Футбольный робот (или футбол, если вы живете на другой стороне пруда): 9 шагов (с изображениями)

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

Я преподаю робототехнику на tinker-robot-labs.tk. Мои ученики создали этих роботов, которые играют в футбол (или футбол, если вы живете на другой стороне пруда). Моей целью в этом проекте было научить детей взаимодействовать с роботом через Bluetooth.

Мы закончили разработку наших роботов пару недель назад, а затем я увидел, что Instructables проводит конкурс микроконтроллеров и конкурс робототехники, поэтому мы вместе создаем еще одного робота и рассказываем вам, как построить футбольного робота и поиграть с ним.

Ребята, которые собирают этого робота, - это Беатрис, Рубен, Хайме, Гонсало, Габриэль, Исмаэль и Крис. Их возраст колеблется от семи до одиннадцати лет, и они молодцы!

Чтобы собрать этого робота, они используют взрослые инструменты, такие как сварочный утюг, ножницы и резаки. Я научил их, что инструменты - это не игрушки, и к ним следует относиться с большим уважением. Они знают правила безопасности, которые следует соблюдать всегда, например, оставлять инструменты всегда в центре стола, где их можно увидеть, или всегда использовать плоскогубцы, прижав локти к бокам, чтобы не повредить лицо случайно.

Шаг 1. Игровое поле и правила игры (Хайме)

Игровое поле:

• Размер игрового поля
• Длина поля: 170 см.
• Ширина поля: 113 см
• Средняя линия на 85 см.
• Ширина ворот: 31 см

Правила игры:

• В футбольном матче роботов участвуют две команды, состоящие из двух роботов.
• Матч состоит из двух 2-х минутных таймов. Между двумя таймами игра может быть остановлена на срок до 5 минут, чтобы заменить батареи или починить роботов.
• Игра начинается с мяча в середине игры и каждого робота в углу поля.
• Если мяч покидает поле, время останавливается. Мяч возвращается в центр поля, а роботы размещаются по углам.
• Если в конце второго тайма обе команды сыграют вничью, во втором тайме добавляется одна минута без остановки игры.
• Мяч представляет собой теннисный мяч, наполовину наполненный песком (прорезать в мяче прорезь, добавить песок, приклеить мяч обратно суперклеем)
• Если какая-либо команда забивает гол, мяч помещается в середину поля, а каждый робот размещается по углам поля.
• Любой робот, которого коснется человек во время матча, дисквалифицируется на оставшуюся часть игры.
• Если какой-либо из роботов перестает работать, робот выводится из игры и не может быть возвращен обратно, за исключением случаев перерыва в первой половине и может быть исправлен до начала второй половины.
• Если какой-либо робот атакует другого робота, чтобы убрать его с поля, он будет дисквалифицирован до конца игры.

Шаг 2: Сборка робота: список материалов

Вся электроника закупается на Amazon.

Остальные материалы приобретаются в местном хозяйственном магазине.

Мы установили правило, ограничивающее стоимость робота до 40 евро, и я считаю, что общая стоимость робота ниже 15 евро, потому что я покупал материалы оптом.

• 2 мотор-редуктора + колеса
• Макетная плата
• Ардуино нано
• Провода
• Батарейный отсек и 4 батарейки АА
• Переключатель (необязательно)
• Конденсатор
• Палочки для шашлыка
• Теннисный мяч наполовину заполнен песком
• Резинка
• 2 куска гофрированного пластика 25 см x 25 см
• Модуль HC05 или HC06
• L9110 H мост

Шаг 3: вырезание частей шасси

Дважды отмерь, один раз отрежь!

Перед тем, как приступить к резке гофрированного пластика, делаем картонные шаблоны с коробками для хлопьев. Доказано, что это позволяет сэкономить ОЧЕНЬ много работы, времени и денег, потому что вы можете быстро создать базовую форму своего робота, а если вы сделаете что-то не так, немного скотча поможет это исправить. Рубен сделал шаблоны, а Беатрис перенесла шаблоны на пластик.

После того, как вы определили форму своего робота, вы должны перенести свою конструкцию на гофрированный пластиковый лист.

Шаг 4: нижняя часть шасси

Гофрированная пластиковая конструкция соединена стяжками. Перед тем, как завязать стяжки, конструкция скрепляется бамбуковыми палками. Мы делаем это так, потому что вы можете легко проткнуть пластик палочками и получить общее представление о форме предмета, прежде чем на самом деле застегнуть молнию. Чтобы сложить пластик, мы также используем бамбуковые палочки, чтобы надрезать одну сторону пластика.

Крис и Гонсало решили, что они хотят добавить немного граблей к шасси, и вырезали клин по бокам. они использовали кусок, который они вырезали с первой стороны, как шаблон, чтобы вырезать вторую.

Шаг 5: Подготовка моторов

Двигатели имеют небольшой выступ на той стороне, где находятся электрические соединения. Нам нужно разобрать двигатель и подключить электрические соединения с другой стороны.

Как только это было сделано, Хайме и Исмаэль приварили к мотору 2 провода длиной 20 см. Мы используем для этого телефонные провода, но можно использовать любой тонкий кабель.

Затем мы решаем, куда мы хотим поставить колеса. Место, где размещены колеса, влияет на поведение робота. Колеса на задней части робота приводят к тому, что робот перемещает мяч очень быстро, но им очень трудно управлять. С другой стороны, робот с колесами по направлению к передней части робота создает робота, которым очень легко управлять, но который перемещает мяч очень медленно.

Для этого робота мы решили поставить колеса по направлению к середине робота. Мы разместили моторы там, где хотели, и сделали 2 маленьких отверстия для колесных валов.

Шаг 6: Подключите

Габриэль и Исмаэль использовали Autodesk Circuits для создания этой схемы соединений.

Мост h подключен к портам 6, 9, 10 и 11.

Модуль HC06 подключен к TXD, RXD, GND и + 5V. Убедитесь, что вывод TXD Arduino подключен к выводу RXD HC06, а вывод RXD arduino подключен к выводу TXD HC06.

Конденсатор представляет собой конденсатор на 8200 кв. На самом деле он вам не нужен, но он нужен для предотвращения падения напряжения, которое отключит модуль HC06, если батареи немного разряжаются.

Двигатели подключены к H-мосту. Может быть, робот пойдет назад, вместо того, чтобы идти вперед. в этом случае переверните провода двигателя.

Шаг 7: палки, двигатели и крышка на месте

Выбор выбор выбор! Куда поставить моторы? Есть несколько вариантов, и в зависимости от того, где и как прикреплены моторы, ваш центр тяжести будет в другом месте!

В этом случае мы могли положить их лицом вперед или назад, и мы решили положить их лицом назад.

Двигатели должны быть прикреплены к шасси сбоку. Крис проделал изящный инструмент с помощью проволоки, чтобы проделать отверстия по бокам корпуса. и прикрепил моторы двумя стяжками, потому что стяжки были слишком короткими. Смотрите фото!

Затем к шасси прикрепили крышку робота. Рубен украсил крышку так, чтобы она выглядела как лицо робота, потому что крышка была прозрачной, и он подумал, что, поскольку светодиоды модуля HC06, ардуино и моста H будут мигать сквозь крышку, эффект будет потрясающим и О, парень! он был прав.

Крис добавил клюшки к передней части робота, чтобы контролировать мяч. Палочки просто прикрепляются к шасси с помощью стяжки. Кроме того, он добавил резинку к задней части робота, чтобы закрыть его. Он сделал пару выемок на задней части крышки и прикрепил резиновую ленту к шасси с помощью стяжки.

Ставьте СЕЙЧАС колеса и переходите к следующему шагу.

Шаг 8: Пора вставлять электронику

Почти там!

В крышке открыта дыра, чтобы поставить большой неприятный переключатель. Вы можете использовать ЛЮБОЙ переключатель, но мы решили использовать большой и неприятный переключатель, потому что он выглядит круто.

Вся электроника, которую мы заранее подготовили, теперь помещена внутрь робота. Соблюдайте схему подключения!

Пока не прикрепляйте h-мост к прототипной плате, потому что нам нужно вынуть прототипную плату хотя бы еще раз.

После того, как вы обследуете робота на макетной плате, вам нужно будет выяснить, где разместить батареи. они могут располагаться спереди или сзади робота, в зависимости от формы робота и места, где вы разместили двигатели.

Вам нужно сделать третью ногу роботу (две другие ноги - это колеса!). Для этого возьмите галстук-молнию и прикрепите его, как показано на фото.

Шаг 9: Код

Теперь вам нужно ввести код в Arduino и подключить своего робота к телефону Android.

Начнем с кода:

Я предполагаю, что у вас уже есть интерфейс кодирования Arduino (IDE) на вашем компьютере. Если нет, перейдите сюда и следуйте инструкциям:

Загрузите код из прикрепленного zip-файла и откройте файл.ino. Это создаст папку на вашем компьютере.

Загрузите код в Arduino. для этого НЕОБХОДИМО ОТКЛЮЧИТЬ МОДУЛЬ BLUETOOTH от материнской платы. В противном случае это не сработает. Не спрашивайте почему, для меня это тоже загадка.

Установите «Roboremo бесплатно» на свой телефон Android из магазина приложений Google.

Следуйте инструкциям в заархивированной папке, прикрепленной к этому шагу.

Если вы не можете установить интерфейс на свой телефон, следуйте приведенным ниже инструкциям, чтобы создать интерфейс для своего телефона.

Инструкция по подключению телефона android к роботу, (от Габриэля)

• Для подключения Bluetooth у вас должен быть мобильный телефон Android, планшет или компьютер с Bluetooth.
• Установите RoboremoFree.
• Программирование интерфейса: войдите в меню и выберите ползунок, который вы собираетесь использовать для управления роботом.
• Когда вы поместите ползунок в левую часть интерфейса экрана, вы должны нажать, чтобы установить идентификатор ползунка как «izq». Это izq, потому что izquierda, как мы говорим «левый» по-испански.
• Затем вам нужно ввести ярлык. Внутри метки необходимо поставить izqSpeed # * 1.
• Затем вы должны ввести "min max", а в min вы должны поставить -255 и max 255 и щелкнуть "int"
• Затем в следующей строке вы должны прочитать «отправить, когда будет выпущено».
• 2 строчки ниже, "отправить пробел"
• затем "не возвращать автоматически"
• в "установить значение автовозврата" нужно поставить "середина"
• в установленном периоде повторения нужно поставить 100

Теперь вам нужно добавить ползунок справа от интерфейса и сделать то же самое, установив идентификатор как «der» и метку как derSpeed # * 1. В остальном все то же самое.

Чтобы начать играть: Когда вы находитесь в приложении, вам нужно подключить bluethooth к RoboremoFree, войдя в меню, а затем вы должны нажать «Подключить Bluetooth» (RFCOMM) и нажать HC-05 или HC-06.

Наслаждаться!