Rob the Automated Robot: 10 Step (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

این دستورالعمل برای برآوردن الزامات پروژه Makecourse در دانشگاه فلوریدا جنوبی (www.makecourse.com) ایجاد شده است.

در این آموزش شما خواهید آموخت که چگونه یک ربات کاملاً خودکار به نام Rob بسازید که مجهز به حسگرهایی است که به آن اجازه می دهد موانع را تشخیص دهد. راب حرکت می کند تا زمانی که با مانعی تماس می گیرد و سپس می ایستد ، محیط اطراف خود را بررسی می کند و به مسیری می پردازد که عاری از موانع است.

برای ایجاد این ربات ، دانش آردوینو و C ++ ضروری نیست ، اما کمک می کند!

بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: آنچه شما نیاز دارید

برای این پروژه ، شما نیاز دارید:

مواد:

• آردوینو UNO x1
• موتور شیلد x1
• تخته نان x1
• DC Motors x4
• چرخ x4
• HC-SR04 سنسور اولتراسونیک x1
• دارنده باتری 9 ولت x2
• میکرو سروو موتور x1
• باتری های 9V x2
• نوار الکتریکی
• سیم ها
• جعبه سیاه x1
• سنسور x1 را لمس کنید

ابزارها:

• چسب حرارتی تفنگی
• آهن لحیم کاری
• چاپگر سه بعدی
• پیچ گوشتی
• سیم بر، دم باریک

مرحله 2: چرخ ها را آماده کنید

دو سیم جامپر را بردارید و یکی را در هر یک از زبانه های مسی که در کنار موتور DC قرار دارد ، قرار دهید. با استفاده از آهن لحیم کاری ، سیم های بلوز را به دقت به موتور DC بچسبانید. برای همه موتورها این کار را تکرار کنید.

چرخ را بگیرید و آن را روی پین سفید رنگی که در طرف مقابل زبانه های مسی روی موتور DC قرار دارد ، قرار دهید. چرخ باید محکم بماند و آزادانه همراه با موتور DC بچرخد.

برای بررسی اینکه آیا چرخ ها به درستی کار می کنند ، هر کدام از سیم هایی که روی هر موتور DC لحیم شده است را روی پایانه های مثبت و منفی باتری 9 ولت قرار دهید. چرخ باید بچرخد.

مرحله 3: آماده سازی اجزای چاپ سه بعدی

با استفاده از چاپگر سه بعدی ، فایل های.stl زیر را چاپ کنید. فایلهای قسمت نیز در صورت نیاز به تغییر طرح موجود است.

مرحله 4: Motor Shield را راه اندازی کنید

با استفاده از پیچ گوشتی می خواهیم هر یک از سیم های موتور DC را به پورت های M1 M2 M3 و M4 در سپر موتور متصل کنیم.

موتورهای کنترل کننده چرخهای چپ را روی پورتهای M1 و M2 و موتورهای چرخ راست را به پورتهای M3 و M4 وصل کنید.

اگر موتوری به عقب کار می کند ، کافی است سیم های پورت محافظ موتور را برای آن چرخ تغییر دهید. (اساساً اتصالات مثبت و منفی را تغییر دهید).

سیمهای بلند را روی +5V ، Ground ، A0 ، A1 و Pin 3 روی سپر موتور لحیم کنید. از این موارد برای اتصال Breadboard ، سنسور اولتراسونیک و سنسور لمسی در مراحل بعدی استفاده می شود.

با استفاده از پیچ گوشتی ، یک نگهدارنده باتری را به درگاه EXT_PWR روی سپر موتور وصل کنید. این امر قدرت محافظ موتور و چرخ ها را تامین می کند.

سپر موتور را روی آردوینو قرار دهید و مطمئن شوید که پورت ها به درستی تراز شده اند.

مرحله 5: به Breadboard متصل شوید

برای ساده نگه داشتن مسائل ، اکثر اتصالات روی سپر موتور لحیم می شوند. تخته نان عمدتا برای ارائه اتصالات +5V و Ground استفاده می شود.

در آخرین مرحله با استفاده از سیم های لحیم شده روی سپر موتور ، سیم +5V را به نوار قرمز رنگ تخته نان وصل کنید و سیم Ground را به نوار برق آبی روی تخته نان متصل کنید.

مرحله 6: سنسور اولتراسونیک HC-SR04 را تنظیم کنید

برای این قسمت ، شما نیاز به قطعات چاپ سه بعدی خود از مرحله 3 دارید!

سنسور التراسونیک را در قسمت نگهدارنده سنسور اولتراسونیک چاپ سه بعدی قرار دهید. 4 سیم بلوز زنانه را به پریزهای Ground ، Trigger ، Echo و VCC که در پشت سنسور اولتراسونیک وجود دارد وصل کنید. سیم های بلوز را از داخل قسمت Servo Mount Part عبور دهید و با استفاده از چسب حرارتی ، قسمت اتصال سروو را به قسمت نگهدارنده سنسور اولتراسونیک وصل کنید.

سیمهایی که در مرحله 4 روی سپر موتور لحیم شده اند را به انتهای سنسور اولتراسونیک زن به اتصال زن وصل کنید. TRIG باید به A0 و ECHO به A1 متصل شود. یک اتصال از نوار قدرت قرمز روی نانبرد به پورت VCC روی سنسور اولتراسونیک و یک اتصال دیگر از نوار برق آبی به پورت GROUND اجرا کنید.

اتصالات را با نوار برقی محکم کنید تا از شل نشدن آنها اطمینان حاصل کنید.

مرحله 7: سرو موتور را راه اندازی کنید

برای این مرحله ، شما به قسمت Base 3-D چاپ شده نیاز دارید.

سروو موتور را روی دهانه مرکزی (قسمت میانی 3 دهانه مستطیلی) قسمت چاپ شده Base 3-D قرار دهید. Servo Wires را از طریق دهانه عبور داده و سرو موتور را به پورت SER1 در گوشه سپر موتور وصل کنید.

چسب حرارتی Ultrasonic Piece را از مرحله قبل به بالای سروو موتور بچسبانید.

مرحله 8: سنسور لمسی را تنظیم کنید

3 سیم بلوز زنانه را به پورت G ، V و S که در پشت سنسور لمسی وجود دارد وصل کنید.

سیم لحیم شده روی پایه 3 محافظ موتور را به پورت S روی سنسور لمسی وصل کنید. یک اتصال از نوار قدرت قرمز روی نانبرد به پورت VCC روی سنسور اولتراسونیک و یک اتصال دیگر از نوار برق آبی به پورت GROUND اجرا کنید.

مرحله 9: جمع آوری راب

تفنگ چسب داغ خود را گرم کنید ، در این مرحله از آن بسیار استفاده می شود. در حالی که منتظر گرم شدن تفنگ چسب داغ هستید ، جعبه سیاه رنگی را که در دوره ساخت ارائه کرده اید با رنگ اکریلیک رنگ آمیزی کنید. منتظر بمانید تا خشک شود.

هنگامی که چسب داغ شد ، قسمت سنسور Base/Ultrasonic را در بالای جعبه بچسبانید. سیم ها را داخل جعبه بکشید. سپر موتور ، آردوینو و تخته نان را داخل جعبه قرار دهید.

چهار موتور DC را به قسمت پایین جعبه بچسبانید ، اطمینان حاصل کنید که چرخ های متصل به M1 و M2 در سمت چپ و چرخ های متصل به M3 و M4 در سمت راست قرار دارند. در این مرحله ، Rob باید منهای کد کامل باشد.

مرحله 10: کد

برای اجرای کد ارائه شده ، ابتدا باید فایل های AFmotor و NewPing را در کتابخانه های arduino خود بارگیری کنید.

فایل FinalCode_4connect را بارگیری کرده و در آردوینو خود بارگذاری کنید.

کد توابعی را تنظیم می کند که در صورت وجود مانعی در راه ، به تغییر مسیر روبات کمک می کند. هنگامی که مانعی را تشخیص می دهد ، Rob متوقف می شود ، و به چپ و راست خود می پردازد و بسته به موقعیت مانع ، عملکردهای حرکت رو به جلو ، برگشت به عقب ، چرخش ، گردش به راست و راست گردان نامیده می شوند تا بتواند در جهت مناسب حرکت کند. هنگامی که سنسور لمسی فشار داده می شود ، سروو شروع به بررسی محیط اطراف می کند و راب به جلو حرکت می کند تا مانعی را تشخیص دهد. هنگامی که یک مانع تشخیص داده می شود ، Rob متوقف می شود و تابع changePath را آغاز می کند.

اکنون ربات شما باید بدود و از موانع جلوگیری کند!