Морской боевой робот в UM-JI: 14 шагов (с изображениями)

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

Введение для робота

В этом руководстве вас научат создавать морского боевого робота с контроллером PS2. В качестве группы X для курса VG100, курса, предназначенного для первокурсников с целью развития способности проектирования и сотрудничества, UM-JI (Рисунок 1 - пейзаж нашего кампуса). UM-JI относится к объединенному институту Мичиганского университета, который расположен в Шанхайском университете Цзяо Тонг. Наш робот принял участие в соревнованиях по морскому бою и получил хороший балл. Наша команда называется «fly blue», что указывает на то, что мы стремимся летать в голубом небе (Изображение 2 - логотип нашей команды).

В соревновании роботы, которые считаются боевыми кораблями, должны перемещать пушки (шары для пинг-понга и деревянные шары) на поле соперника. Соревнование состоит из двух частей: одна - пройти матч в одиночку за три минуты, а вторая - соревноваться с другими морскими боевыми роботами. Мяч для пинг-понга приносит 1 очко, когда он перемещается на поле соперника, а деревянный - 4 очка. Вы должны набрать как можно больше очков в обоих матчах. В нескольких соревнованиях тот, кто набрал больше очков, побеждает в матче.

Пределы робота перечислены ниже:

● Предельные размеры для роботов: 350 мм * 350 мм * 200 мм.

● Центральная схема управления: серия Arduino

● Двигатели: 12 В, предоставленные учителями.

● Пульт дистанционного управления: контроллер PS2.

Мы используем PS2 для управления роботом. Мы спроектировали робота в виде тракторной лопаты. Лопата может один раз поднять 2 деревянных шара в зону противников. Чтобы управлять роботом было легко и удобно, мы разделили лопату на три части, и каждая часть управляется серводвигателем, что соответствует пределу размеров для роботов. На прилагаемом рисунке 3 представлена принципиальная схема нашего робота. Рисунок 4 - это концептуальный граф поля битвы.

В этом руководстве мы прилагаем видео о нашем роботе-участнике.

Вот ссылка на видео:

Шаг 1. Необходимые материалы

Подготовьте материалы, как показано на схеме. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, просмотрите приложение, чтобы увидеть точное изображение и узнать, как его купить.

Шаг 2: Принципиальная схема

Принципиальная схема представлена на картинке.

Шаг 3: вырезание акриловой доски

Загрузите программное обеспечение AutoCad и нарисуйте необходимые для резки графики. Используйте автоматический лазерный резак для акриловых красок, чтобы вырезать акриловую доску в соответствии с графиком. Он автоматически отрежет вашу доску. График, необходимый для вырезания, показан на прилагаемом рисунке 5. Примечание. Убедитесь, что маленькое отверстие имеет надлежащий размер, чтобы оно могло быть использовано для винтов.

Шаг 4: соберите шины и моторы

Шины для сборки включают два больших колеса в качестве ведущих и одну маленькую шину.

● Закрепите каждую шину четырьмя винтами M3. Затем закрепите мотор рядом с шинами в задней части робота.

● Используйте колесную гайку, чтобы закрепить две шины в задней части робота.

Примечание: нельзя собирать колеса вверх ногами. Проверяйте каждую шину, плотно ли закручен винт, чтобы шины не упали.

Шаг 5. Используйте 3D-принтер для печати лопаты

3D-модель лопаты изображена в файле.

Примечание. Если вы не можете распечатать его, вы можете сделать его вручную из картона.

Шаг 6: соедините роботизированный манипулятор с лопатой

На этом этапе сначала закрепите серводвигатель на роботизированном манипуляторе. Закрепите каждый серводвигатель в указанном месте. Затем используйте винты, чтобы соединить роботизированный манипулятор с лопатой. Положение для фиксации серводвигателя показано на рисунке.

● Намотайте слой изоляционной ленты на каждый серводвигатель, чтобы предотвратить короткое замыкание.

● Для каждого серводвигателя используйте четыре винта, чтобы закрепить его на манипуляторе робота. Предстоит установить три серводвигателя, так что всего нужно закрепить двенадцать винтов.

● Используйте четыре винта, чтобы прикрепить лопату. Положение винтов должно быть слева и справа от вала лопаты.

● Соберите две деревянные детали на передней части робота.

Примечание. Перед выполнением шага проверьте, работает ли каждый серводвигатель. После подключения убедитесь, что каждый винт находится в правильном положении, чтобы он не ослабился.

Шаг 7: соберите роботизированную руку

Как и в предыдущем шаге, здесь мы собираем роботизированную руку с лопатой на акриловой доске.

● Роботизированный манипулятор должен быть помещен вперед.

● Используйте четыре винта, чтобы закрепить роботизированный манипулятор на акриловой доске.

Шаг 8: закрепите модуль управления двигателем и батареи

После сборки манипулятора, теперь закрепляем детали на задней части робота.

● Проверьте, нужно ли заряжать аккумулятор. Если он остается заряженным, то зарядите его перед сборкой.

● Закрепите четыре винта в каждом углу модуля управления двигателем, чтобы закрепить его на акриловой доске. Обратите внимание на направление модуля управления двигателем, оно должно быть таким же, как показано на рисунке.

● Поместите литиевую батарею 1 и литиевую батарею 2 (обозначенные на принципиальной схеме) в нижний левый угол и нижний правый угол соответственно. Используйте изоленту, чтобы зафиксировать их.

Примечание. Не допускайте короткого замыкания литиевой батареи, иначе она может выйти из-под контроля.

Шаг 9: Соберите плату Arduino Uno и плату для хлеба

Это последний этап сборки предметов. Сначала мы должны собрать Хлебную доску.

● Обрежьте макетную плату так, чтобы оставались только две левые колонки, используемые как положительный и отрицательный полюсы источника питания. Длина макета должна соответствовать ширине робота.

● С помощью клея приклейте макетную плату впереди и рядом с батареей. Подождите, пока клей высохнет.

● Поместите плату Arduino Uno на акриловую доску. Просто поместите это.

● Закрепите аккумулятор в нижней части манипулятора, чтобы обеспечить питание Arduino.

Примечание: перед подключением схемы проверьте, правильно ли установлена макетная плата. Вы можете использовать макетную плату, чтобы проверить, что не так в цепи. Если все в порядке, можете пропустить этот шаг.

Шаг 10: Подключение цепи

Подключите схему, как показано на принципиальной схеме.

Вы можете просмотреть шаг 1 для подключения схемы.

Шаг 11: Загрузите программу в Arduino UNO

Используйте Arduino IDE для загрузки программы.

● Перед загрузкой проверьте код Arduino.

● Вы можете посетить веб-сайт «https://www.arduino.cn/», чтобы получить дополнительную информацию о программном коде.

Шаг 12: Управляйте роботом с помощью контроллера PS2

Используйте контроллер PS2 для управления роботом.

Левая / правая кнопка: поворот влево / вправо

Кнопка вверх / вниз: переход вперед / назад

Кнопка треугольника / креста: управление серводвигателем 1

Кнопка Circle / Sqaure: управление серводвигателем 2

Кнопка L / R: управление серводвигателем 3

Шаг 13: окончательный вид

Вот окончательный вид робота.

Шаг 14: Приложение

Доступные материалы показаны здесь:

Акриловая доска

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Контроллер PS2

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Литиевая батарейка

item.jd.com/10154378994.html

Аккумуляторы Aien 12V

item.jd.com/10338688872.html

Винт

item.jd.com/11175371910.html

502 Клей

item.jd.com/385946.html

Роботизированная рука

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.58…

Ардуино MEGA 2560

item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.1…

Серводвигатель

www.bi-xenon.cn/item/533650343229.html

Хлебная доска

detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.7…

Изолента

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.32…

Аккумулятор для Arduino

item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.16…

Эталонная принципиальная схема для робота

www.oceansky-technology.com/commerce/product_info.php?cpath=156_184&products_id=1071