Как построить своего первого робота (85 долларов): 21 шаг (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Я СОЗДАЛ НОВУЮ И ОБНОВЛЕННУЮ ВЕРСИЮ ЭТОЙ. ПОЖАЛУЙСТА, НАЙДИТЕ ЕГО ЗДЕСЬ https://www.instructables.com/id/How-to-make-your-first-robot-an-actual-programma/ **************** ************************************************ ************** Обновление: я хотел бы извиниться перед 10.000 человек, которые уже прочитали этот пост. Когда я впервые вошел в этот пост, я сильно переоценил призы из-за того, что я живу в Дании, где все очень дорого! Общая стоимость этого робота была первоначально установлена примерно в 150 долларов. Оказывается, что на самом деле цена составляет всего около 85 долларов в остальном мире, почти половина приза !! (извините, я ввел новые призы за компоненты) ************************************* ***************************************** Если у вас есть какие-либо проблемы или вопросы относительно этот проект, не стесняйтесь обращаться ко мне на Letmakerobots.com. Это пошаговое руководство о том, как сделать автономный, самоизучающий, «собственный разум» (не управляемый дистанционно, не строго запрограммированный, но реагирующий на окружающее) робот за несколько часов. Это действительно просто и не требует знания электроники, чтобы вы начали строить роботов. Здесь основное внимание уделяется абсолютно необходимому, чтобы охватить основы. Это должно быть откровением: построив это, вы можете построить что угодно и управлять любым электронным устройством! Звучит безумно? Это правда, вам просто нужно попробовать, чтобы понять, сколько энергии у некоторых из чипов, которые вы можете купить сегодня за несколько долларов. Добро пожаловать в мир микроконтроллеров:) Пример программирования, который я пишу в конце, состоит в том, чтобы сделать этого робота тем, что вы бы назвали «избеганием стен» (он будет обнюхивать и исследовать, в зависимости от того, какие объекты он встречает, что находится слева, справа. и вперед), но его можно запрограммировать во что угодно - легко. Если проявится интерес, я предоставлю для этого больше программ. Вот еще один, использующий те же базовые принципы, плату, чип и т. Д., Он ОЧЕНЬ похож - только я потратил на это немного больше времени;)

Шаг 1. Купите материалы (плату проекта, микроконтроллер и стартовый пакет)

Список покупок, начните с этого: Ссылки - это именно то место, где я случайно нашел товары с точки зрения всемирной паутины. Вы, конечно, можете использовать любой (интернет) магазин, какой захотите. Цены прибл. Насколько это возможно, старайтесь получить все это в одном и том же магазине, в магазине, расположенном в вашей стране и т. Д., Чтобы получить лучшие предложения и более быструю доставку и т. Д. 1 Стартовый пакет PICAXE-28X1 28-контактная плата проекта в этом пакете похожа на игра Mario Bros; Веселая и полная дополнений и скрытых функций, заставляющих вас играть снова и снова. Это включает в себя основной мозг, PICAXE-28X1. Цена: 38 долларов США. Это немного дорого, но я рекомендую вам получить его только в первый раз, он включает в себя много хороших базовых вещей, вы получаете CD-ROM. с кучей инструкций, кабелей, платы, микропроцессора и т. д. На самом деле это ЧРЕЗВЫЧАЙНО дешево. Подобные пакеты стоят в 10 раз больше этой цены! Обязательно приобретите USB-версию, изображения в магазинах могут не совпадать, и при заказе USB показывать серийный кабель. При покупке USB-версии необязательно приобретать USB-кабель в качестве дополнительного оборудования, хотя он также продается отдельно. Купите его здесь. Купив его, просто купите новую плату и установите микроконтроллер. для будущих проектов, намного дешевле, вы робот-строитель со всеми основами.

Шаг 2: купите материалы (драйвер двигателя L293D)

1 Драйвер двигателя L293D Название говорит само за себя, подробнее об этом чипе позже:) Цена: 3 USD

Шаг 3: Купите материалы (пакет обновления сервопривода)

1 PICAXE Servo Upgrade Pack - простой способ дополнить сервопривод некоторыми мелкими деталями, необходимыми для этого проекта. Вы также можете получить любой стандартный сервопривод, контакты, показанные на изображении, и один резистор 330 Ом вместо желтого чипа, при желании. Цена: 15 долларов США. Полный пакет можно получить здесь. Что такое сервопривод? Сервопривод является краеугольным камнем большинства роботизированных устройств. Короче говоря, это небольшая коробочка с проводами к ней и ось, которая может поворачиваться примерно на 200 градусов. на эту ось вы можете установить диск или другое периферийное устройство, поставляемое с сервоприводом. Три провода: 2 для питания и один для сигнала. Сигнальный провод идет к чему-то, что управляет сервоприводом, в данном случае это микроконтроллер. В результате микроконтроллер может решить, куда должна повернуться ось, и это очень удобно; Вы можете запрограммировать что-то, чтобы физически перейти в определенное положение.

Шаг 4: Купите материалы (датчик, чтобы мы могли видеть.. э-э-смысл)

1 ИК-датчик Sharp GP2D120 - 11,5 дюйма / аналоговый 11,5 дюйма или другой диапазон. Только не покупайте «Цифровую версию» датчиков Sharp для такого рода проектов, они не измеряют расстояние, как аналоговые. Цена: 10 USD Получить здесь Обязательно достать для него красный / черный / белый провода. Это не всегда входит в комплект, и это нестандартная розетка! На самом деле это не мой фаворит, я обычно использую ультразвуковые датчики, такие как SRF05 (найти его где угодно через Google - они также продают его в picaxe-storepicaxe -магазин, в котором его называют SRF005, и в магазине есть фотография задней части SRF04! Но он правильный, и я им сказал, но …). В любом случае; SRF05 намного надежнее и точнее. Он также быстрее, но стоит немного дороже, для него немного сложнее писать код и немного сложнее установить - поэтому он здесь не используется, но если вы новичок, купите один из них;) Если вы выбираете SRF05, я сделал небольшое пошаговое руководство по подключению SRF05 здесь, на Letmakerobots.com

Шаг 5: Купите материалы (двигатели и колеса)

2 мотор-редуктора с колесами Чем выше передаточное число, тем сильнее робот, чем ниже, тем быстрее робот. Я рекомендую соотношение где-то от 120: 1 до 210: 1 для такого рода проектов. Общая цена: 15 долларов США.

Шаг 6: Вам также понадобится, и вы также можете купить

Также вам понадобятся:

• Двусторонний скотч (для крепления лучше всего пенный)
• Какой-то провод
• Обычная клейкая лента (возможно, для изоляции кабеля)
• Простое паяльное оборудование (подойдет любой дешевый комплект)
• Обычные кусачки или ножницы для резки вещей
• Отвертка

Вы также можете получить, пока вы занимаетесь этим:

• Несколько светодиодов, если вы хотите, чтобы ваш робот мог сигнализировать миру или создавать крутые мигающие эффекты
• Больше сервоприводов, чтобы ваш робот двигался больше… эээ… оружия? Или сервоприводы с сервоприводами и т. Д.
• Крошечный динамик, если вы хотите, чтобы ваш робот создавал звуковые эффекты и общался с вами.
• Какая-то система ленточных гусениц. Роботы с ленточными гусеницами тоже крутые, и контроллер, и все остальное будут такими же. Вот пример того, что вы могли бы использовать с ленточными гусеницами. TAMYIA делает крутые ленточные гусеницы, и эта тоже моя любимая.
• Любой набор линейных датчиков, чтобы превратить вашего робота в сумо, последователя линии, остановить его от съезда со столов и всего остального, что требует «взгляда вниз».

Шаг 7: давайте сделаем робота

OK! Вы заказали материал, получили посылку (-ы), вы хотите собрать:) Что ж … Давайте начнем! Сначала установите колеса на мотор-редукторы. И добавляем покрышки (в данном случае резинки).

Шаг 8: двойная клейкая лента - уловка

Простой способ крепления вещей для быстрых (и удивительно прочных и долговечных) роботов - это двойная клейкая лента.

Шаг 9: Постройте тело из … ничего, правда

Вставьте батарейки, чтобы иметь реалистичное представление о весе и балансе. Когда батареи находятся ниже оси колес, вы можете сбалансировать их, но если этого не произойдет, то это не проблема. Также приклейте двойную липкую ленту к кнопке сервера и..

Шаг 10: спроектируйте своего робота

Выберите свой собственный дизайн, вы также можете добавить дополнительные материалы, если мой «дизайн» слишком прост. Главное, что у нас все это склеено: батареи, сервопривод и колеса. И колеса, и сервопривод могут свободно вращаться, и он может каким-то образом стоять на своих колесах, балансируя или нет.

Шаг 11: Отключитесь

Выньте батарейки, чтобы избежать непреднамеренного возгорания! (поверьте мне, вы хотите;)

Шаг 12: приступим к работе с доской

А теперь о главном мозге. У вас должна быть плата проекта, подобная той, что на картинке. (И это может быть вам интересно в будущем) Обратите внимание, что в ней есть микросхема. Выньте это. Чип представляет собой драйвер Дарлингтона, который довольно удобно разместить на плате, но нам он не понадобится для этого проекта, и нам нужно его место, так что избавьтесь от этого чипа! Легче всего достать чипы из их гнездо, вставив обычную плоскую отвертку чуть ниже, переместите ее внутрь и осторожно наклоните микросхему.

Шаг 13: вставьте чипы

Свежая новенькая микросхема обычно не сразу влезает в розетку. Вам придется прижать его боком к столу, чтобы все ножки согнуть под углом, чтобы он поместился. (Ноги опускаются, в розетки:). Убедитесь, что все ножки находятся в гнездах. Если вы купили апгрейд сервопривода у Picaxe, у вас есть желтый чип. Поместите его на место Дарлингтона. Обратите внимание, что не все отверстия на плате проекта заполнены желтой микросхемой. Нам нужна только восьмерка справа на картинке, так как это просто резисторы, нам не нужно их дополнительно запитывать. Эта желтая микросхема на самом деле представляет собой всего лишь резисторы 8 * 330 Ом в аккуратной упаковке. Итак, если у вас должен быть резистор, вы можете просто вставить его вместо этого в слот с номером «0» (см. Рисунок для этого уродливого маленького взлома), поскольку это единственный резистор, который мы будем использовать, когда мы используем только один сервопривод. вставьте большой чип, мозги, микроконтроллер, Picaxe 28 (номер версии) в плату проекта. Важно повернуть это в правильном направлении. Обратите внимание, что на одном конце и так далее на доске есть небольшая отметка. Они должны соединяться вместе. Эта микросхема будет получать питание от платы через 2 ее ножки. Все остальные 26 ножек соединены на плате, и их можно будет программировать для вас, чтобы вы могли подавать ток на вход и выход. обнаруживать и контролировать вещи с помощью программ, которые вы загружаете в этот микроконтроллер. (Круто!)

Шаг 14: Вставьте контроллер мотора

Теперь вставьте мотор-контроллер L293D в последний разъем. Обязательно поверните его правильно, как и микроконтроллер. Мотор-контроллер L293D возьмет 4 выхода микроконтроллера и превратит их в 2. Звучит глупо? Что ж.. Любой обычный выход микроконтроллера может быть только «включен» или «выключен». Таким образом, простое их использование (пример) позволит вашему роботу двигаться вперед или останавливаться. Не поменять! Это может оказаться неудобным, если стоять лицом к стене. Плата сделана настолько умной, что два (теперь реверсивных) выхода получают свое собственное пространство, отмеченное (A) и (B), рядом с контроллером мотора (внизу справа на картинке)). Подробнее об этом позже.

Шаг 15: красный пластик на обратной стороне доски

На тыльной стороне платы может быть какой-то странный пластик. Это бесполезно, это просто остатки производства. Плату «окунают» в теплую жестяную банку, и детали, которые им не нужны, так что луженые, заклеиваются этим веществом. Просто снимите его, когда вам понадобятся отверстия, которые они закрывают.

Шаг 16: Подключите провода двигателей к плате

Возьмите 4 куска провода и припаяйте их к 4 отверстиям «A и B»… Или, если вы настолько продвинуты, используйте другие средства для подключения 4 кабелей к отверстиям стандартного размера! (можно купить всевозможные стандартные розетки и штыри, которые подходят) Если вы (как и я) просто припаяете к плате, вы можете укрепить эту часть с помощью ленты. или, если у вас есть термоусаживающийся пластик, вы можете поддерживать провода этим.

Шаг 17: Подключите провода к двигателям

2 «А» относятся к одному двигателю, а 2 «В» - к другому. Неважно, какой из них какой, пока «А» подключен к одному двигателю, а «В» - к двум полюсам другого (да, мой паяльник действительно грязный, я знаю, ха-ха - пока это работает, знаете ли;)

Шаг 18: Подключение сервопривода

Теперь давайте подключим сервопривод. Если вы прочитаете документацию Picaxe, вы увидите, что вам следует использовать 2 разных источника питания, если вы добавляете сервоприводы. Короче говоря; Мы не возражаем, это простой робот, и, по моему опыту, он отлично работает. Вам нужно будет припаять дополнительный контакт к выходу «0», если вы хотите использовать стандартное подключение сервопривода. Такой штифт поставляется с пакетом обновлений Picaxe (на самом деле целый ряд), но вам нужен только один для одного сервопривода, и их можно купить в любом магазине электроники. Если у вас кабель сервоприводов (черный, красный, белый) или (Черный, красный, желтый), черный должен быть у края доски. Мой был (коричневый, красный, оранжевый), поэтому коричневый идет к краю. Обычно это красный; Это то, что называется V или любое из них, используемое случайным образом: («V», «V +», «œ +», «1»). Вот откуда идет ток. Черный (или коричневый в моем случае) - это G, или («œG», «œ0» или «-»). Это также известно как «Земля», и именно туда уходит ток. (2 полюса, +/- помните ваши уроки физики? Последний цвет - это «сигнал» (белый, желтый или оранжевый). Сервоприводу нужны как «+ & -» или «V&G», так и сигнал. Некоторым другим устройствам могут потребоваться только "Земля" и "Сигнал" (G и V), а некоторым могут потребоваться V, G, вход и выход. Вначале это может сбивать с толку, и все всегда называются по-разному (как я только что сделал здесь), но через некоторое время вы получите логику, и на самом деле это очень просто - даже я понял это сейчас;)

Шаг 19: Подключаем голову

Теперь давайте подключим к головке ИК-датчик Sharp. (или SRF05, если вы выбрали этот вариант) (Если вместо этого вы купили SRF005 или аналогичный, вы должны посмотреть здесь, как это подключить, он отличается от этого!) Существует миллион способов подключить такую вещь, как Четкий ИК-датчик, но вот подсказки: красный должен быть подключен к V1, то есть (в этой настройке) все, что помечено €œVà ¢ €Â, или подключено к этому. Черный идет к G, Белый цвет должен быть подключен к аналоговому входу 1. Если вы читаете документацию, прилагаемую к плате проекта, вы можете прочитать, как прикрепить прилагаемый ленточный кабель и использовать его. На картинке, это отрезать кабель от старого сгоревшего сервопривода, впаять его в штырь и подключить все это как сервопривод. Вы можете использовать его, чтобы увидеть, какие цвета Sharp подходят к какой строке на плате … или один из способов сделать это. Вы можете использовать ленты или ¢ â ‚¬Âœ мой метод ¢ ⠬ ¬Â подключения Sharp IR, вам также следует подключить 3 оставшихся аналоговых входа к V. (посмотрите на маленькие контакты, подключенные на картинке, рядом с вилкой). У меня было несколько перемычек, и вы можете видеть, что все 3 оставшихся подключения являются короткими. (Последняя пара, не тронутая, это всего два â ‚¬ÂœGroundà ¢ â ¬Â, нет необходимости сокращать их). Если вы используете ленту, вы можете просто подключить входы к V (или заземлению), соединив провода попарно. Причина, по которой здесь важно сократить неиспользуемые аналоговые входы, заключается в том, что они слева плавающийà ¢ €Â. Это означает, что вы получите всевозможные странные показания там, где вы попытаетесь прочитать, если они не связаны. (короче говоря, это пошаговое пошаговое руководство, мы должны дойти до конца;)

Шаг 20: Да будет жизнь

А теперь немного повеселимся! Вот как вы должны подключить красный провод от батарей (+) к красному проводу на плате проекта (V). И черный (-) к (G). Как вы это сделаете, зависит от купленного вами оборудования. Если на обеих батареях и плате есть батарейный зажим, вы все равно должны убедиться, что «+» на батареях заканчивается буквой «V» на плате. (Подробнее здесь) Иногда (хотя и не часто) клипы можно перевернуть друг с другом, и простое объединение двух совпадающих клипов не гарантирует, что + попадет в V, а - - в G! Убедитесь, что вы увидите тающие вещи и дым! Не подавайте на плату напряжение более 6 В (без батарей 9 В, даже если зажим подходит). В качестве примечания; Здесь мы работаем только с одним блоком питания. Позже вы захотите использовать то же заземление, но и V1, и V2. Таким образом, ваши чипы могут получить один источник, а двигатели и т. Д. Другое (более сильное) напряжение. Установите Picaxe Programming Editor на ПК, следуйте инструкциям по подключению разъема / USB / последовательного порта, вставьте батареи в ваш (все еще безголовый)) робот, вставьте джойстик в своего робота.. войдите в редактор программирования и напишите резервуар 0, 150 Нажмите F5, дождитесь передачи программы, и ваш сервопривод немного дернет (или вращается, в зависимости от того, каким образом). Если здесь что-то пойдет не так, свяжитесь со мной, свяжитесь со мной или возитесь с руководствами и портами и т. Д., Пока не будет сообщений об ошибках, и все, кажется, работает.. Чтобы вернуться, напишите: servo 0, 150 и нажмите F5. Теперь «шея» вашего робота обращена вперед. Наклейте «голову» - Sharp IR

Шаг 21: Внимание и вперед

Вы закончили создавать основы! Вы действительно создали робота. Теперь начинается самое интересное, вы можете запрограммировать его на все, и прикрепить к нему все, что угодно, каким-либо образом расширить. Я уверен, что у вас уже полно идей, и вы, вероятно, не следовали за мной весь этот путь;) Дизайн может вызывать подозрение, возможно, вы использовали другие части и т. Д. Но если вы подключили, как описано, вот несколько советов чтобы начать программировать вашего робота: введите (скопируйте и вставьте) этот код в свой редактор и нажмите F5, когда робот подключен: Примечание: код будет выглядеть намного лучше, когда вы загрузите его в свой редактор, он будет распознавать команды и дайте им цвета. +++ main: readadc 1, b1 'принимает напряжение, возвращаемое на аналоговый вывод 1, и помещает его в переменную b1debug', это выводит все переменные в редактор. goto main +++ Теперь возьмите вашу руку вперед головы робота и обратите внимание, как переменная b1 меняет значение. Вы можете использовать полученные знания, чтобы решить, что и когда должно произойти (насколько близко все должно быть до этого..). Теперь я советую вам поставить своего робота на спичечный коробок или что-то подобное, так как колеса начнут вращаться. этот код в ваш редактор и нажмите F5, когда робот подключен: +++ high 4low 5 +++ Одно из колес должно повернуться в одном направлении. Ваши колеса поворачиваются вперед? Если это так, то это инструкция для этого колеса, чтобы повернуться вперед. Если колесо вращается назад, вы можете попробовать следующее: +++ low 4high 5 +++ Чтобы повернуть другое колесо, вам нужно ввести high 6low 7 (или наоборот, для противоположного направления.) Сервопривод, который вы уже пробовали. Вся дорога в одну сторону: серво 0, 75, другая сторона: сервопривод 1, 225- и центр: сервопривод 1, 150 Вот небольшая программа, которая будет (должен, если все в порядке, и вы вводите правильные параметры для высокого / низкого уровня в соответствии с вашей проводкой к двигателям) заставить робота ездить, останавливаться перед объектами, смотреть по сторонам, чтобы решить, что лучше, поверните это путь, и двигайтесь навстречу новым приключениям. +++ Symbol dangerouslevel = 70 'как далеко должно быть что-то, прежде чем мы отреагируем? Symbol turn = 300' это устанавливает, сколько нужно повернуть Символ servo_turn = 700 'Это устанавливает, как долго мы должен дождаться поворота сервопривода (в зависимости от его скорости), прежде чем мы измеряем расстояние. gerlevel thengosub nodanger 'если впереди ничего нет, езжайте вперед', если впереди препятствие, тогда решите, какой путь лучше, и ifgoto main 'это завершает цикл, остальное - только подпрограммы без опасности:' это должна быть ваша комбинация, чтобы робот двигался вперед, их вам, скорее всего, придется отрегулировать, чтобы они соответствовали тому, как вы подключили свои роботы. сервопривод должен быть завершен поворотом gosub totalhaltreadadc 1, b1 'Посмотрите в другую сторону: gosub rturn' посмотрите в другую сторонуpause servo_turn 'дождитесь завершения поворота сервопривода gosub totalhaltreadadc 1, b2' Решите, какой способ лучше: если b1gosub body_lturnelsegltub ifretur: high 6: low 5: low 7: high 4 'это должна быть ваша комбинация, которая поворачивает робота в одну сторону пауза поворот: gosub totalhaltreturnbody_rturn: high 5: low 6: low 4: high 7' это должно быть ваше c комбинация, которая поворачивает робота в другую сторону пауза поворот: gosub totalhaltreturnrturn: servo 0, 100 'смотреть в одну сторону returnlturn: servo 0, 200' смотреть в другую сторонуreturntotalhalt: low 4: low 5: low 6: low 7 'low на всех 4 останавливает робота! Servo 0, 150 'face forwardwait 1' заморозить все на одну секунду return +++ С помощью некоторого умного программирования и настройки вы можете заставить робот двигаться, поворачивать его голову, принимать решения, вносить небольшие корректировки, поверните к ¢ â ‚¬Âœинтересным дырамà ¢ â ¬Â, таким как дверные проемы, все работающие одновременно, во время вождения. Выглядит довольно круто, если вы заставите робота вращаться, пока голова вращается;) Хотите более продвинутый код? Проверьте это: https://letsmakerobots.com/node/25Sound: Вы также можете добавить небольшой динамик в пример (выход), вывод 1 и землю, и записать Звук 1, (100, 5) - или в приведенном выше примере программы сделайте это Звуком. 1, (b1, 5) - для получения забавных звуков в зависимости от расстояния до объектов впереди. Вы также можете прикрепить лампу или светодиод к контакту 2 и заземлению и написать (помните, что светодиоды должны вращаться вправо) High 2, чтобы повернуть на лампе и Low 2, чтобы выключить ее;) - Как насчет лазерной ручки, установленной на дополнительном сервоприводе? Затем вы можете заставить робота вращать лазер, включать и выключать его, указывая места …

• Добавьте на него маркер (возможно, на второй сервопривод, чтобы он мог снимать и снимать его с бумаги?) И научите его записывать, сколько раз вы машете рукой перед ним на листе бумаги.
• Превратите его в робота-охранника, который трясется, когда кошка приближается.
• Заставьте его преследовать другого робота (или кошку?) Таким образом вы попадете в несколько хороших программ погони!
• Заставьте его искать середину комнаты
• Заставьте его действовать как мышь; Заморозьте, если есть движение, и всегда приближайтесь к стенам и ищите небольшие щели, чтобы попасть в них.

Вы также можете разобрать старую игрушечную машинку, вынуть из нее электронику, сохранить в ней двигатели и поворотное устройство и подключить плату, сервопривод и датчик - вы оживите свой автомобиль:) Также попробуйте Чтобы прочитать некоторую документацию, это будет иметь смысл теперь, когда у вас есть фору. Теперь вы можете делать все, что угодно! Добро пожаловать в очень забавный мир самодельных роботов, тысячи датчиков и исполнительных механизмов ждут, пока вы их подключите и сделаете из них роботов:) А теперь сделайте несколько снимков вашего робота и отправьте их мне на Letmakerobots.com - C ya;)