Joy Robot (Robô Da Alegria) - 3D-печать с открытым исходным кодом, робот на базе Arduino !: 18 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Подписаться Еще от автора:

О себе: Создатель, инженер, безумный ученый и изобретатель Подробнее о IgorF2 »

Первый приз в конкурсе «Колеса Instructables», второй приз в конкурсе «Instructables Arduino» и второе место в конкурсе «Дизайн для детей». Спасибо всем, кто голосовал за нас !!!

Роботы появляются повсюду. От промышленного применения до подводных и космических исследований. Но мне больше всего нравятся те, которые используются для развлечения и развлечения! В этом проекте был разработан самодельный робот, который будет использоваться для развлечения в детских больницах, чтобы развлечь детей. Проект направлен на обмен знаниями и продвижение технологических инноваций для оказания помощи НПО, которые проводят благотворительную работу в детских больницах.

В этом руководстве показано, как создать дистанционно управляемого робота-гуманоида, управляемого через сеть Wi-Fi, с помощью Arduino Uno, подключенного к модулю Wi-Fi ESP8266. В нем используются некоторые серводвигатели для движения головы и рук, некоторые двигатели постоянного тока для перемещения на небольшие расстояния и лицо из светодиодных матриц. Роботом можно управлять из обычного интернет-браузера, используя интерфейс, разработанный в формате HTML. Смартфон Android используется для трансляции видео и аудио с робота на интерфейс управления оператора.

В руководстве показано, как была напечатана и собрана конструкция робота на 3D-принтере. Объясняется электронная схема и подробно описывается код Arduino, чтобы любой мог воспроизвести робота.

Некоторые методы, использованные для этого робота, уже были опубликованы на Instructables. Пожалуйста, ознакомьтесь со следующими руководствами:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Особая благодарность другим членам команды, задействованным в вышеупомянутом проекте, ответственным за первую версию кода, представленного в этом руководстве:

• Тьяго Фарауш
• Диего Август
• Ян Кристиан
• Хелам Морейра
• Пауло де Азеведо мл.
• Гильерме Пупо
• Рикардо Каспирро
• ASEBS

Узнайте больше о проекте:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Как ты можешь помочь?

Этот проект финансируется членами команды и небольшими пожертвованиями некоторых предприятий. Если вам понравилось, вы можете нам помочь:

• Пожертвование: вы можете присылать нам советы, если хотите поддержать создание робота и его будущие улучшения. Советы будут использоваться для покупки расходных материалов (электроника, 3D-печать, нити и т. Д.), А также для продвижения наших услуг в детских больницах. Ваше имя будет добавлено в титры проекта! Вы можете отправлять советы по нашему дизайну на платформе Thingiverse:
• Нравится: Покажите нам, насколько вы цените наш проект. Поставьте нам отметку «Нравится» на платформах, на которых мы документируем наш проект (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse…).
• Поделитесь: поделитесь проектом на своем любимом веб-сайте в социальной сети, чтобы мы могли охватить больше людей и вдохновить больше создателей по всему миру.

Знаете ли вы, что вы можете купить Anet A8 всего за 169,99 долларов? Щелкните здесь и получите свое

Шаг 1. Немного истории…

Проект «Робо да Алегрия» («Радостный робот») родился в 2016 году в регионе Байшада-Сантиста (Бразилия) с целью развития технологий и привлечения сообщества к движению производителей. Вдохновленный добровольными проектами, реализуемыми неправительственными организациями в детских больницах, проект направлен на разработку робота, использующего открытое аппаратное обеспечение и программные инструменты apen, способного принести немного удовольствия в среду детской больницы и внести свой вклад в работу других организаций.

Семя проекта было посеяно в конце 2015 года. После разговора о создании и развитии технологий, продвигаемых Ассоциацией стартапов Baixadas Santista (ASEBS). Это был идеализированный проект без денежного вознаграждения, но он представлял собой тему, в которую люди будут вовлечены альтруистично, с целью помочь другим людям.

Робот претерпел различные преобразования от своей первоначальной концепции до настоящего состояния. От одной головы с механическими глазами и бровями до ее нынешней гуманоидной формы было выполнено несколько итераций, проверяющих различные конструкционные материалы и электронные устройства. От прототипа из акрила и МДФ, вырезанного лазером, мы перешли к корпусу, напечатанному на 3D-принтере. От простого интерфейса с двумя серводвигателями, управляемыми Bluetooth, до корпуса, состоящего из 6 серводвигателей и 2 двигателей, управляющих постоянным током через веб-интерфейс с использованием сети Wi-Fi.

Конструкция робота была полностью произведена с помощью 3D-печати с использованием Fusion 360. Для того, чтобы можно было производить копии роботов в производственных помещениях или фабричных лабораториях, где максимальное время использования принтеров имеет решающее значение, конструкция робота была разделена на части. менее трех часов печати каждый. Комплект деталей склеивается или прикручивается болтами для крепления к кузову.

Лицо, состоящее из светодиодных матриц, дает роботу возможность выражать эмоции. Руки и шея, приводимые в движение сервомоторами, придают небольшому автомату необходимую мобильность для взаимодействия с пользователями. В центре управления роботом Arduino Uno взаимодействует со всеми периферийными устройствами, включая связь с модулем ESP8266, что дает пользователю возможность управлять выражениями и движениями через любое устройство, подключенное к той же сети Wi-Fi.

В сундуке робота также установлен смартфон, который используется для передачи аудио и видео между оператором робота и детьми. Экран устройства по-прежнему можно использовать для взаимодействия с играми и другими приложениями, предназначенными для взаимодействия с телом робота.

Шаг 2: Инструменты и материалы

Для этого проекта были использованы следующие инструменты и материалы:

Инструменты:

• 3D-принтер - все тело робота напечатано на 3D-принтере. Для создания всей конструкции потребовалось несколько часов 3D-печати;
• Нить PLA - белые и черные нити PLA, которые используются для печати тела;
• Отвертка - Большая часть деталей соединяется при помощи болтов;
• Супер клей - некоторые детали были прикреплены с помощью супер клея;
• Плоскогубцы и кусачки
• Припой и проволока

Электроника

• Arduino Uno (ссылка / ссылка) - используется в качестве основного контроллера робота. Он отправляет сигналы на двигатели и обменивается данными с модулем WiFi;
• ESP8266-01 (ссылка / ссылка) - Используется как «WiFi-модем». Он получает сигналы от интерфейса управления, которые должны выполняться Arduino Uno;
• Серводвигатели SG90 (x6) (ссылка / ссылка) - четыре сервопривода использовались для рук и два для движений головы;
• Двигатели постоянного тока с редуктором и резиновыми колесами (x2) (звено / звено) - позволяют роботу преодолевать небольшие расстояния;
• Двухканальный H-мост L298N (x1) (ссылка / ссылка) - преобразует цифровые выходы Arduino в напряжение питания для двигателей;
• 16-канальный сервоконтроллер (ссылка / ссылка) - с помощью этой платы можно управлять несколькими серводвигателями, используя только два выхода Arduino;
• MAX7219 8x8 LED display (x4) (ссылка / ссылка) - Используются как лицо робота;
• Кабель Micro USB - используется для загрузки кода;
• Провода перемычки «мама-мама» (некоторые);
• Перемычки папа-мама (некоторые);
• Смартфон. Использовался смартфон Motorola 4.3 "Moto E. Могли бы работать и другие устройства аналогичного размера;
• Аккумулятор 18650 (x2) (ссылка) - Они использовались для питания Arduino и других периферийных устройств;
• Держатель батареи 18650 (x1) (ссылка / ссылка) - они удерживают батареи на месте;
• 1N4001 диоды (x2)
• Резисторы 10 кОм (x3)
• Переключатель включения / выключения 20 мм (x1)
• Protoshield (ссылка) - помогает подключить схему.

Механика:

• Шариковые колеса (x2)
• Болты M2x6мм (+ -70)
• Болты M2x10мм (+ -20)
• Гайки M2x1,5 мм (x10)
• Болты M3x40 мм (4 шт.)
• Гайки M3x1,5 мм (x4)

Приведенные выше ссылки являются предложением о том, где вы можете найти элементы, используемые в этом руководстве, и поддержать развитие этого проекта. Не стесняйтесь искать их в другом месте и покупать в своем любимом местном или интернет-магазине.

Знаете ли вы, что на Gearbest можно купить Anet A8 всего за 169,99 долларов? Получите свой:

Шаг 3: 3D-печать

Конструкция робота была полностью произведена с помощью 3D-печати с использованием Autodesk Fusion 360. Для того, чтобы можно было производить копии роботов в производственных помещениях или фабричных лабораториях, где максимальное время использования принтеров имеет решающее значение, конструкция робота была разделена на части. менее трех часов печати каждый. Комплект деталей склеивается или прикручивается болтами для крепления к кузову.

Модель состоит из 36 различных частей. Большинство из них было напечатано без опор, с заполнением 10%.

• Голова сверху (справа / слева)
• Голова внизу (справа / слева)
• Боковые крышки головы (правая / левая)
• Лицевая задняя пластина
• Лицевая передняя панель
• Ось шеи 1
• Ось шеи 2
• Ось шеи 3
• Центр шеи
• Рука (правая / левая)
• Плечо (правое / левое)
• Плечевая чашка (правая / левая)
• Наплечник (правый / левый)
• Ось руки (правая / левая)
• Бюст (справа / слева)
• Грудь (правая / левая / передняя)
• Колеса (правые / левые)
• База
• Держатель для телефона
• Назад (вправо / влево)
• Ручки (вправо / влево)
• Шкафчик (правый / левый)

Процедура установки робота описана в следующих шагах.

Вы можете скачать все файлы stl на следующих сайтах:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Это экспериментальный прототип. Некоторые части нуждаются в доработке (для более поздних обновлений проекта). Есть несколько известных проблем:

• Помехи между проводкой некоторых сервоприводов и плечом;
• Трение между головой и бюстом;
• Трение между колесами и конструкцией;
• Отверстие для некоторых винтов слишком тугое, и его необходимо увеличить с помощью сверла или ножа для хобби.

Если у вас нет 3D-принтера, вы можете сделать следующее:

• Попросите друга распечатать его для вас;
• Найдите поблизости место для хакеров / производителей. Модель была разделена на несколько частей, поэтому печать каждой части по отдельности занимает менее четырех часов. Некоторые места для хакеров / мейкеров будут взимать плату только за использованные материалы;
• Купите себе 3D-принтер. Вы можете найти Anet A8 всего за 169,99 долларов на Gearbest. Получите свой:
• Заинтересованы в покупке DIY Kit? Если достаточное количество людей заинтересуется, я могу предложить наборы для самостоятельного изготовления на Tindie.com. Если хотите, отправьте мне сообщение.

Шаг 4: Обзор схем

Робот управляется с помощью Arduino Uno по своей сути. Arduino взаимодействует с модулем ESP8266-01, который используется для удаленного управления роботом по сети Wi-Fi.

16-канальный сервоконтроллер подключен к Arduino с помощью связи I2C и управляет 6 серводвигателями (два для шеи и два для каждой руки). Массив из пяти светодиодных матриц 8x8 питается и управляется Arduino. Четыре цифровых выхода Arduino используются для управления двумя двигателями постоянного тока с помощью h-моста.

Схемы питаются от двух USB-аккумуляторов: один для двигателей и один для Arduino. Я попытался привести в действие всего робота с помощью единственного блока питания. Но раньше ESP8266 терял связь из-за скачков при включении / выключении двигателей постоянного тока.

В груди робота есть смартфон. Он используется для трансляции видео и аудио в / из интерфейса управления, размещенного на обычном компьютере. Он также может отправлять команды на ESP6288, таким образом управляя телом самого робота.

Можно заметить, что используемые здесь компоненты могут быть не оптимизированы для его целей. Например, NodeMCU можно использовать вместо комбинации Arduino + ESP8266. Rapsberry Pi с камерой заменит смартфон и также будет управлять двигателями. Можно даже использовать Android-смартфон в качестве «мозга» для своего робота. Это правда … Arduino Uno был выбран, потому что он очень доступен и прост в использовании для всех. К тому времени, когда мы начали этот проект, плата ESP и Raspberry Pi все еще оставалась относительно дорогой в том месте, где мы живем … когда-то мы хотели построить недорогого робота, платы Arduino были лучшим выбором на тот момент.

Шаг 5: сборка лица

На лице робота использовались четыре светодиодные матрицы 8x8.

Структура была разделена на две части (лицевая задняя пластина и лицевая передняя пластина), напечатанные на 3D-принтере с использованием черного PLA. На их 3D-печать у меня ушло около 2,5 часов, с 10% заполнением и без опор.

Из-за нехватки места разъемы светодиодных матриц пришлось распаять и изменить их положение, как описано ниже:

1. Снимаем светодиодную матрицу;
2. Входные и выходные разъемы для распайки;
3. Повторно припаяйте, чем на другой стороне печатной платы, так, чтобы контакты были направлены в центр платы.

Вы можете увидеть окончательный результат на изображениях.

Затем четыре светодиодные матрицы были прикреплены к задней панели с помощью 16 болтов M2x6 мм. Контакты были подключены согласно схемам.

Первая матрица была подключена с помощью 5-проводной перемычки «папа-мама». Штыревой конец позже был подключен к контактам Arduino. Женский конец подключается к входным контактам матрицы. Выход каждой матрицы соединен с входом следующей с помощью перемычки «мама-мама».

После соединения матриц передняя пластина устанавливается четырьмя болтами М2. Оберните перемычки вокруг задней и передней панелей, чтобы не было ослабленных проводов.

Модуль лица позже будет установлен внутри головы робота, как это будет объяснено в следующих шагах.

Шаг 6: Установка головы

Голова робота была разделена на восемь частей, напечатанных на 3D-принтере, все они были напечатаны из белого PLA с разрешением 0,2 мм, заполнением 10% и без опор:

• Голова сверху (справа и слева)
• Голова внизу (справа и слева)
• Головной убор (правый и левый)
• Ось шеи 1
• Ось шеи 2

На печать структуры диаметром 130 мм у меня ушло почти 18 часов.

Верх и низ головы разделены на две части. Они склеены с помощью суперклея. Нанесите клей и дайте ему постоять несколько часов.

Затем боковые крышки устанавливаются с помощью болтов, прикрепленных к боковым сторонам верхней и нижней части головки. Таким образом, головку можно вывести для ремонта, удалив винты, прикрепленные к верхним частям головки. Прежде чем закрыть голову, соберите лицо робота (описано в предыдущем шаге) и бюст (описано в следующих шагах).

Серводвигатель №5 был прикреплен к оси 1. Я расположил сервопривод в середине оси, затем прикрепил рупор и использовал винт, чтобы зафиксировать его положение. Я использовал два болта M2x6 мм, чтобы закрепить ось 2 шеи на серводвигателе. Серводвигатель №6 присоединяется к оси шеи 2 таким же образом.

Ось 2 шеи позже была соединена с центром шеи, как это показано на следующем шаге.

Лицевой модуль установлен внутри головы.

Шаг 7: Сборка взрыва и плеч

На печать бюста и плеча у меня ушло около 12 часов.

Этот раздел состоит из пяти разных частей:

• Бюст (вправо / влево)
• Плечи (правые / левые)
• Центр шеи
• Ось шеи 3

Детали бюста приклеены с помощью суперклея. Плечи были прикреплены по бокам с помощью болтов M2x10 мм, а серводвигатели (серводвигатели №2 и №4) были установлены с каждой стороны. Они проходят через прямоугольные отверстия на каждом плече (на самом деле проволоку довольно сложно провести) и крепятся с помощью болтов и гаек M2x10 мм.

Центральная горловина имеет прямоугольное отверстие, в которое вставляется часть оси 3 шеи. Для соединения этих двух частей использовались четыре болта M2x6 мм. После этого к плечам прикрепили центральную шею. Он использует те же болты, которые используются для крепления плеча к груди. Четыре гайки M2x1,5 мм используются для фиксации положения.

Серводвигатель №6 был соединен с осью шеи 3 с помощью двух винтов. Затем я установил ось 3 шеи внутри прямоугольного отверстия в центре шеи и использовал четыре болта M2x6 мм, чтобы зафиксировать ее положение.

Шаг 8: сборка рук

На печать каждой руки у меня ушло около 5 часов.

Каждая рука состоит из четырех частей:

• Плечевая чашка
• Кепка на плечо
• Ось руки
• Рука

Ось рычага расположена по центру и крепится к самому рычагу с помощью трех болтов M2x6 мм. На другом конце оси прикреплен сервопривод.

Серводвигатель (№1 и №3) устанавливается внутри плечевой чашки с помощью нескольких винтов, а затем устанавливается его рог (тот, который прикреплен к оси рычага). На чашке есть отверстие для установки другого рожка, который прикреплен к сервоприводу (№2 и №4), уже установленному на плечах, как было показано на предыдущем шаге.

На чашке (и на плече) есть еще одно отверстие для пропуска тросов сервоприводов. После этого устанавливается крышка, закрывающая плечо робота, с двумя болтами M2x6 мм.

Шаг 9: Установка сундука

Сундук - это часть, которая соединяет бюст с нижней частью (колесами и основанием) робота. Он состоит всего из двух частей (правая и левая. Я распечатал их за 4 часа).

Плечи робота ложатся на верхнюю часть груди. Есть отверстие для болта, которое помогает выравнивать и фиксировать эти детали. Хотя эти две детали рекомендуется склеить.

В нижней части этой детали есть шесть отверстий, которые используются для соединения с колесами, как будет показано позже.

На этом этапе я пометил серводвигатели некоторыми наклейками, чтобы упростить подключение цепей.

Шаг 10: Сборка колес

В колесах робота используются три детали, напечатанные на 3D-принтере:

• Колеса (левый / правый)
• Передний

На печать этих частей у меня ушло около 10 часов.

Для сборки колес я выполнил следующие шаги:

• Сначала мне пришлось припаять провода к разъемам двигателей постоянного тока. Эти провода позже использовались для питания двигателей с помощью H-мостовой схемы;
• Затем двигатели были прикреплены к конструкции с помощью двух болтов M3x40 и гаек для каждого. На самом деле можно было бы использовать более короткий болт (но я не нашел ни одного в Интернете);
• После этого приклеил переднюю панель, которая соединяет остальные части конструкции;
• В верхней части этой части есть несколько отверстий. Они используются для его крепления к груди, как показано ранее. Для соединения обеих секций использовалось шесть болтов M2x6 мм.

Шаг 11: Держатель для телефона

Держатель телефона представляет собой единую деталь, напечатанную на 3D-принтере, и ее печать занимает около 1 часа.

У робота на животе смартфон. Он был разработан для Motorola Moto E. Он оснащен дисплеем с диагональю 4,3 дюйма. Могут подойти и другие смартфоны аналогичного размера.

Часть держателя телефона используется для удержания смартфона в желаемом положении. Сначала позиционируется смартфон, затем он прижимается к корпусу робота с помощью держателя телефона и четырех болтов M2x6 мм.

Перед тем, как затянуть болты, важно подключить USB-кабель к смартфону. Иначе потом будет сложно подключить. К сожалению, пространство очень ограничено, поэтому мне пришлось отрезать часть USB-разъема…: /

Шаг 12: Установка основания

База имеет только одну деталь, напечатанную на 3D-принтере. На печать этой части у меня ушло около 4 часов.

В нем есть несколько отверстий для установки других компонентов, например, шариковых колес и печатных плат. Для сборки основания использовалась следующая процедура:

• Установите 16-канальный сервоконтроллер с помощью четырех болтов M2x6 мм;
• Установите h-мостовую схему L298N с помощью четырех болтов M2x6 мм;
• Установите Arduino Uno с помощью четырех болтов M2x6 мм;
• Установите протощит на верхнюю часть робота;
• Подключите схемы (как это будет описано парой шагов позже);
• Установите шариковые колеса, используя по два винта для каждого. Провода были расположены так, что они зажаты между основанием и винтами, используемыми при установке колес;
• Основание крепилось к колесной секции винтами.

Шаг 13: Назад и блок питания

Задняя крышка робота была спроектирована так, чтобы ее можно было легко открыть для доступа к схемам, подзарядки батарей или включения / выключения смартфона.

Он состоит из шести частей, напечатанных на 3D-принтере:

• Назад (влево / вправо)
• Ручки (x2)
• Замки (левый / правый)

На печать деталей у меня ушло около 5:30. Правая и левая части спинки склеены суперклеем. Подождите, пока клей полностью высохнет, иначе крышка легко сломается.

Блок питания состоит из двух аккумуляторов 18650 и батарейного отсека. Мне пришлось припаять несколько проводов (между отрицательным полюсом батареи №1 и положительным полюсом батареи №2). Отрицательный полюс блока питания был подключен к Arduinos GND (с помощью некоторых проводов и перемычек). Между положительным полюсом и входом Vin Arduino был установлен двухпозиционный переключатель.

Переключатель вкл / выкл был прикреплен к задним деталям, напечатанным на 3D-принтере, с помощью болта M2x6 мм и гайки M2x1,5 мм. Батарейный отсек крепился к задней части четырьмя болтами M2x6mm.

Цилиндрическую часть замков пришлось отшлифовать наждачной бумагой для лучшего прилегания. Они проходят через отверстия на крышке. Ручки соединяются и приклеиваются с другой стороны.

Крышка подходит к задней части робота. Ручки можно повернуть, чтобы запереть крышку, защищая внутренности робота.

Шаг 14: Подключение цепей

Схема была разводка по схемам.

Ардуино:

• Вывод Arduino D2 => вывод L298N IN4
• Вывод Arduino D3 => вывод L298N IN3
• Вывод Arduino D6 => вывод L298N IN2
• Вывод Arduino D7 => вывод L298N IN1
• Вывод Arduino D9 => вывод MAX7219 DIN
• Вывод Arduino D10 => Вывод MAX7219 CS
• Вывод Arduino D11 => вывод MAX7219 CLK
• Вывод Arduino D4 => ESP8266 RXD
• Вывод Arduino D5 => ESP8266 TXD
• Вывод Arduino A4 => SDA
• Вывод Arduino A5 => SCL
• Вывод Arduino Vin => Battery V + (перед диодами)
• Контакт Arduino gnd => Аккумулятор V-

ESP8266-01

• ESP8266 контакт RXD => контакт Arduino D4
• ESP8266 контакт TXD => контакт Arduino D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• Контакт ESP8266 Vcc => контакт Arduino 3V3
• ESP8266 контакт CH_PD => контакт Arduino 3V3

L298N h-мост

• L298N вывод IN1 => вывод Arduino D7
• L298N вывод IN2 => вывод Arduino D6
• L298N вывод IN3 => вывод Arduino D3
• L298N вывод IN4 => вывод Arduino D2
• L298N pin + 12V => Аккумулятор V + (после диодов)
• L298N контакт gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => Двигатель 1
• L298N OUT2 => Двигатель 2

MAX7219 (первая матрица)

• Контакт MAX7219 DIN => контакт Arduino D9
• MAX7219 контакт CS => контакт Arduino D10
• MAX7219 контакт CLK => контакт Arduino D11
• MAX7219 вывод Vcc => вывод Arduino 5 В
• MAX7219 контакт gnd => контакт Arduino gnd

MAX7219 (другие матрицы)

• MAX7219 pin DIN => MAX7219 pin DOUT (предыдущая матрица)
• MAX7219 контакт CS => MAX7219 контакт CS (предыдущая матрица)
• MAX7219 контакт CLK => MAX7219 контакт CLK (предыдущая матрица)
• MAX7219 контакт Vcc => MAX7219 контакт VCC (предыдущая матрица)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (предыдущая матрица)

16-канальный сервоконтроллер

• Вывод сервоконтроллера SCL => вывод Arduino A5
• Вывод сервоконтроллера SDA => вывод Arduino A4
• Вывод сервоконтроллера Vcc => вывод Arduino 5V
• Вывод сервоконтроллера gnd => вывод Arduino gnd
• Вывод сервоконтроллера V + => Аккумулятор V + (после диодов)
• Вывод сервоконтроллера gnd => вывод Arduino gnd

Некоторые говорят, что сервопривод Sg90 может питаться от 3,0 до 6,0 В, другие - от 4,0 до 7,2 В. Во избежание неприятностей я решил поставить два диода последовательно после батареек. Таким образом, напряжение для сервоприводов составляет 2 * 3,7 - 2 * 0,7 = 6,0 В. То же самое и с двигателями постоянного тока.

Заметьте, это не самый эффективный способ, но у меня он сработал.

Шаг 15: Код Arduino

Установите последнюю версию Arduino IDE. Библиотеки не требовалось для связи с модулем ESP-8266 или управления двигателями постоянного тока.

Мне нужно добавить следующие библиотеки:

• LedControl.h: библиотека для управления светодиодными матрицами;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: библиотека, используемая для управления серводвигателями.

Код Arduino разделен на 9 частей:

• RobodaAlegria.ino: это основной скетч, и он вызывает остальные части. Сюда импортируются библиотеки. Он также определяет и инициализирует глобальные переменные;
• _05_Def_Olhos.ino: здесь определяются матрицы для каждого глаза. Каждый глаз представлен матрицей 8x8 и определенными 9 вариантами: нейтральный, широкоугольный, закрытый, закрытый, сердитый, скучающий, грустный, влюбленный и мертвый. Для правого и левого глаза существует разная матрица;
• _06_Def_Boca.ino: здесь определяются матрицы для рта. Рот представлен матрицей 16x8 и определенными 9 вариантами: счастливый, грустный, очень счастливый, очень грустный, нейтральный, высунутый язык, открытый, широко открытый и отвращенный рот;
• _10_Bracos.ino: в этом файле определены предопределенные движения для рук и шеи. Были настроены девять движений, от mov1 () до mov9 ();
• _12_Rosto.ino: в этом файле есть функции для обновления лица робота, объединяющие матрицы, определенные в _05_Def_Olhos.ino и _06_Def_Boca.ino;
• _13_Motores_DC: определяет функции для двигателей постоянного тока;
• _20_Comunicacao.ino: в этом файле определена функция отправки данных на ESP8266;
• _80_Setup.ino: запускается при включении Arduino. Он устанавливает начальную грань и положение двигателей робота. Он также отправляет команды для подключения к данной сети Wi-Fi;
• _90_Loop: основной цикл. Он ищет входящие команды от ESP8266 и вызывает определенные функции для управления выходами.

Загрузите код Arduino. Замените XXXXX на SSID вашего Wi-Fi роутера и YYYYY паролем роутера на "_80_Setup.ino". Пожалуйста, проверьте скорость вашего ESP8266 и правильно установите ее в коде ('_80_Setup.ino'). Подключите плату Arduino к USB-порту компьютера и загрузите код.

Шаг 16. Приложения для Android

Смартфон Android использовался для трансляции видео и звука с робота на интерфейс управления. Вы можете найти приложение, которое я использовал, в магазине Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Экран смартфона также может быть передан в интерфейс управления, чтобы оператор мог видеть, что на экране. Вы также можете найти приложение, которое я использовал для зеркалирования экрана в магазине Google Play (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

Видеоигра для Android также была разработана для взаимодействия с роботом. Он еще не очень стабилен, поэтому недоступен для загрузки.

Шаг 17: Интерфейс управления

Приз "loading =" lazy "в конкурсе Wheels Contest 2017

Второе место в конкурсе "Дизайн для детей"

Второй приз Arduino Contest 2017