Робот De Tracción Diferencial (Дифференциальный привод): 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

La robótica de enjambre se Вдохновляющие насекомые, которые действуют совместно. Это базовая дисциплина и конъюнктура роботов, которая координируется для реализации групповых объектов. Los robots Individuals deben ser capaces de sensar y actar en un ambiente real. Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Университет Ольборга (Динамарка), и EPFL (Suiza). El robot consta de activadores (llantas), el módulo de Potencia, un Concunto de sensores (módulo de instrumentación electrónica) и un módulo de comunicación inalámbrica.

El robot es related por su costo relativamente bajo, de aproximadamente $ 167, compare con otras plataformas que pueden costar más de $ 1000. Модульная конструкция, расширяемая, y fue realizado por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala, durante el año 2017.

Шаг 1: Módulos Del Robot Y Listado De Materiales

El robot se Divide en tres módulos:

1. Estructura y Potencia eléctrica
2. Электрический инструмент (сенсоры и программа)
3. Comunicación inalámbrica (Wi-Fi)

Для разработки роботов требуются параметры доступа:

• импресора 3D
• cortadora láser
• fresadora de circuitos.

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart para PCB, or sculpteo para impresión 3D y corte láser.

Этот дополнительный архив Excel с материалами, необходимыми для изготовления роботов. Стоимость расчета $ 167 для робота, который рассчитывается таким образом, чтобы включить стоимость материалов для 3D-просмотра, cortadora, y fresadora.

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser, adafruit, robotshop), por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot.

Шаг 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

Робот-робот включает печатную плату. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de Potencia y control de motores, dos capas. Fabricación PCB Potencia
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de módulos WiFi, Teensy, IMU *, una capa (Gerber PCB modulos final.zip)

* La IMU es opcional. Рекомендуем использовать 9 градусов свободы с метрометром, гироскопом и магнитометром. Мы реализуем pruebas con una de 6 DOF и не получим удовлетворительный результат.

Si no se cuenta con una fresadora de circuitos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

Рекомендация:

Soldar de primero los components SMD pequeños hasta los mas grandes.

Используйте оборудование для реализации SMD.

Github del proyecto

Шаг 3: Impresión De Piezas 3D Y Corte Láser

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. база ultradonicos1)
2. переключатель порта y плавкий (1)
3. espaciadores largos de placa de Potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de потенция (4)
5. шариковый заклинатель (1) *

Cortadora láser:

1. порты батерии МДФ (2)
2. база из МДФ (1)
3. Tapa de acrílico (1)

* El Ball caster se compone de una pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

Этот дополнительный архив, необходимый для просмотра 3D-изображения и пьезы для 2D-изображения. Solo deben de ser exportados a stl desde creator 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Se adjunta también el Ensamblaje en Inventor (assemblyfinalultimaversion) para poder entender mejor la estructura o por si se desea modificar.

Пьезы 3D и 2D

Шаг 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de components de superficie, del más pequeño al más grande. Luego se hace la soldadura de components throug-hole.

Рекомендуемая паста без флюса. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

Это важная обычная температура для установки солдатского SMD, не требующая изменения компонентов.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. Placa de Potencia: Используйте кабели un calibre que soporten al menos 1.5 amperios de cargacontina para el switch de nueve polos. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circuito. Проконсультируйтесь по вопросам, касающимся печатных плат или диаграмм со связями, адъюнктами для сабли, не содержащего колокаров, компонентов. Подробные сведения на сайте: Fabricación de robot
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de Potencia deben ser soldados en la нижний слой, en la верхний слой debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Ультразвуковые сенсорные устройства должны быть закрыты заголовками, а не только на печатной плате. Si no se tienen vías, se Recomienda soldarlas con cable y estaño, removeiendo después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: Дизайн печатной платы содержит дополнительные заголовки, которые являются дополнительными. Рекомендуется использовать только заголовки для подростков, Wi-Fi и заголовки для мобильных устройств, предназначенные для взаимодействия с печатными платами ультразвуковых датчиков. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceptso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos.

Шаг 5: Armar La Estructura

Обучающее видео:

видео

Шаг 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, baterías y encoders

Кодировщики, которые верят резистентность R4, могут быть использованы для работы с напряжением 3,3 В.

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones. В кодерах используется избыточное напряжение в соединении с заземлением на 3,3 В. En la Placa de Potencia Solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de Potencia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programación del mirocontrolador.

También es importante la conexión de motores, ya que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario. Это происходит с изменением программы микроконтроллера.

Conexión del switch de 9 polos y fusible

Там же находится диаграмма для подключения переключателей 9 полос а-ля Placa de Potencia, al igual que la conexión del fusible. Este switch es importante, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para permissionir la carga. En la otra posición ON, las baterías se colocan en serie y alimentan los regaladores de voltaje de 5V y 3.3V, que distribuyen energy a todo el robot. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el pin 9 del switch (см. Диаграмму) находится под защитой 1A.

Шаг 7: Ensamblar La Parte Superior (Sensores, WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. Введение в сенсоры, основание на основе, и заголовки hembra que se soldaron en la placa hexagonal.
3. Colocar el Teensy y el WiFi ESP8266 на площади модулей. В этом случае, необходимо ввести IMU в заголовках.
4. Введение в плазменную панель на экране ультразвуковых датчиков, показывающую заголовки hembra de patas largas no se doblen.
5. Introducir la parte superior en las barras roscadas, verificando que sea la orientación correa. Соло-де-форма из 12 заголовков, мачо-де-патас, большие части с высшими частями, с 12 заголовками, полными на плакате потенции.

Шаг 8: Калибровка кодировщиков и проверка Сеньалеса

Antes de iniciar las pruebas es importante calibrar los encoders.

Для того, чтобы увидеть потенциометры кодировщиков, вы установите сенсибилидад. Con un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

С дополнительной диаграммой сосен-де-ла-Плаца-де-Модулос, а-ля que se le Soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Шаг 9: Cargar El Firmware Del Robot

Для того, чтобы реализовать управление с помощью алгоритмов управления, рекомендуется использовать встроенное ПО, которое является дополнительным. Это скрипт для Arduino, который содержит данные для вычислений и принимает инструкции по сети через Wi-Fi (с модулем ESP8266).