Flex Bot: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Kasutage seda juhendit neljarattalise robotraami valmistamiseks, mida juhivad teie lihased!

Samm: lugu

Oleme kaks Irvingtoni keskkooli juuniori, kes õpivad PLTW -klassi inseneriteaduse põhimõtteid. Meie õpetaja proua Berbawy andis meile võimaluse valida SIDE projekt, mis kuvatakse Maker Faire Bay piirkonnas. Lõpuks leidsime veebisaidi nimega "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), mis aitas meil arendada ideed kasutada lihaste paindumist mootori liigutamiseks. Meie õpetaja varustas meid Arduino mikrokontrolleri, EMG lihasanduri, vex -varustuse, hüppajajuhtmete ja patareidega. Seejärel rakendasime oma varasemaid programmeerimis- ja robootikaoskusi (omandatud konkurentsivõimelise robootika ja praktikakogemuse kaudu) šassii kujundamiseks, mida kontrollime oma lihaste abil! Seda projekti, nagu nägime pärast veebipõhist uurimistööd, polnud tegelikult keegi varem teinud, mis tähendab, et pidime looma kõik nullist! See hõlmas palju testimist, muutmist ja uuesti testimist, kuid meie lõpliku projektitöö nägemine oli seda väärt.

2. samm: põhikirjeldus

Meie projekt on sisuliselt neljarattaline, nelja mootoriga robotraam, mida juhitakse Arduino mikrokontrolleri abil. Arduino külge on kinnitatud EMG lihasandur, mis edastab lihaspinge andmed Arduino analoogpordile. Arduino mitmed digitaalsed tihvtid ja maandus/5 -voldised tihvtid on ühendatud šassii peal oleva leivaplaadiga, mis toidab 4 mootorit ja saadab neile andmesignaale.

Kui painduda, annab EMG -anduri salvestatud pinge variatsioon digitaalsele pordile signaali, mis saadab andmed mootori kontrolleri andmeklemmile, mis lõpuks mootori sisse lülitab. Lisaks on meie Arduino analoogpistikutega ühendatud kaks nuppu. Nuppude vajutamisel saadetakse vool analoogpistikutele ja kui need analoogpoldid registreerivad praeguse sisendi, pöörlevad mootorid eri suundades, et šassii saaks edasi, tagasi, vasakule või paremale liikuda.

Allpool on selle projekti jaoks vajalikud esemed:

- EMG andur

- VEX 393 MOOTORID

- VEX MOOTORI KONTROLLERID

- VEXi riistvarakomplekt

- VEX RATTAD

- LEIVETAHV JA TRAADID

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT AKU (vajate palju, kuna need patareid tühjenevad umbes 30 minuti jooksul tänu suurele hulgale praegusele 4 VEX mootorile):

3. samm: 1. samm: ajam

Selle šassii loomiseks võite kasutada mis tahes riistvara/mootoreid, kuigi soovitatav on VEX riistvara, VEX versiooni 4 mootorid ja VEX mootorikontrollerid. Selle šassii ehitamisel peate arvestama ruumi, mis on vajalik leivalaua, Arduino mikrokontrolleri, akude ja lülitite paigaldamiseks šassii ülaosale. Lisaks peavad kasutatavad mootorid olema PWM -võimelised. Selle projekti jaoks tähendab see sisuliselt seda, et mootoril peab olema positiivne tihvt, negatiivne tihvt ja andmestik. Mõlemal pideval servomootoril või mootorikontrolleriga alalisvoolumootoril on PWM -funktsioon.

Lisaks ülaltoodud teabele saab seda šassii täielikult kohandada vastavalt teie soovidele, kui sellel on nelikvedu!

Siin on mõned lisad, mida šassii ehitamisel meeles pidada (kõiki neid asju on näha ka lisatud šassiipiltidel!):

1) iga telge tuleb painutada kahes kohas, et vältida painutamist

2) Ratas ei tohiks otse šassii külge puudutada (peab olema väike vahe, mida on võimalik saavutada vahetükkide abil), see vähendab hõõrdumist, mis aeglustab ratta pöörlemiskiirust pööramisel

3) Kasutage ratta teisel küljel (šassiist eemale) telje rummu, et ratas šassii külge kinnitada

4. samm: 2. samm: vooluringid

* Pange tähele, et selle projekti jaoks vooluahela loomiseks soovitame KÕRGELT kasutada tahket/eelnevalt painutatud leivaplaaditraati, kuna see on vooluahela vigade kontrollimisel palju puhtam/hõlpsamini mõistetav. Täisjuhtme kasutamise näiteid leiate selle projekti sissejuhatavatest piltidest. *

See projekt kasutab leivaplaati järgmistel põhjustel.

- anda pinge mitmele juhitavale mootorile

- andmesignaalide saatmiseks mootori mootorikontrolleritele

- nuppude andmesignaalide vastuvõtmiseks

- toita pinget EMG andurile

- saada EMG -andurilt andmesignaale

Palun vaadake viitamiseks lisatud TinkerCADi skeemi pilti.

Siin on mõned sammud, et mõista, kuidas TinkerCADcircuitry vastab tegelikule meie loodud/kasutatud vooluringile:

Kollased juhtmed tähistavad "andmeside" juhtmeid, mis sisuliselt saadavad signaale mootori kontrollerile, kutsudes mootorit pöörlema.

Mustad juhtmed tähistavad negatiivset ehk maandusjuhet. Üks oluline märkus on see, et kõik mootorid/ komponendid peavad olema ühendatud negatiivse maandusjuhtmega, et seda saaks juhtida Arduino.

Punased juhtmed tähistavad positiivset traati. Positiivsed ja negatiivsed juhtmed peavad ahelas olema, et see töötaks.

Samm: samm 3: kodeerimine

See on projekti kõige raskemini mõistetav osa. Meie programm nõuab Arduino IDE kasutamist, mille saate alla laadida Arduino veebisaidilt. Soovi korral saab allalaaditud IDE asemel kasutada Arduino veebiredaktorit.

ARDUINO IDE

Kui see IDE on alla laaditud/kasutusvalmis ja meie tehtud programm on IDE -sse alla laaditud, peate vaid koodi Arduinosse üles laadima ja selle projekti tarkvara aspekt on tehtud!

Märkus - selle projekti koodi ZIP -fail on lisatud allpool.

Põhimõtteliselt loeb meie programm pinge väärtusi pideva kiirusega ja kui pinge väärtused on väljaspool teatud vahemikku (mis näitab paindumist), saadetakse mootori mootorikontrollerile andmesignaal, mis kutsub mootorit pöörlema. Lisaks, kui kumbagi nuppu või mõlemat nuppu vajutatakse, pöörlevad üksikud mootorid eri suundades, võimaldades robotil liikuda edasi, tagasi ja pöörata mõlemas suunas.

6. samm: 4. samm: tähistage

Pärast kolme eelneva sammu tegemist (šassii ja vooluringi ehitamine ning koodi allalaadimine) olete valmis! Nüüd peate vaid kinnitama 9 -voldised patareid leivaplaadi rööbaste külge (2 9 -voldist patareid), 9 -voldise aku Arduino mikrokontrolleri külge ja oletegi valmis. Pange lihasandur oma biitsepsi külge, lülitage Arduino sisse ja FLEX! Pidage meeles, et nuppude vajutamine võimaldab teil šassii ka vasakule, paremale ja tagasi liigutada!

Lisatud on video selle projekti elluviimiseks!