Alpha Bot 1.0: 13 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

معرفی… ALPHABOT 1.0 ربات خوشه ای 2-تمشک-پای با 2 دوربین DOF و دوربین 8 مگاپیکسلی این ربات دارای ویژگی های زیادی است که باید به آن ادامه دهید. ممکن است همه ویژگی ها در برخی از تصاویر یا فیلم های بالا آشکار نباشد ، زیرا این ربات مراحل مختلف ساخت خود را در طول زمان گذرانده است ، و هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن دارد.

یادداشت مهم:

در 2 تصویر بالا روبات با سپر موتور در بالای ربات و صفحه نمایش لمسی 7 اینچی نصب شده نشان داده شده است.

شما می توانید آن را با چاپ سه بعدی روی صفحه نمایش (بعداً در این دستورالعمل) و با حذف ، لحیم کاری نوار تنظیم 40 پینی ، به این شکل بسازید. با ادامه این پروژه در اینجا یا در وبلاگ من ، ممکن است اطلاعات بیشتری ارسال کنم. در alphabot-blog.herokuapp.com/ یا اینجا باشید.

تدارکات

در اینجا لوازم زیر است که من برای ساخت این ربات استفاده کردم. می توانید آنها را در یک سایت سخت افزاری آنلاین خریداری کنید:

• MOUNTAIN_ARK ربات ردیابی ماشین هوشمند پلت فرم فلزی آلومینیوم آلیاژ مخزن شاسی با موتور قدرتمند دوگانه DC 9V
• درایور SunFounder PCA9685 16 Channel 12 Bit PWM Servo برای Arduino و Raspberry Pi
• ماژول GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS ، میکروکنترلر Drone ، گیرنده GPS)
• 50 عدد 5 میلی متر 4 پین RGB چند رنگ LED کاتد معمولی برای Arduino DIY
• گیرنده مادون قرمز Gikfun IR و گیرنده IR برای آردوینو (بسته 10 جفتی) (EK8460)
• برد ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LED مادون قرمز فرستنده و دیود گیرنده برای آردوینو (بسته 20 عددی) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 Starter Kit For Arduino W/ 33 Lessons Tutorial Over 200pcs Complete Electronic Component Project Projects
• TFmini-s ، 0.1-12m Lidar Detector Sensor Lidar Tiny Module Single-Point Micro Ranging Module با رابط ارتباطی UART / I2C
• بسته باتری لیتیوم یونی 12V 3000mAh قابل شارژ TalentCell برای نوار LED ، دوربین مدار بسته و موارد دیگر ، پاوربانک خارجی DC 12V/5V USB خروجی دوگانه با شارژر ، مشکی
• رزبری پای 3 مدل B (2X)
• ماژول دوربین رزبری پای V2
• رزبری پای NoIR دوربین V2
• 4 عدد 5.5X2.1 میلی متر کابل اتصال دهنده قدرت مردانه DC
• Adafruit Flex Cable for Raspberry Pi Camera - 18 " / 457mm (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 نیمه هادی ، ولتاژ پایین ، تقویت کننده قدرت صوتی ، Dip-8 ، 3.3 میلی متر H x 6.35 میلی متر عرض 9 9.27 میلی متر L (بسته 10 تایی)
• پاور بانک شارژر قابل حمل 26800mAh ظرفیت فوق العاده بالا باتری خارجی پورت خروجی دوگانه با 4 LED
• Freenove Ultimate Starter Kit for Raspberry Pi 4 B 3 B+، 434 Pages آموزش مفصل، Python C Java، 223 items، 57 Projects، Electronics and programming، Solderless Breadboard
• لحیم کاری آهن لحیم کاری - دمای قابل تنظیم 60W ، سیم لحیم ، پایه لحیم کاری ، سیم برش ، نکات آهن لحیم کاری ، پمپ لحیم کاری ، موچین ، رزین ، لوله های حرارتی [110V ، پلاگین ایالات متحده]
• کیت نمونه اولیه برد مدار چاپی دو طرفه ، برد مدار چاپی جهانی Quimat 35Pcs با 5 اندازه برای لحیم کاری DIY و پروژه الکترونیکی (QY21)
• Breadboard Solderless with Jumper Cables– ALLDE BJ-021 2Pc 400 Pin and 2pcs 830 Pin Prototype PCB Board and 3Pc Dupont Jumper Wires (Male-Female، Female-Female، Male-Male) برای Raspberry Pi و Arduino
• بند زیپی 2 میلی متری (بسته 500 عددی)

• رزبری پای صفحه نمایش لمسی 7 اینچی

مرحله 1: راه اندازی نرم افزار RPI

اولین قدم: raspbian را برای RPI های خود نصب کنید (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

زبان نرم افزار: جاوا با NetBeans IDE. من ارتباط پروژه از راه دور را با تمشک pi دارم. (قبلاً ، پلت فرم اصلی روبات ها پردازش.org را پردازش می کرد)

درباره نرم افزار: پردازش به عنوان یک طرح طراحی نرم افزاری انعطاف پذیر طراحی شد. به شما این امکان را می دهد که با گرافیک دو بعدی و سه بعدی به زبان جاوا یا با سایر "حالت ها" (زبان های برنامه نویسی) برنامه نویسی کنید. از Swing (UI) ، JOGL (OpenGL (3D)) و دیگر سیستم عامل های جاوا استفاده می کند. یک مشکل. این فقط برای برنامه نویسان مبتدی و برنامه های کوچک طراحی شده است. من به دلیل محدودیت های دیگر ، پلت فرم نرم افزار خود را تغییر دادم ، به ویژه به این دلیل که همه فایل های.pde شما در پروژه شما ، در پردازش IDE در بالا پر می شوند. من در حال حاضر از NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download) ، با اشتراک پروژه از راه دور بین رایانه خود و تمشک اصلی pi خود ، استفاده می کنم تا برنامه نویسی مواردی مانند پین های GPIO و موارد دیگر آسان تر شود. و من برای رابط کاربری روبات هایم به java FX نگاه می کنم.

در این مقاله می توانید نحوه تنظیم NetBeans IDE با اشتراک پروژه از راه دور را بیاموزید:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

مرحله 2: مونتاژ موارد روی شاسی

مفیدترین شکل مونتاژ: من مفیدترین شکل مونتاژ را زیپ کای می دانم. با استفاده از زیپ می توانید هر چیزی را به شاسی ربات خود متصل کنید. من بند زیپ 2 میلی متری خریدم تا بتوانند از طریق هر سوراخی در شاسی من جا شوند.

اگر مکان مناسبی برای قرار دادن چند پیچ وجود دارد ، در مورد سنسور IMU من (در تصاویر بالا) ، به جای آن پیچ ها باید وارد شوند.

همچنین از واشرهای پرینت سه بعدی (در تصاویر بالا دیده می شود) برای فاصله گذاری و جلوگیری از خط خوردگی رنگ شاسی استفاده می کنم.

مرحله 3: نمای کلی لحیم کاری

مواردی که باید در این دستورالعمل لحیم شود:

• همانطور که در بالا ذکر شد: سنسورهای IR
• کابل برق آردوینو 5.5x2.1
• اتصالات چراغ جلو 5V+GND
• 12V LiOn باتری سیستم قدرت و 5V Power pack سیستم قدرت
• روبان تنظیم 40 پین برای حرکت سپر موتور 1 سانتیمتر از موتورها

نکات لحیم کاری: وقتی 2 سنسور IR را لحیم کردم ، از سیم عایق معمولی برای اتصالات طولانی تر استفاده کردم. استفاده از سیم مسی قلع بسیار ساده تر است. من 24 سیم AWG گرفتم. من از آن برای لحیم کردن قسمت پشتی شکستن پین خود استفاده کردم و بی نهایت بهتر از سیم عایق کار می کند.

مرحله 4: تخته شکستن سرباز

در ابتدا لازم به نظر نمی رسد ، اما اگر می خواهید 10 سنسور را به یک آردوینو وصل کنید ، قطعاً مورد نیاز است. شما یک سیم GND را در انتهای برد قرار می دهید و 26 سیم GND دیگر برای استفاده به دست می آورید. من از این پین در همه پین های 5 ولت ، GND و 3.3 ولت آردوینو استفاده خواهم کرد.

مرحله 5: چراغ های جلویی لحیم کاری کنید

هنگام لحیم کاری چراغ های جلو (همراه با شاسی) ، سیم های GND را به هم وصل کردم تا هنگام اتصال همه چیز به آردوینو ، کار ساده باشد. من برای هر دو چراغ جلو از مقاومت 220 اهم استفاده کردم و از لوله های کوچک کننده حرارتی برای جلوگیری از فروپاشی اتصالات لحیم شده استفاده کردم.

مرحله 6: سنسورهای IR لحیم کاری

در مرحله بعد ، می خواهید سنسورهای IR را بر اساس نمودار نشان داده شده در بالا لحیم کنید.

همانطور که گفتم ، وقتی 2 سنسور IR را لحیم کردم ، از سیم عایق معمولی برای اتصالات طولانی تر استفاده کردم ، اما استفاده از سیم مسی قلع 24 AWG برای این کار بسیار ساده تر است. فقط مطمئن شوید که سیم ها از یکدیگر عبور نمی کنند!

مرحله 7: سایر مشاغل لحیم کاری

سایر قطعات خانگی که باید لحیم شوند

• کابل برق به Arduino MEGA 2560 (کابل برق 5.5x2.1 به کابل USB 2.0)
• 12V LiOn باتری سیستم قدرت و 5V Power pack سیستم قدرت

مرحله 8: Motor Shield را اضافه کنید

شما باید یک نوار تنظیم 40 پینی را لحیم کنید:

سپر موتور 1 سانتیمتر بیش از حد به موتورها نزدیک است ، بنابراین باید یک روبان تنظیم 40 پینی ایجاد کنید تا سپر موتور را 1 سانتیمتر عقب ببرید.

- این جایی است که سیم مسی قلع 24 سنج کاملاً ضروری است.

مرحله 9: دوربین چاپ سه بعدی

اکنون باید دوربین و پایه دوربین را به صورت سه بعدی چاپ کنید.

این فایل های G-Code را بردارید و آنها را در Ultimaker Cura یا هر برنامه نرم افزاری چاپ سه بعدی دیگری که استفاده می کنید باز کنید. پس از اتمام چاپ مدل ، سروو را روی پایه قرار داده و درپوش را با چسب تفنگ چسبانده ، سپس براکت های پایه را به کانکتور پلاستیکی سروهای پایین بچسبانید.

مرحله 10: پرینت سه بعدی سایر موارد ضروری

تمام قطعات با استفاده از فیلامنت مشکی PLA ساخته شده اند

• پایه نصب برد برد آردوینو

• پایه صفحه 7 اینچی (فقط اگر می خواهید صفحه 7 اینچی را روی سپر موتور نصب کنید) این را چاپ کنید

  مونتاژ: شما باید سوراخ هایی را در پلت فرم Screen Mount ایجاد کنید ، قطعات Screen Mount Raise را وارد کرده و آنها را با اسلحه چسب بزنید

• آجیل و واشر (قبلاً ذکر شد)

  می توانید آن را از اینجا بارگیری کنید: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

طراحی و چاپ سه بعدی

در بالا G-Codes برای موارد اضافی برای چاپ برای ربات شما آمده است.

مرحله 11: همه چیز را سیم کشی کنید

همه سیمهای حسگرهایی را که به AlphaBot وصل کرده اید ، وصل کنید و آنها را به Arduino Mega 2560 وصل کنید. هر گونه اتصال GND ، 5V یا 3.3V را به برد برک آوت وصل کنید.

اتصال همه تخته ها به صورت سریال

برای ارتباط بردها با یکدیگر ، برد تمشک Pis و آردوینو باید به صورت سری به هم متصل شوند.

کابل های سریال مورد نیاز است (در صورت نداشتن ممکن است لازم باشد یکی را لحیم کنید):

• 1 USB (استاندارد) - USB (کوچکتر) (کابل USB برد Arduino)
• 1 کابل USB (استاندارد) - کابل USB (استاندارد).

کتابخانه جاوا برای ارتباط سریالی آسان:

مرحله 12: باتری ها را به شاسی وصل کنید

این ربات از: پاور 5 ولت 2.61 آمپر (بالا) و باتری LiOn 12 ولت (پایین) تغذیه می کند. می توانید باتری ها را با استفاده از برد خروجی میکرو USB (5 ولت) و کابل برق 12 ولت 5.5 در 2.1 شارژ کنید.

باتری 12 ولت: باتری TalentCell 12v به سپر موتور و آردوینو مگا 2560 (خروجی 5 ولت) متصل است تا به موتورها قدرت دهد. این شارژر توسط یک کابل برق 12 ولت شارژ می شود ، به همین دلیل من نیاز به ایجاد یک شارژر جداگانه بر روی ربات برای آن داشتم.

بسته باتری 5 ولت: بسته باتری 5 ولت به 2 RPI متصل است و توسط برد شکستن micro-usb شارژ می شود.

مرحله 13: با ما همراه باشید

ممکن است در ادامه این پروژه اطلاعات بیشتری ارسال کنم. در alphabot-blog.herokuapp.com/ با ما همراه باشید

اگر از این دستورالعمل لذت بردید ، لطفاً آن را جدی بگیرید (در بالا) و در اولین مسابقه نویسنده به آن رای دهید (پایین)