Ard-e: Robot with a Arduino As a brain: 9 Step

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

نحوه ایجاد یک ربات منبع باز با کنترل Arduino با قیمت کمتر از 100 دلار.

امیدوارم بعد از خواندن این مطلب آموزشی بتوانید اولین قدم خود را در زمینه رباتیک بردارید. Ard-e بسته به میزان لوازم الکترونیکی اضافی که دارید در حدود 90 تا 130 دلار هزینه دارد. هزینه های اصلی عبارتند از: Arduino Diecimella- 35 دلار https://www.makershed.com/ProductDetails.asp؟ProductCode=MKSP1 کیت بولدوزر- 31 دلار https://www.tamiyausa.com/product/item.php؟product-id= 70104 Servo- 10 دلار من در فروشگاه سرگرمی محلی Worm gear Motor- 12 دلار دریافت کردم https://www.tamiyausa.com/product/item.php؟product-id=72004 سایر لوازم الکترونیکی- حدود 10 دلار رادیو هک یا digikey.com سنسورها - بسته به اینکه چقدر می خواهید و وسعت وسایل الکترونیکی ناخواسته شما چقدر است ، از 0 دلار تا 28 دلار ، بنابراین با صرف حدود 100 دلار ، یک ربات کنترل از راه دور با سیستم پان و کج دریافت می کنید که می تواند برای هدف قرار دادن دوربین مورد استفاده قرار گیرد. اسلحه airsoft (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) یا می توانید لیزر را به آن وصل کنید زیرا همان چیزی است که در اطراف آن خوابیده اید. اگر می خواهید واقعاً بی رحم باشید ، می توانید یک لیزر دی وی دی را به آن وصل کنید و هر چیزی را که می خواهید بسوزانید (https://www.youtube.com/watch؟v=CgJ0EpxjZBU) علاوه بر ایجاد سیستم تابه و شیب دار که از راه دور کنترل می شود همچنین می توانید تراشه هایی به ارزش سه دلار بخرید ، حسگرهایی را به Ard-e متصل کرده و او را کاملاً مستقل کنید. با حدود صد دلار می توانید سیستم رباتیک خود را بسازید که بیشترین عملکرد را در یک رومبا یا ربات lego-mindstorms دارد: زمانی که با چیزی برخورد می کند ، برنامه ریزی می شود تا از برخورد با آن جلوگیری کند ، می تواند درخشان ترین باشد. نور ، بوی آلاینده ها را بشنوید ، صداها را بشنوید ، دقیقاً بدانید که چقدر پیش رفته است و توسط یک کنترل از راه دور بازیافتی قدیمی کنترل شود. همه اینها در حدود نیمی از قیمت واحدهای تجاری است. این ورود من به مسابقه ربات RobotGames است ، بنابراین اگر دوست دارید حتماً به آن رای دهید! توجه- در ابتدا من قصد داشتم نسخه کنترل از راه دور را فقط به عنوان ورودی خود در مسابقه وارد کنم ، اما از آنجا که مهلت به عقب رانده شد ، من به شما نشان خواهم داد که چگونه Ard-e را خودش اجرا کند. بنابراین نحوه ساخت Ard-e

مرحله 1: بولدوزر خود را بسازید

بنابراین هنگامی که کیت بولدوزر جدید خود را از طریق پست یا در فروشگاه سرگرمی محلی خود تهیه می کنید ، باید آن را کنار هم قرار دهید. این وسایل از Tamiya کمی گران هستند ، اما ارزش آن را دارند. من جعبه دنده کرم را پیدا کردم که از آن برای لیزر در جعبه ای از پروژه های قدیمی پوشیده از گرد و غبار استفاده می کردم ، شاید سه سال بود که به آن دست نزده بود. پس از حذف گرد و غبار و اتصال آن به خوبی اجرا شد.

یک چاقوی جیبی یا چرم کار باید تمام ابزارهایی باشد که برای راه اندازی بولدوزر نیاز دارید. دستورالعمل ها گام به گام است و حتی اگر انگلیسی کمی متزلزل باشد ، به راحتی قابل پیگیری است. از آنجا که قصد نداشتم از Ard-e به عنوان یک بولدوزر ضعیف استفاده کنم ، گاوآهن را وصل نکردم. موتورهای DC که بولدوزر را هدایت می کنند توسط کلیدهای پرتاب دو قطبی (DPDT) که کنترلر را تشکیل می دهند کنترل می شوند. من یک نمودار در مورد چگونگی اتصال سوئیچ DPDT خود برای کنترل موتور اضافه کردم ، زیرا بعداً با یک سوئیچ DPDT دیگر موتور پانل را کنترل می کنم. امیدوارم نمودار نشان دهد که سوئیچ هنگامی که به یک طرف پرتاب می شود ، موتور را به یک طرف و هنگامی که به طرف دیگر پرتاب می شود ، به طرف دیگر می چرخد.

مرحله 2: سیستم Pan و Tilt را مونتاژ کنید

بنابراین شما اکنون یک پایگاه برای Ard-e دارید که به خوبی مهندسی و ساخته شده است (امیدوارم انگلیسی در دستورالعمل ها شما را زیاد از بین نبرد). حالا شما باید چیزی بسازید که این پایگاه بتواند در آن حرکت کند و کارهای جالبی انجام دهد. من تصمیم گرفتم یک موتور DC دیگر و یک سروو روی آن به عنوان یک سیستم پان و شیب قرار دهم که می تواند برای هدف گیری هر چیزی که می خواهید استفاده شود. سروو توسط آردوینو کنترل می شود و موتور پانینگ توسط یک سوئیچ DPDT کنترل می شود که من در رادیو در حدود دو دلار خریدم. برای کنترل سروو ، در محیط نرم افزار Arduino کدی نوشتم که افت ولتاژ پتانسیومتر را خوانده و آن را به زاویه ای تبدیل می کند که سروو باید به آن منتقل شود. برای پیاده سازی این امر بر روی آردوینو ، سیم داده سروو را به یکی از پین های خروجی دیجیتالی آردوینو و سیم ولتاژ پلاس را به 5 ولت و سیم زمین را به زمین وصل می کنید. برای پتانسیومتر شما باید دو سیم خارجی را به +5V و دیگری را به زمین وصل کنید. سپس سربی میانی پتانسیومتر باید به ورودی آنالوگ متصل شود. سپس پتانسیومتر به عنوان تقسیم کننده ولتاژ با مقادیر احتمالی 0V تا +5 عمل می کند. هنگامی که آردوینو ورودی آنالوگ را می خواند ، آن را از 0 تا 1023 می خواند. برای بدست آوردن زاویه برای اجرای سروو ، مقدار آردوینو را که می خواند بر 5.68 تقسیم کردم و مقیاس تقریبی 0-180 را بدست آوردم. در اینجا کدی است که من برای کنترل سروت شیب از پتانسیومتر استفاده کردم: #include int potPin = 2؛ // پین ورودی را برای potentiometerServo servo1 انتخاب می کند ؛ int val = 0 ؛ // متغیر برای ذخیره مقدار ناشی از راه اندازی potentiometervoid () {servo1.attach (8)؛ // پین را برای سروو} void loop () {val = analogRead (potPin) انتخاب می کند ؛ // مقدار را از پتانسیومتر val = val / 5.68 بخوانید؛ // تبدیل مقدار به درجه servo1.write (val)؛ // سروو را به آن درجه برسانید Servo:: refresh ()؛ // دستور لازم برای اجرای سروو} اگر مانند من در کار با آردوینو به کمک نیاز دارید ، پیشنهاد می کنم به www.arduino.cc بروید. این یک وب سایت منبع باز فوق العاده است که واقعاً مفید است. بنابراین پس از آزمایش کنترل سروو و سوئیچ ، به مکانی برای قرار دادن آنها نیاز داشتم. در نهایت با استفاده از یک تکه چوب ضایعاتی به طول تقریباً Ard-e بریده و آن را با تکه ای از آلومینیوم خم شده با زاویه 90 درجه در تخته پشتی پیچ کردم. سپس سوئیچ DPDT و پتانسیومتر را در کنترلر نصب کردم. این یک فشار محکم بود و من مجبور شدم سوراخی دیگر در بالای آن ایجاد کنم تا سیم ها از بین بروند ، اما در کل بسیار خوب کار کرد. من همچنین سیم ها را روی مدار کنترل کننده موجود برای تغذیه جعبه دنده کرم به پایان رساندم. من واقعاً باید از سرووی دیگری برای پانینگ استفاده می کردم ، اما فروشگاه سرگرمی که رفتم فقط یکی از ده دلار را داشت و موتور می تواند 360 بچرخاند درجه بر خلاف سروو هرچند که موتور کمی کند است. حالا بریم سراغ تست.

مرحله 3: آزمایش و ساخت نسخه کنترل از راه دور Ard-e

بنابراین قبل از شروع رانندگی با Ard-e باید آردوینو را موبایل کنیم. تنها چیزی که برای تبدیل Decimilla به تلفن همراه نیاز دارید یک باتری 9 ولتی متصل به دوشاخه ای است که در منبع تغذیه خارجی قرار دارد. من در نهایت سیم برق را از ترانسفورماتور قدیمی جدا کردم و با جدا کردن یک ولت قدیمی نه ولت ، یک گیره خمیر نه ولت گرفتم. بلوز نیز باید از پاور usb به پاور اضافی منتقل شود. اگر باتری به درستی وصل شده باشد ، چراغ تغذیه آردوینو باید روشن شود. اگر نه ، احتمالاً قطبیت را اشتباه گرفته اید و باید سیم ها را عوض کنید. من در ابتدا این کار را انجام دادم و آسیبی به تراشه وارد نکرد اما من این کار را برای مدت طولانی توصیه نمی کنم.

اکنون باید آزمایش کنید تا ببینید آیا همه چیز همانطور که انتظار داشتید کار می کند یا خیر. چیزی را به تابه و سیستم کج مانند دوربین یا led متصل کنید. من از یک لیزر با زیپ متصل به سروو استفاده کردم زیرا به خوبی مناسب بود و من آن را در اطراف داشتم. Ard-e را به اطراف بچرخانید و سعی کنید لیزر را به چشم خود نبرید. وقتی Ard-e را برای اولین بار کنار هم قرار دادم ، Arduino را پشت کنترلر قرار دادم و آن را در جای خود چسباندم. با این تنظیم هر بار که موتورهای رانندگی یا پانینگ را می چرخاندم سروو به موقعیت 0 درجه می رسد. ظاهراً کارکردن موتورها با پالس کنترل زمان تداخل پیدا می کند و سروو فکر می کند که قرار است در 0 درجه باشد. من متوجه شدم این احتمالاً به دلیل طول سیم کنترل سروو Ard-e بوده است. باید از Ard-e به Ardunio پشت کنترلر می دوید در حالی که در مجاورت سیم های حامل جریان به موتورها قرار داشت. این سیمها سر و صدای زیادی را وارد سیم کنترل کردند و آن را به 0 رساند. برای رفع این مشکل ، من آردوینو را از پشت کنترلر به Ard-e منتقل کردم. به نصب نوار چسب حرفه ای سروو و آردوینو توجه کنید. این باعث از بین رفتن سر و صدای موتور شده و مشکل را برطرف کرد. سپس سیم های طولانی فقط قدرت را به سمت سیگنال پتانسیومتر و نه سیگنال کنترل و سروو انتقال می دهند. سر و صدای سیم های موتور در حال حاضر بر خواندن پتانسیومتر تأثیر می گذارد که بر میزان هدایت سروو تاثیری چندانی ندارد. بنابراین شما در حال حاضر نسخه کنترل از راه دور Ard-e را دارید. اساساً شما یک اتومبیل واقعاً جالب و خانگی ساخته اید که می توانید در آن حرکت کرده و با آن به موضوعات اشاره کنید. حداقل از آردوینو کم استفاده می شود. Ard-e در حال حاضر از 1/6 توانایی خود برای درک جهان آنالوگ و 1/14 از قابلیت های ورودی/خروجی دیجیتال خود استفاده می کند. اگر خودروی خانگی تمام آن چیزی است که می خواهید می توانید کمی پول خود را پس انداز کرده و سروو و آردوینو را خارج کنید. اما اگر واقعاً می خواهید دندان های خود را در رباتیک غرق کنید ، نحوه استفاده از Ard-e را بخوانید.

مرحله 4: Ard-e on Auto: استفاده از Ardunio برای رانندگی در موتورهای DC

جایزه دوم در مسابقه ربات Instructables و RoboGames