BOB' V2.0: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

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

اگر بخواهیم بگوییم ، این دنباله ای از "ربات اجتناب از موانع با شخصیت" است. در آن دستورالعمل ، من تصمیم گرفتم که ربات را "BOB" صدا کنم. BOB معایب و اشکالات زیادی داشت ، بنابراین من اکنون BOB را از چند جهت بهبود بخشیده ام. (او؟ این؟) در حال حاضر بهتر است:

• استقامت (بهبود سیستم قدرت)
• "چشم انداز" (سنسورهای اضافی)
• "اعصاب" (اتصالات ایمن تر برقرار می شوند)
• Brainpower (میکروکنترلرهای مختلف)

باب در حال حاضر از یک تنظیم کننده سوئیچینگ و یک باتری 9.6 ولت RC برای تغذیه ، پایه های حسگر بهتر ، یک سنسور مادون قرمز GP2D12 اضافی ، یک سروو حرکت برای فاصله سنج اولتراسونیک و یک میکروکنترلر AVR ATmega168 در یک برد توسعه آردوینو استفاده می کند. من همیشه دوست داشتم پروژه هایی با میکروکنترلر بسازم ، و چه چیزی بهتر از ساختن یک ربات با یک دستگاه برای نمایش کاملترین توانایی های میکروکنترلر!

مرحله 1: لیست قطعات

در اینجا لیستی از موارد BOB و محل تهیه آنها وجود دارد: Servos:

• 1x Futaba S3003 (سرگرمی سرو) - Hobbytown USA ، Futaba.com
• 2 برابر سروال چرخش مداوم منظر - Parallax.com ، Acroname.com

نمونه سازی سخت افزار/کابل:

• 1x 3 -Wire Sensor Cable - هر فروشنده قطعات رباتیک آنلاین. من خودم را از Trossenrobotics.com گرفتم.
• 4x "جک های آنالوگ نصب روی صفحه". - من اینها را از اینجا دریافت کردم. فکر می کنم می توانید آنها را از Digikey نیز تهیه کنید.
• Breadboard - Radioshack
• طول های مختلف سیم (برای اتصالات روی تخته نان). من از تخته نان استفاده کردم زیرا از لحیم کاری متنفرم. تخته نان برای ایجاد تمام اتصالات بین سنسورها و میکروکنترلر استفاده می شود.
• سرفصل های مرد - من برخی از آنها را از sparkfun در اینجا دریافت کردم.

سنسورها:

• 3x سنسور IR Sharp GP2D12 IR (با کابل های 3 سیمه) - Acroname ، Trossen Robotics (جایی که من آن را گرفتم) ، Devantech
• 'Ping)))' Rangefinder Ultrasonic - Parallax.com ، من فکر می کنم آن را در جاهای دیگر آنلاین دیده ام…

قدرت:

• 9.6 ولت Ni-Cd باتری قابل شارژ (یا هر بسته باتری 8 سیلندر AA دیگر/هر نوع خمیر قابل شارژ بالای 9 ولت)-من این دستگاه را از مدت ها پیش داشتم زمانی که یک بار برای یک ماشین مسابقه RC استفاده می شد. تقریباً می توانید این مغازه های سرگرمی را تهیه کنید.
• 5V 1A تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ - Dimension Engineering.com یا Trossen Robotics (جایی که من مالک آن را گرفتم)
• اتصال مناسب برای تناسب باتری که استفاده می کنید (برای ایجاد ارتباط بین باتری و وسایل الکترونیکی).

کامپیوتر:

میکروکنترلر آردوینو (Arduino Diecimila ؛ می دانم که تصویر NG را نشان می دهد ؛ این یک تصادف بود. من قصد داشتم عکس Diecimila را بارگذاری کنم. من از Diecimila استفاده کردم ، اما لازم نیست آخرین مدل آردوینو را برای این ربات داشته باشید.)

شاسی:

شاسی مورد استفاده من از کیتی از Parallax به نام "BOE-Bot Kit" تهیه شده است. می توانید از پلکسی ، یک ورق پلاستیکی با اندازه مناسب ، یک شاسی پیش ساخته از خرده فروش آنلاین یا حتی یک بلوک چوب استفاده کنید

مدیریت کابل:

کابل کراوات - (آن چیزهای سفید و پلاستیکی که در بسته بندی برای نگه داشتن وسایل کنار هم پیدا می کنید) می توانید آنها را در انبار خانه ، وسایل نقلیه یا عملا در هر فروشگاه سخت افزاری تهیه کنید

دیگر:

• 1x بلندگو/عنصر Piezo - من از این به عنوان یک شاخص استفاده کردم. وقتی برنامه شروع به کار می کند آردوینو بوق می زند
• 1 برابر LED
• مقاومت 1x 200 اهم (برای LED)

مرحله 2: شروع مونتاژ - نصب براکت سنسور IR شارپ

برخی از شکاف ها با سوراخ ها و شکاف هایی روی شاسی وجود دارد. براکت نصب سنسور را با دو پیچ و مهره در قسمت زیر محکم کنید.

مرحله 3: Pan Servo و Rangefinder Ultrasonic را نصب کنید

سروو پانینگ برای حرکت پینگ))) افقی برای طیف گسترده ای از تشخیص اجسام ، و همچنین اندازه گیری فاصله در زوایای مختلف برای تعیین روشن ترین مسیر سفر. من برای نصب سروو و برخی از پیچ هایی که داشتم از استندها استفاده کردم. اندازه ای که می خواهید برای این سخت افزار استفاده کنید واقعاً کوچک است. من نتوانستم پیچ های "موضوع" مناسب را در هیچ جا به جز آنلاین پیدا کنم. من این سخت افزار را از Sparkfun Electronics یا Parallax (هر دو آنلاین) دریافت می کنم. هر دوی آن خرده فروشان دارای پیچ و خم های یک اندازه هستند. اکنون ، برای فاصله سنج اولتراسونیک. من به صورت سفارشی یک براکت نصب برای Ping))) اولتراسونیک رنجر کردم زیرا نمی خواستم پول اضافی را برای خرید آنلاین خرج کنم. من برای جدا کردن پلاستیک از مقداری پلکسی ، لبه مستقیم (تیغ تیغ) و گیره c استفاده کردم. تنها کاری که باید انجام دهید این است که فاصله سنج مافوق صوت را اندازه گیری کنید ، دو قطعه پلکسی گلاس را چند میلی متر بزرگتر از اندازه رنجر اولتراسونیک برش دهید ، سوراخ ها را در صورت لزوم سوراخ کنید و مطابق شکل آنها را با زاویه مناسب بچسبانید. در نهایت ، یک سوراخ کوچک که کمی بزرگتر از پیچی است که به سر سروو متصل شده است ، ایجاد کنید ، پیچ را وارد کنید و سپس کل مجموعه را به سروو وصل کنید. شاید با برنامه نویسی و خلاقیت خوب باشم ، اما ماشین کاری سخت افزار برای یک ربات خانگی قطعاً یکی از نقاط قوت من نیست. پس این به چه معناست؟ اگر من بتوانم این کار را انجام دهم ، شما مطمئناً می توانید! شما می توانید از هر سروی که می خواهید استفاده کنید ، به شرطی که دارای دامنه وسیعی از حرکت باشد. که برای این پروژه مهم است! فکر می کنم سروو Futaba که من استفاده کردم 180 درجه حرکت دارد. وقتی به جستجوی سروو برای استفاده از سرو پانینگ برای BOB رفتم ، ارزان ترین موردی را که می توانستم پیدا کنم ، جستجو کردم ، و موردی که من از آن استفاده می کنم این کار را کاملاً انجام می دهد. اگر یک سروو سرگرمی استاندارد با 180 درجه حرکت دارید ، پس برای این قسمت آماده هستید ، اما ممکن است لازم باشد مقادیر PWM را در کد منبع متناسب با سرووی خود تنظیم کنید ، زیرا اگر انجام ندهید 't ، شما ممکن است به سرویس آسیب بزنید. من قبلاً تصادفاً سروو را خراب کرده ام ، بنابراین هنگام استفاده از سروو جدید مراقب باشید. محدودیت های مقادیر PWM را دریابید ، در غیر این صورت سعی می کند بیشتر از آنچه که از نظر فیزیکی می تواند بچرخد (سرووها گنگ هستند) ، و چرخ دنده های داخل آن را خراب می کند (مگر اینکه یک چرخ دنده واقعاً زیبا با چرخ دنده های فلزی خریداری کرده باشید).

مرحله 4: BOB's Brain (آردوینو) را اضافه کنید و اتصالات را ایجاد کنید

برای "مغز" سریعتر ، تصمیم گرفتم از آردوینو (ATmega168) استفاده کنم که علیرغم اینکه فقط 16 مگاهرتز کار می کند (در مقایسه با 20 مگاهرتز BS2) ، بسیار سریعتر از BS2 است زیرا مترجمی که تمبرهای اصلی دارند را ندارد. برای استفاده. در حالی که تمبرهای پایه برای پروژه های ساده عالی هستند و استفاده از آنها بسیار آسان است ، اما آنقدرها هم قدرتمند نیستند و از نظر مالی مناسب نیستند (همانطور که با "BOB V1.0" راه سخت را فهمیدم). در جایی در شبکه ، من جایگزینی ارزان برای "Arduino Proto Shield" دیدم. تنها کاری که باید بکنید این است که یکی از آن تخته های زرد رادیو شیک را تهیه کرده و با یک نوار لاستیکی آن را به پشت آردوینو ببندید! می توانید پین های لازم را با مقداری سیم کوتاه به تخته نان ببرید. من یک طرح کلی ارسال می کنم ، اما هیچ مداری که برای ساخت آنها نیاز دارید وجود ندارد ، فقط اتصالات سیگنال ، vcc و gnd وجود دارد. اتصالات عبارتند از:

• پین (آنالوگ) 0: سمت چپ GP2D12
• پین (آنالوگ) 1: مرکز GP2D12
• پین (آنالوگ) 2: راست GP2D12
• پین 5: Pan Servo
• پین 6: سروو درایو چپ
• پین 7: فاصله سنج فراصوت ('پینگ]))')
• پین 9: سروو راست درایو
• پین 11: بلندگوی پیزو

من از هیچ خازن فیلتر اضافی استفاده نکردم زیرا تنظیم کننده سوئیچینگ 5V آنها را تعبیه کرده است. تنها جزء خام مورد نیاز شما یک مقاومت 220 اهم برای LED متصل به VCC (+) به عنوان نشانگر قدرت است.

مرحله 5: سخت افزار را به یک ربات کار کنید

در اینجا کد BOB آمده است. نظرات زیادی در آنجا وجود دارد که به درک آنچه در جریان است کمک می کند. همچنین کد "کامنت گذاری شده" وجود دارد که یا استفاده نمی شود ، یا برای اشکال زدایی استفاده می شود. بخش کد که قرائت فاصله سنج مافوق صوت را انجام می دهد توسط نویسنده دیگری ساخته شده است. آن را از سایت آردوینو دریافت کردم. اعتبار آن بخش به آن نویسنده تعلق می گیرد. * مهم*: من متوجه شدم که برای مشاهده کد ، باید آن را در یک پردازشگر کلمه (Microsoft Word ، Notepad ، Wordpad ، OpenOffice و غیره) باز کنید. به دلایلی به طور پیش فرض "Windows TMP File" است.

مرحله 6: نکات نهایی

من توانایی های BOB را گسترش می دهم - امیدوارم به زودی یک سنسور صدا ، یک سنسور نور ، یک سنسور PIR برای تشخیص افراد و شاید حتی برخی سنسورهای دیگر اضافه کنم. در حال حاضر ، BOB فقط از موانع جلوگیری می کند. 3 سنسور IR برای تشخیص اجسام در هنگام حرکت روبات به جلو عمل می کند و رنجر اولتراسونیک برای موارد زیر وجود دارد: الف) هنگامی که ربات به جلو حرکت می کند ، اشیا را در نقاط کور سنسورهای IR تشخیص می دهد و ب) هنگامی که BOB اجسام زیادی را تشخیص می دهد در یک زمان معین ، او مسیر روشن سفر را "جستجو" می کند. سرو را بچرخانید و زوایای مختلف را برای مسیر روشن تر بررسی کنید. من فکر می کنم BOB با یک شارژ کامل با تنظیم کننده ولتاژ سوئیچینگ و باتری 9.6 ولت حدود 1 ساعت 20 دقیقه دوام می آورد. همچنین ، نحوه نشستن تخته نان و آردوینو روی شاسی را کمی می دانم ، اما با یک نوار لاستیکی باقی می ماند ، به زودی راهی برای اتصال آن با سخت افزار پیدا می کنم و بنابراین جلوه بیشتری می بخشد. من در آینده به این دستورالعمل اضافه خواهم کرد … در زیر ویدئویی از آن در عمل آمده است! من همچنین دستورالعمل های سنسورها را مانند دستورالعمل BOB 1.0 ("ربات جلوگیری از موانع با شخصیت") قرار داده ام. مورد 'DE- ……' برای تنظیم کننده سوئیچینگ است.