ربات امنیتی 4WD: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

هدف اصلی این پروژه ساخت یک ربات متحرک امنیتی با قابلیت حرکت و جمع آوری داده های ویدئویی در زمین های ناهموار بود. چنین رباتی می تواند برای گشت زنی در اطراف خانه شما و یا مکان هایی که دسترسی به آنها دشوار و خطرناک است استفاده شود. از این ربات می توان برای گشت های شبانه و بازرسی استفاده کرد زیرا مجهز به یک بازتابنده قوی است که اطراف آن را روشن می کند. مجهز به 2 دوربین و کنترل از راه دور با برد بیش از 400 متر است. این فرصت های خوبی را برای شما فراهم می کند تا از اموال خود در حالی که راحت در خانه نشسته اید محافظت کنید.

پارامترهای ربات

• ابعاد خارجی (LxWxH): 266x260x235 میلی متر
• وزن کل 3.0 کیلوگرم
• فاصله از سطح زمین: 40 میلی متر

مرحله 1: لیست قطعات و مواد

من تصمیم گرفتم که از شاسی آماده برای اصلاح کمی با افزودن اجزای اضافی استفاده کنم. شاسی این روبات کاملاً از فولاد به رنگ مشکی ساخته شده است.

اجزای یک ربات:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT یا شاسی خودرو 4WD Smart RC Robot Car
• دکمه روشن/خاموش فلزی 2 برابر
• باتری لیپو 7.4 ولت 5000 میلی آمپر ساعت
• آردوینو مگا 2560
• سنسور اجتناب از مانع IR x1
• سنسور فشار اتمسفر BMP280 (اختیاری)
• تستر ولتاژ باتری لیپو x2
• 2 درایور موتور BTS7960B
• باتری لیپو 11.1 ولت 5500 میلی آمپر ساعت
• دوربین هوشمند WIFI پانوراما Xiaomi 1080P
• دوربین fpv RunCam Split HD

کنترل:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC فرستنده یا FrSky Taranis X9D Plus

پیش نمایش دوربین:

هر عینک EV800D

مرحله 2: مونتاژ شاسی روبات

مونتاژ شاسی ربات بسیار آسان است. تمام مراحل در عکسهای بالا نشان داده شده است. ترتیب عملیات اصلی به شرح زیر است:

1. موتورهای DC را به پروفیل های فولادی جانبی وصل کنید
2. پروفیل های آلومینیومی جانبی را با موتورهای DC به پایه پیچ کنید
3. مشخصات جلو و عقب را به پایه پیچ کنید
4. سوئیچ های برق مورد نیاز و سایر قطعات الکترونیکی را نصب کنید (به بخش بعدی مراجعه کنید)

مرحله 3: اتصال قطعات الکترونیکی

کنترل کننده اصلی در این سیستم الکترونیکی Arduino Mega 2560 است. برای اینکه بتوانم چهار موتور را کنترل کنم از دو درایور موتور BTS7960B (H-Bridges) استفاده کردم. دو موتور در هر طرف به یک راننده موتور متصل می شوند. هر یک از درایورهای موتور را می توان با جریان 43A بارگیری کرد که حتی برای ربات متحرک که در زمین های ناهموار حرکت می کند ، قدرت کافی دارد. سیستم الکترونیکی مجهز به دو منبع تغذیه است. یکی برای تأمین موتورها و سروهای DC (باتری LiPo 11.1V ، 5200 میلی آمپر ساعت) و دیگری برای تامین آردوینو ، دوربین fpv ، بازتابنده LED و سنسورها (باتری LiPo 7.4V ، 5000 میلی آمپر ساعت). باتری ها در قسمت بالای ربات قرار داده شده اند تا بتوانید در هر زمان به سرعت آنها را تعویض کنید

اتصالات ماژول های الکترونیکی به شرح زیر است:

BTS7960 -> آردوینو مگا 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5 ولت
• GND - GND

گیرنده R12DS 2.4GHz -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // آسانسور
• VCC - 5 ولت
• GND - GND

قبل از شروع کنترل ربات از فرستنده RadioLink AT10 2.4GHz ، باید قبلاً فرستنده را با گیرنده R12DS متصل کنید. روش اتصال در ویدئوی من به تفصیل شرح داده شده است.

مرحله 4: Arduino Mega Code

من نمونه برنامه های آردوینو زیر را آماده کرده ام:

• تست گیرنده RC 2.4GHz
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (فایل پیوست)

اولین برنامه "RC 2.4GHz Receiver Test" به شما این امکان را می دهد تا گیرنده 2.4 گیگاهرتزی متصل به آردوینو را به راحتی راه اندازی و بررسی کنید ، برنامه دوم "RadioLinkAT10" به شما امکان می دهد حرکت ربات را کنترل کنید. قبل از تدوین و بارگذاری نمونه برنامه ، مطمئن شوید که "Arduino Mega 2560" را به عنوان پلتفرم مورد نظر انتخاب کرده اید (Arduino IDE -> Tools -> Board -> Arduino Mega یا Mega 2560). دستورات فرستنده RadioLink AT10 2.4 گیگاهرتز به گیرنده ارسال می شود. کانال های 2 و 3 گیرنده به ترتیب به پین های دیجیتال آردوینو 7 و 8 متصل می شوند. در کتابخانه استاندارد آردوینو می توانیم تابع "pulseIn ()" را پیدا کنیم که طول نبض را در میکرو ثانیه برمی گرداند. ما از آن برای خواندن سیگنال PWM (مدولاسیون عرض پالس) از گیرنده که متناسب با شیب فرستنده است استفاده خواهیم کرد. چوب کنترل تابع pulseIn () سه آرگومان (pin ، value و timeout) می گیرد:

1. pin (int) - تعداد پینی که می خواهید نبض را روی آن بخوانید
2. مقدار (int) - نوع نبض برای خواندن: بالا یا پایین
3. timeout (int) - تعداد میکرو ثانیه های اختیاری منتظر بمانید تا نبض تکمیل شود

سپس مقدار طول پالس خوانده شده به مقدار بین -255 و 255 نشان داده می شود که نشان دهنده سرعت جلو/عقب ("moveValue") یا گردش به راست/چپ ("turnValue") است. بنابراین ، برای مثال اگر چوب کنترل را به طور کامل به جلو فشار دهیم ، باید "moveValue" = 255 و فشار کامل به عقب "moveValue" = -255 را بدست آوریم. به لطف این نوع کنترل ، می توانیم سرعت حرکت ربات را در محدوده کامل تنظیم کنیم.

مرحله 5: آزمایش ربات امنیتی

این فیلم ها آزمایشات روبات متحرک را بر اساس برنامه قسمت قبل (Arduino Mega Code) نشان می دهد. اولین ویدئو آزمایش ربات 4WD روی برف در شب را نشان می دهد. این روبات توسط اپراتور از راه دور و از راه دور بر اساس نمای fpv google کنترل می شود. این می تواند در زمین های دشوار بسیار سریع حرکت کند همانطور که در فیلم دوم مشاهده می کنید. در ابتدای این دستورالعمل همچنین می توانید ببینید که چگونه در شرایط ناهموار خوب کار می کند.