BOB' V2.0: 6 шагов (с изображениями)

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

Это продолжение, так сказать, инструкции «Робот, избегающий препятствий с личностью». В этой инструкции я решил назвать робота «БОБ». У БОБа было немало недостатков и недостатков, поэтому сейчас я улучшил БОБ несколькими способами. (Он? Он?) Теперь лучше:

• Выносливость (улучшенная система питания)
• 'Vision' (дополнительные датчики)
• `` Нервы '' (более надежные соединения)
• Brainpower (другой микроконтроллер)

Теперь Боб использует импульсный стабилизатор и батарею RC на 9,6 В для питания, улучшенные крепления датчиков, дополнительный ИК-датчик GP2D12, сервопривод панорамирования для ультразвукового дальномера и микроконтроллер AVR ATmega168 на плате разработки Arduino. Мне всегда нравилось создавать проекты с микроконтроллерами, и что может быть лучше, чем построить робота с таким, чтобы продемонстрировать все возможности микроконтроллера!

Шаг 1: Список деталей

Вот список того, из чего состоит BOB, и где их получить: Сервоприводы:

• 1x Futaba S3003 (сервопривод для хобби) - Hobbytown, США, Futaba.com
• 2x сервопривода непрерывного вращения Parallax - Parallax.com, Acroname.com

Аппаратное обеспечение / кабели для прототипирования:

• 1x 3-проводной сенсорный кабель - любой интернет-продавец запчастей для роботов. Я получил свой от Trossenrobotics.com.
• 4 аналоговых разъема для монтажа на плате. - Я получил это ЗДЕСЬ. Думаю, вы также можете получить их от Digikey.
• Макетная плата - Radioshack
• Различная длина провода (для соединений на макетной плате). Я использовал макетную плату, потому что НЕНАВИЖУ пайку. Макетная плата используется для выполнения всех соединений между датчиками и микроконтроллером.
• Мужские заголовки - у меня есть некоторые, которые я получил от sparkfun ЗДЕСЬ.

Датчики:

• 3x инфракрасных датчика Sharp GP2D12 (с 3-проводным кабелем) - Acroname, Trossen Robotics (вот где я получил свой), Devantech
• 'Ping)))' Ультразвуковой дальномер - Parallax.com, я думаю, что видел его в других местах в Интернете …

Власть:

• Никель-кадмиевая аккумуляторная батарея 9,6 В (или любой другой блок батарей 8-AA / любой аккумулятор с напряжением выше 9 В) - у меня была эта батарея давным-давно, когда она когда-то использовалась для гоночного автомобиля RC. Вы можете приобрести их практически в любом магазине для хобби.
• Импульсный стабилизатор напряжения 5V 1A - Dimension Engineering.com или Trossen Robotics (где я нашел свой)
• Соответствующий разъем для батареи, которую вы используете (для соединения между батареей и электроникой).

Компьютер:

Микроконтроллер Arduino (Arduino Diecimila; я знаю, что на картинке изображен NG; это был несчастный случай. Я хотел загрузить изображение Diecimila. Я использовал Diecimila, но вам не обязательно иметь последнюю модель Arduino для этого робота..)

Шасси:

Я использовал шасси, которое я получил из комплекта от Parallax, который называется «BOE-Bot Kit». Вы можете использовать оргстекло, лист пластика подходящего размера, предварительно обработанное шасси в интернет-магазине или даже деревянный брусок

Кабельный менеджмент:

Кабельные стяжки - (те белые пластиковые вещи, которые вы найдете в упаковке для скрепления вещей), вы можете получить их на домашнем складе, в магазинах или практически в любом хозяйственном магазине

Другой:

• 1x пьезо-динамик / элемент - я использовал это как индикатор; Arduino издает звуковой сигнал, когда программа начинает работать
• 1x светодиод
• 1x 200 Ом резистор (для светодиода)

Шаг 2. Начало сборки - установка кронштейна для ИК-датчика Sharp

Есть несколько щелей, которые совпадают с отверстиями на корпусе. Закрепите монтажный кронштейн датчика двумя винтами и гайками на нижней стороне.

Шаг 3: Установите сервопривод панорамирования и ультразвуковой дальномер

Сервопривод панорамирования служит для панорамирования Ping))) по горизонтали для широкого диапазона обнаружения объектов, а также для измерения расстояний под разными углами для определения наиболее четкого пути движения. Я использовал стойки для установки сервопривода и несколько винтов, которые у меня были. Размер, который вы хотите использовать для этого оборудования, действительно невелик; Мне не удалось найти винты с подходящей «резьбой», кроме как в Интернете. Я покупаю это оборудование либо от Sparkfun Electronics, либо от Parallax (оба онлайн). У обоих розничных продавцов есть все винты и стойки одинакового размера. Теперь об ультразвуковом дальномере. Я сделал монтажный кронштейн для ультразвукового датчика Ping))) на заказ, потому что мне не хотелось тратить лишние деньги на него онлайн. Я использовал плексиглас, прямую кромку (лезвие бритвы) и зажим для разлома пластика. Все, что вам нужно сделать, чтобы сделать это крепление, - это измерить ультразвуковой дальномер, вырезать два одинаковых куска оргстекла на пару мм больше, чем размер ультразвукового дальномера, просверлить отверстия там, где это необходимо, и приклеить их под прямым углом, как показано. Наконец, просверлите небольшое отверстие чуть больше, чем винт, который был прикреплен к сервоголовке, вставьте винт, а затем прикрепите весь узел к сервоприводу. Возможно, я хорош в программировании и творчестве, но обработка оборудования для робота-самогона определенно не является одним из моих главных достижений. Так что это значит? Если я смогу это сделать, вы определенно сможете! Примечания по сервоприводу: вам не нужно покупать специально Futaba S3003, как я использовал; вы можете использовать любой сервопривод, который хотите, при условии, что он имеет широкую степень движения; что важно для этого проекта! Я думаю, что сервопривод Futaba, который я использовал, имеет движение на 180 градусов. Когда я искал сервопривод для использования в качестве сервопривода панорамирования для BOB, я искал самый недорогой, который я мог найти, и тот, который я использую, отлично справляется с этой задачей. Если у вас есть стандартный сервопривод для хобби с ~ 180 градусами движения, тогда вы готовы к этой части, НО - вам может потребоваться настроить значения ШИМ в исходном коде, чтобы они соответствовали вашему сервоприводу, потому что, если вы наденете Вы можете ПОВРЕДИТЬ СЕРВО. Я раньше случайно испортил сервопривод, поэтому будьте осторожны при использовании нового сервопривода; узнайте «пределы» значений ШИМ, иначе он попытается повернуть дальше, чем это физически возможно (сервоприводы «тупые»), и это испортит шестерни внутри него (если вы не купили действительно хороший с металлическими шестернями).

Шаг 4: Добавьте мозг BOB (Arduino) и установите соединения

Для более быстрого «мозга» я решил использовать Arduino (ATmega168), который, несмотря на то, что он работает на частоте всего 16 МГц (по сравнению с 20 МГц BS2), намного быстрее, чем BS2, потому что в нем нет интерпретатора, который есть у BASIC Stamp. использовать. Хотя BASIC Stamp отлично подходит для простых проектов и прост в использовании, они не такие мощные и не соответствуют всем требованиям (как я выяснил на собственном горьком опыте с «BOB V1.0»). Где-то в сети я увидел дешевую альтернативу Arduino Proto Shield; все, что вам нужно сделать, это взять один из этих желтых макетов радиошакета и привязать его к задней части Arduino с помощью резиновой ленты! Затем вы можете поднести необходимые контакты к макетной плате с помощью короткого провода. Я бы опубликовал схему, но вам не нужно создавать никаких схем, только соединения signal, vcc и gnd. Подключения:

• Контакт (аналоговый) 0: левый GP2D12
• Контакт (аналоговый) 1: центральный GP2D12
• Контакт (аналоговый) 2: правый GP2D12
• Контакт 5: сервопривод панорамирования
• Контакт 6: сервопривод левого привода
• Контакт 7: ультразвуковой дальномер ('Ping)))')
• Контакт 9: сервопривод правого привода
• Контакт 11: пьезо-динамик

Я не использовал никаких дополнительных фильтрующих конденсаторов, потому что они встроены в импульсный стабилизатор 5 В. Единственный необработанный компонент, который вам нужно использовать, - это резистор 220 Ом для светодиода, подключенного к VCC (+) в качестве индикатора питания.

Шаг 5: превратите оборудование в рабочего робота

Вот код для BOB. Там много комментариев, которые помогут понять, что происходит. Также есть закомментированный код, который либо не используется, либо используется для отладки. Раздел кода, который обрабатывает показания ультразвукового дальномера, был сделан другим автором; Получил с сайта Arduino. Благодарность за этот раздел принадлежит автору. * ВАЖНО *: Я обнаружил, что для просмотра кода вам необходимо открыть его в текстовом редакторе (Microsoft Word, Блокнот, Wordpad, OpenOffice и т. Д.). По какой-то причине он по умолчанию является «файлом Windows Media TMP».

Шаг 6: Заключительные примечания

Я буду расширять возможности BOB - надеюсь, что скоро добавлю датчик звука, датчик света, датчик PIR для обнаружения людей и, возможно, даже некоторые другие датчики. В настоящее время БОБ просто избегает препятствий. 3 ИК-датчика служат для обнаружения объектов по мере того, как робот движется вперед, а ультразвуковой рейнджер присутствует: A) когда робот движется вперед, обнаруживая объекты в слепых зонах ИК-датчиков, и B) когда BOB обнаруживает слишком много объектов. в течение заданного времени он будет «искать» чистый путь путешествия; панорамирование сервопривода и проверка различных углов для более четкого пути. Я думаю, что BOB продержится около 1 часа 20 минут при полной зарядке с импульсным стабилизатором напряжения и батареей 9,6 В. Кроме того, я знаю, что макетная плата и Arduino расположены на шасси немного ненадежно, но она остается на резиновой ленте. Я скоро найду способ прикрепить ее с помощью некоторого оборудования и, следовательно, сделать ее более отполированной. Я буду добавлять к этому руководству в будущем … Ниже видео его в действии! Я также включил руководства по датчикам, как и в инструкции BOB 1.0 («Робот, избегающий препятствий с личностью»). «DE- ……» для импульсного регулятора.