Робот-помощник для подъема по башне V1 - Двуногий, RF, управление BT с помощью приложения: 22 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Подпишитесь на другие сообщения автора:

О себе: Хочу делать что-то лучше с моими меньшими ресурсами. Подробнее о jegatheesan.soundarapandian »Tinkercad Projects»

Когда я когда-нибудь вижу ящериц на стенах, я планирую сделать так, чтобы он понравился роботу. Это долгосрочная идея, я ищу во многих статьях электроклеи и проверяю их способность удерживать. Просто пока планирую сделать это с помощью электромагнита, чтобы залезть в башню. Во время посещения башни ветряной мельницы обнаружилось, что если некоторые мелкие инструменты они никогда не брали наверх, они снова хотят спуститься и взять их снова. Так почему бы нам не сделать робота-помощника, который бы ходил по башне и достигал вершины с инструментами? При поиске в сети нашел несколько колесных роботов. но ему нужна широкая поверхность для движения. Итак, я планирую, что робот с ногами поднимется вверх. Сначала я планирую гулять, как ящерица, но для этого нужно больше места. В текущем плане он идет по прямой линии даже в 2-сантиметровом металлическом стержне. Так что даже в рамную ветряную мельницу тоже легко забраться.

В этом проекте я использую RF-модуль для управления на большом расстоянии. Но если я хочу разработать радиочастотный передатчик с базовой схемой, это больше работы, а не настройки. Поэтому я делаю базовую станцию с радиочастотным передатчиком и модулем bluetooth. Таким образом, приложение Android управляет роботом на большом расстоянии через базовую станцию Bluetooth.

Примечание после завершения проекта: -

Базовый план робота, работающего правильно без деталей 3D-печати. Но добавление деталей для 3D-печати заставляет робота падать из-за мощности магнита, недостаточной для удержания веса, а также из-за того, что сервопривод подъемника не может поднять вес.

Шаг 1. Необходимые материалы

Необходимые материалы

Для робота

1. Arduino Mini Pro 5v. - 1No.
2. Радиоприемник - 1 шт.
3. Регулируемый понижающий модуль Mini MP1584 DC-DC 3A. - 1 п.
4. XY-016 2A DC-DC Повышающий модуль питания 5V / 9V / 12V / 28V с Micro USB. - 1 п.
5. Аккумулятор 18650 - 2 шт.
6. Сервопривод MG90S - 4 шт.
7. DC 12V KK-P20 / 15 2.5KG Подъемный электромагнитный электромагнит - 2 шт.
8. Детали, напечатанные на 3D-принтере (даже без 3D-печати мы делаем это)
9. Штыри заголовка мужского и женского пола
10. Тонкий провод (достал от USB-кабеля, жесткий и очень тонкий)
11. Обычная печатная плата.

Для базовой станции

1. Arduino Nano - 1 шт.
2. Радиочастотный передатчик - 1 шт.
3. Модуль Bluetooth HC05 - 1 шт.
4. Штыри для мужских и женских заголовков

5. Обычная печатная плата.

Для сборки робота и базовой станции нам потребуются винты и гайки 2 мм и 3 мм, контейнер для базовой станции.

Шаг 2. Планирование и 3D-печать

Его простая конструкция даже без 3D-печати, также мы делаем робота с поп-палкой и термоклеевым пистолетом. Если у вас есть 2 узла панорамирования и наклона, добавьте электромагниты, как и планировалось.

Я делаю панорамирование и наклон в форме шара, и это единственная разница. Если вы хотите, чтобы это было просто, используйте сборку панорамирования и наклона.

Шаг 3: файлы 3D-печати

Примечание:-

После получения только деталей я обнаружил, что его вес высок, поэтому проблемы с удержанием и подъемом. Так что не используйте эту модель напрямую, если можете, используйте ее в качестве основы и внесите изменения для магнита и подъема с двумя сервоприводами с каждой стороны и проверьте. Собираюсь проверить во второй версии.

Шаг 4: Схема схемы

Две схемы хотят построить одну для базовой станции, а другую для робота. Схема робота состоит из двух частей: силовой цепи и цепи управления.

Шаг 5: План базовой станции RF

Схема базовой станции представляет собой простую схему с Arduino nano, модулем Bluetooth HC05 и радиочастотным передатчиком, все это питается от оловянной батареи 9 В. Подключите Arduino tx и RX к HC05 RX и Tx, затем включите HC 05 от Arduino 5V и gnd. Для РЧ-передатчика в соответствии с библиотекой радио используйте D12 для передатчика и подключите питание от батареи, поскольку при увеличении дальности передачи мощности также увеличивается максимальное входное напряжение для РЧ-передатчика составляет 12 В.

Шаг 6: Сборка базовой радиостанции

Как и все мои проекты, делаю щит для ардуино нано. Это базовая схема, которую нужно сделать из контейнера после того, как все испытания пройдут успешно и робот пройдет по стене.

Шаг 7: Схема схемы робота

Сложная задача в построенной цепи робота - это вся схема, которую нужно хранить внутри двух прямоугольных коробок в корневом рукаве, его внутренние размеры 2 см X 1,3 см X 6,1 см. Итак, сначала составьте схему и найдите способ соединения. По своему плану я делю схему на две схемы: схему управления и схему питания.

Шаг 8: Схема управления роботом

Для схемы управления мы используем только arduino pro mini. Если над доской используются мужской и женский жатки, высота около 2 см. Таким образом, используя только штекерный разъем поверх pro mini, я припаиваю провода непосредственно к штекеру. Я всегда повторно использую микроконтроллер, поэтому не припаиваю напрямую к плате. Вытащить из платы 10 проводов по плану

1. Вин и Gnd от батареи.
2. 5V, Gnd и D11 к радиоприемнику.
3. D2, D3, D4, D5 к серводвигателям.
4. D8 и D9 для управления электромагнитом с помощью uln2803 IC.

Каждая группа проводов заканчивается штекером или гнездом в соответствии с соединением на противоположной стороне. Пример использования штыревого разъема для сервопривода, потому что сервопривод поставляется с гнездовым разъемом. Склейте стыки проводов горячим клеем, чтобы избежать поломки пайки во время работы. Я использую провод от USB-кабеля (кабель для передачи данных), этот провод очень тонкий и жесткий.

Шаг 9: Схема питания робота

Этому роботу требуется 3 типа мощности: 7,4 В для Arduino, 5,5 В для сервопривода и 12 В для электромагнита. Я использую 2 батареи samsung 18650, это 3,7 X 2 = 7,4 В, понижающая плата постоянного тока для регулирования порошка до 5,5 В и повышающая плата постоянного тока, чтобы получить 12 В для уменьшения бокового подключения, указанного на диаграмме.

Вывод данных Arduino имеет максимум 5 В, поэтому для управляющего электромагнита нам нужна схема реле или транзистора, все это требует места. Поэтому я использую ИС с массивом транзисторов Дарлингтона ULN 2803, она занимает меньше места. Gnd подключен к контакту № 9, а питание 24 В подключено к контакту 10. Я подключаю D8 и D9 Arduino к контактам 2 и 3. От контактов 17 и 16 заземление к электромагниту и 24 В напрямую к электромагниту.

Как и цепь управления, силовая цепь также имеет штыревой и гнездовой разъем в соответствии со схемой управления.

Шаг 10: Распиновка схемы

Вывод вне цепи управления и цепи питания показан на рисунке. Теперь просто подключаем заголовки после исправления в роботе. Для получения 3D-печати требуется некоторое время, поэтому в настоящее время я тестирую робота с простой настройкой.

Шаг 11: проверьте схемы

Я использую Arduino uno для загрузки программы в mini. Для этого в сети доступно множество деталей, я делаю для этого щит. Затем, как и в базовом плане, я приклеиваю сервоприводы и магнит горячим клеем, но проблема в том, что магнит не прилипает к сервоприводу. Но смог проверить все сервоприводы и магнит. Подождите, пока появятся 3D-детали.

Шаг 12. Разработайте приложение для Android

Это мое 13-е приложение в MIT App Inventor. Но это очень простое приложение по сравнению с другими моими проектами, потому что из-за того, что робот хочет ходить на высоте, я не хочу, чтобы робот шел непрерывными шагами. Таким образом, если нажать одну кнопку, он переместится на один шаг. поэтому для всех направлений предусмотрена стрелка. Приложение подключилось к базовой станции с помощью синего зуба и отправило приведенный ниже код для каждого направления в Arduino. Эта базовая станция отправляет код роботу с помощью RF.

Письма передаются по нажатию клавиши в приложении

Вниз - D

Влево вниз - H

Слева - L

Слева вверх - я

Вверх - U

Прямо вверх - J

Вправо - R

Вправо вниз - K

Шаг 13: приложение для Android

Загрузите и установите приложение Tower climb на свой мобильный телефон Android.

Щелкните значок и запустите приложение.

Нажмите «Выбрать Bluetooth» и выберите базовую станцию «Bluetooth».

При подключении экран управления с 8 стрелками в стрелках виден. Щелкните каждую стрелку, чтобы двигаться в этом направлении.

Для файла Aia для Arduino используйте ссылку ниже

Шаг 14: программа Arduino

Есть две программы Arduino: одна для базовой станции, а другая для робота.

Для базовой станции

Программа базовой станции Arduino

Используйте библиотеку radiohead для отправки данных через RF. Я использую серийное событие для получения символа от Android через Bluetooth и после получения символа, отправляемого роботу через Bluetooth. Это очень простая программа

Для программы роботов

Программа роботов

Используйте библиотеки radiohead и servotimer2. Не используйте серво-библиотеку, потому что и серво-библиотека, и библиотека Radiohead используют Timer1 Arduino, поэтому программа не компилируется. Используйте Servotimer2, чтобы решить эту проблему. Но в Servotimer2 Library сервопривод не вращается от 0 до 180 градусов. Итак, наконец-то обнаружилась, что программная серво-библиотека работает нормально. Главное в программе arduino - каждый раз включать хотя бы один магнит. Поэтому, если вы хотите идти, сначала отпустите один магнит, а затем переместите сервоприводы, а затем удерживайте оба магнита, как мудрое движение, снова и снова.

Шаг 15: Тестовый прогон без 3D-детали

Проверьте работу робота без 3D-деталей с ручным соединением. Все функции работают корректно. Но проблема в питании. Два косяка 18650 дают эффективное питание для магнитов и сервопривода. так что если магниты, удерживающие сервопривод, мерцают. Я снимаю аккумулятор и даю питание от ИИП на 12 В. Все функции работают корректно. Из-за транспортных проблем задерживается доставка деталей на 3D-принтере.

Шаг 16: Полученные 3D-детали

Я использую tinkercad, чтобы разработать модель и распечатать ее в A3DXYZ, это очень дешевый и лучший поставщик онлайн-услуг для 3D-печати. Мне не хватает одной обложки для верха.

Шаг 17: Соберите детали

Для сборки нам понадобятся винты в комплекте с сервоприводами, а также винт 3 мм X 10 мм и гайка 11nos. Картинка за картинкой объяснение

1) Сначала возьмите ножную часть и электромагниты.

2) Вставьте электромагнит в держатель, возьмите провод сбоку, пропустите его внутрь шара через боковое отверстие и вкрутите в основание.

3) В держатель сервопривода вращения вставьте сервопривод и прикрутите сервоприводы.

4, 5) Закрепите рог сервопривода во вращающейся крышке винтами.

6) Прикрепите держатель для руки к вращающемуся верху.

7) Забыл проделать отверстие в основании держателя, чтобы прикрутить вращающееся основание с сервоприводом, поэтому сделайте отверстие вручную.

8) Установите базовые сервоприводы на 90 градусов и прикрутите вращающееся соединение с сервоприводом. Следите, чтобы магнитный провод выходил на противоположных сторонах на обеих ножках.

9) Присоедините серво руку к руке робота.

10) Зазор коннектора на тыльной стороне рук очень большой, поэтому я использую пластиковую трубку, чтобы уменьшить зазор. Закрепите сервопривод и руки к нему. Вставьте все кабели внутрь корпуса вращающегося корпуса и удерживайте клеммы только в верхнем держателе сервопривода.

11) Соедините обе руки винтом в центре.

12, 13) Поместите силовую цепь с одной стороны, а цепь управления - с другой, и вытащите провода через отверстия в основании. Накройте все 4 верхушки. Из-за того, что я не получил крышку для одной верхней части, я использую нижнюю часть банки из-под кокса, чтобы накрыть ее, когда получу, замените ее.

13) Уже в основании делаем зазор на 1мм, заполняем его термоклеевым пистолетом для захвата.

14) Теперь альпинистский робот готов.

Шаг 18: проверьте работу

Включите обе ноги на 180 градусов и включите магниты. Когда я включаю и кладу его в свой стальной бирол, он крепко держит его, я чувствую себя очень счастливым. Но когда я нажимаю, чтобы подняться, мобильный телефон падает. Мне очень грустно, проверял и обнаружил, что все функции в порядке, обнаружена проблема с функцией удержания мощности.

Шаг 19: Проблема с удержанием и подъемом

Теперь положите его на плоскую поверхность и проверьте. Необходимо увеличить как удерживающую, так и подъемную силу. Поэтому я хочу удержать основание и помочь немного приподнять. Хочу модернизировать сервопривод и магниты.

Шаг 20. Запуск с 3D-деталями с ручной справкой

Проверить работу робота с моей помощью. Хочу обновить

Шаг 21: базовая прогулка без 3D-деталей в вертикальном положении Bero

Шаг 22: Заключение

Я считаю, что это хорошая идея - двигаться по прямой и двигаться в любом направлении, чтобы он мог легко перелезать через башни рамного типа, и я планирую предоставить камеру во второй версии, но основное требование - не полное заполнение.

Базовый план сработал правильно, и я расстроился, когда обнаружил, что не работает с деталями для 3D-печати. Перекрестная проверка и найденные при расчете веса 3D-печатных деталей в Интернете полностью отличаются от реальных 3D-печатных деталей. Так что планирую сделать 2-ю версию с серво995 и 4 магнитами, по 2 магнита на каждой ножке. Базовая модель движется прямо в небольшой рамке и вращается в любом направлении. Я обновляю его ежедневно, пока заканчиваю работу, поэтому я объясняю весь процесс, не думая о результате. Пройдите проект, и если у вас есть какие-либо идеи, кроме замены сервопривода и увеличения мощности магнита и номеров магнитов, просто прокомментируйте меня, ожидая вашего ответа.

Шаги, которые нужно предпринять

1) Измените сервопривод с MG90s на сервопривод MG995

2) Используйте два сервопривода для руки с обеих сторон

3) Замените магнит на большее удерживающее усилие и по два магнита с обеих сторон

4) Для MG995 измените 3D-дизайн и уменьшите длину руки. Увеличьте размер коробки держателя схемы

Перед 3D-печатью оцените вес и весь этот вес в каждой ноге с временной настройкой и проверкой.

Это займет очень долгий день, чтобы завершить работу с результатом отказа, но не сказать, что это полный отказ, потому что он работал без 3D-деталей, как ожидалось. Хочу модернизировать моторы и магниты. Работая для версии 2 с беспроводным роботом, поднимайтесь на расстояние радиочастоты.

Спасибо за просмотр моего проекта

Намного больше удовольствия …………… Не забывайте комментировать и поддерживать меня, друзья.

Финалист конкурса роботов