen. Jeg kan være flink med programmering og kreativitet, men å bearbeide maskinvaren til en hjemmebrygget robot er definitivt ikke et av mine høydepunkter. Så hva betyr det? Hvis jeg kan gjøre det, kan du definitivt! Merknader om servoen: Du trenger ikke å kjøpe en Futaba S3003 som jeg brukte; du kan bruke hvilken som helst servo du vil, så lenge den har en stor bevegelsesgrad; det er viktig for dette prosjektet! Jeg tror Futaba -servoen jeg brukte har ~ 180 graders bevegelse. Da jeg søkte etter en servo å bruke som panoreringsservo for BIR, så jeg etter den rimeligste jeg kunne finne, og den jeg bruker gjør jobben perfekt. Hvis du har en standard hobbyservo med ~ 180 grader bevegelse, så er du klar for denne delen, MEN- du må kanskje justere PWM-verdiene i kildekoden for å passe til servoen din, for hvis du ikke gjør det 't, kan du skade SERVOEN. Jeg har ødelagt en servo ved et uhell slik før, så vær forsiktig når du bruker en ny servo; finn ut 'grensene' for PWM -verdier, ellers vil den prøve å snu lenger enn den fysisk kan (servoer er 'dumme'), og det vil ødelegge tannhjulene inne i den (med mindre du kjøpte en veldig fin en med metallgir).

Trinn 4: Legg til BOB's Brain (Arduino) og gjør tilkoblingene

For en raskere 'hjerne' bestemte jeg meg for å bruke Arduino (ATmega168), som til tross for å kjøre på bare 16Mhz (sammenlignet med BS2s 20Mhz), er mye raskere enn BS2 fordi den ikke har tolk involvert som BASIC Stamps har å bruke. Selv om BASIC Stamps er flotte for enkle prosjekter og enkle å bruke, er de ikke så kraftige og passet ikke regningen (som jeg fant ut på den harde måten med 'BOB V1.0'). Et eller annet sted på 'nettet' så jeg et billig alternativ til 'Arduino Proto Shield'; alt du trenger å gjøre er å få et av de gule brødbrettene for radioshack, og fest det på baksiden av arduinoen med et gummibånd! Du kan ta med de nødvendige pinnene rundt til brødbrettet med en kort ledning. Jeg ville legge ut en skjematisk, men det er ingen kretser du trenger å konstruere, bare signal-, vcc- og gnd -tilkoblinger. Tilkoblingene er:

• Pin (analog) 0: Venstre GP2D12
• Pin (analog) 1: Center GP2D12
• Pin (analog) 2: Høyre GP2D12
• Pin 5: Pan Servo
• Pin 6: Venstre drivservo
• Pin 7: Ultrasonic Rangefinder ('Ping)))' ')
• Pin 9: Høyrehjuls servo
• Pin 11: Piezo -høyttaler

Jeg brukte ikke noen ekstra filterkondensatorer fordi 5V -bryteregulatoren har dem innebygd. Den eneste råkomponenten du trenger å bruke er en 220 ohm motstand for LED -en som er koblet til VCC (+) som en strømindikator.

Trinn 5: Gjør maskinvaren til en fungerende robot

Her er koden for BIR. Det er mange kommentarer der for å forstå hva som skjer. Det er også en "kommentert" kode som enten ikke brukes eller brukes til feilsøking. Kodeseksjonen som håndterer ultralydavstandsmåleravlesningene ble gjort av en annen forfatter; Jeg fikk den fra Arduino -siden. Kreditt til den delen går til den forfatteren. * VIKTIG*: Jeg har funnet ut at for å se koden må du åpne den i et tekstbehandlingsprogram (Microsoft Word, Notisblokk, Wordpad, OpenOffice, etc.). Av en eller annen grunn er den som standard en 'Windows Media TMP -fil'.

Trinn 6: Sluttnotater

Jeg vil utvide BOBs evner - jeg håper snart å legge til en lydsensor, en lyssensor, en PIR -sensor for å oppdage mennesker, og kanskje til og med noen andre sensorer. For øyeblikket unngår BIR bare hindringer. De 3 IR -sensorene tjener til å oppdage objekter mens roboten beveger seg fremover, og ultralydvokteren er der for: A) når roboten beveger seg fremover, detekterer objekter i IR -sensorens blinde flekker, og B) når BOB oppdager for mange objekter i løpet av en gitt tid vil han 'søke' etter ryddingsveien; panorere servoen og sjekke forskjellige vinkler for en tydeligere bane. Jeg tror BOB vil vare omtrent 1 time 20 minutter på full lading med koblingsspenningsregulatoren og 9,6 V batteriet. Jeg vet også hvordan brødbrettet og Arduino sitter på kabinettet er litt prekært, men det holder seg med et gummibånd. Jeg finner snart en måte å feste det med litt maskinvare og derfor få det til å se mer polert ut. Jeg vil legge til denne instruksjonsboken i fremtiden … Nedenfor er en video av den i bruk! Jeg har også inkludert håndbøkene for sensorene akkurat som i BOB 1.0-instruksjonene ("Obstacle-Avoiding Robot With A Personality"). 'DE- ……' en for koblingsregulatoren.