Proyecto Laboratorio De Mecatrónica (kaherattaline tasakaalustusrobot): 6 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

En este proyecto se mostrara, el funcionamiento y el como hacer para elaborar un "Two wheel balance robot" paso a paso y con explicación y concejos. Este es un system que consiste en que el robot no se debe caer, se debe de mantener en el punto 0 de su punto de gravedad del giroscopio, y así poder moverlo y que este regrese por si mismo a posición original.

1. samm: 1. samm: materjali nõuded

o Mecánicos:

a. 1 metro de varilla roscada (3/8)

b. 14 tornilli M3 x.07 x 6

c. 24 tuercas M8 kuuskant

d. 3 tornilli M4 x.07 x 6

e. Filamento PLA (umbes 500 g)

o Elektroonika:

a. 1 katkestuslüliti

b. Arduino uno või nano

c. 2 motores nema 17

d. 2 draiverit A4988

e. 3 vastupanu 1k

f. HC-05

g. MPU-6050

h. 2 mahtuvust 100uf või 47uf

i. Batería lippo 11,1 V

o Piezas fabricadas:

a. 3 MDF plaati (120 x 170 x 6 mm)

b. Placa trükkplaat (umbes 8 x 14 cm)

c. Akude osakaal

d. 2 sobivat mootorit

e. 2 llantat

o Lisad:

Tarkvara soovitatakse proyecto real realization'iks.

a. Arduino IDE tarkvara

b. SolidWorks 2018

c. Kidcadi tarkvara

2. samm: 2. samm: Sistema Mecánico-estructura

El modelado de las piezas y estructura general se realizo en SolidWorks, primero se crearon las placas de MDF para checar el espacio disponible para posteriores usos. Estas placas son diferentes entre ellas, la placa inferior tendrá los orificios para los soportes de motores y batería, la central para nuestra PCB y la superior solo tendrá los orificios para darle su estructura.

3. samm: 3. samm: Fabricación De Piezas 3D

Para el modelado de los soportes y llantas igualmente utilizamos SolidWorks, estos soportes pueden ser modificados si así lo desean, para un mejor funcionamiento, los soportes tienen orificios de.35 cm de diámetro, para una mejor sujeción.

4. samm: 4. samm: Sistema Eléctrico/electronónico

Kui kasutate PCB-d, vastavaid e-kirjade koostajaid, hasartvõimalusi, Bluetooth-HC-05 moduleid, 6050 ja los motores draivereid. Las conexiones son las que se muestran en la imagen. Asegúrese de hacer las conexiones correctamente, ya que de no ser así puede ocasionar que el system no funcione correctamente y no lo obedezca.

5. samm: 5. samm: tarkvara

Programmide kasutamise võimalus ja arduino, pidev anamnees ja osaline programmide esitamine koos vastavate selgitustega, igual anexo link, täielik elulookood:

Pos holdconfiguracion

// vaikimisi POSHOLD kontrolli võimendused

#define POSHOLD_P 2.00

#define POSHOLD_I 0.0

#define POSHOLD_IMAX 20 // kraadi

#define POSHOLD_RATE_P 2.0

#define POSHOLD_RATE_I 0.08 // Tuulejuhtimine

#define POSHOLD_RATE_D 0.045 // proovige POSHOLD_RATE 1 jaoks 2 või 3

#define POSHOLD_RATE_IMAX 20 // kraadi

// vaikimisi navigeerimise PID võimendused

#define NAV_P 1.4

#define NAV_I 0.20 // Tuulejuhtimine

#define NAV_D 0.08 //

#define NAV_IMAX 20 // kraadi

#defineeri MINCHECK 1100

#defineeri MAXCHECK 1900

Aqui se modifica los gains para el poss hold del system.

Güroskoopi seadistamine:

tühine Gyro_init () {

TWBR = ((F_CPU / 400000L) - 16) / 2; // muuta I2C taktsageduseks 400 kHz

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x6B, 0x80); // PWR_MGMT_1 - DEVICE_RESET 1

viivitus (5);

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x6B, 0x03); // PWR_MGMT_1 - SLEEP 0; CYCLE 0; TEMP_DIS 0; CLKSEL 3 (PLL koos Z Gyro viitega)

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x1A, MPU6050_DLPF_CFG); // CONFIG - EXT_SYNC_SET 0 (keelake andmete sünkroonimiseks sisendpulk); vaikimisi DLPF_CFG = 0 => ACC ribalaius = 260Hz GYRO ribalaius = 256Hz)

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x1B, 0x18); // GYRO_CONFIG - FS_SEL = 3: kogu skaala on seatud 2000 kraadi/sek

// lubage AUX I2C jaoks I2C ümbersõit

#if määratletud (MAG)

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x37, 0x02); // INT_PIN_CFG - INT_LEVEL = 0; INT_OPEN = 0; LATCH_INT_EN = 0; INT_RD_CLEAR = 0; FSYNC_INT_LEVEL = 0; FSYNC_INT_EN = 0; I2C_BYPASS_ET = 1; CLKOUT_EN = 0

#endif

}

tühine Gyro_getADC () {

i2c_getSixRawADC (MPU6050_ADDRESS, 0x43);

GYRO_ORIENTATION (((tooresADC [0] 2, // vahemik: +/- 8192; +/- 2000 kraadi/sek

((rawADC [2] 2, ((tooresADC [4] 2);

GYRO_Common ();

}

tühine ACC_init () {

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x1C, 0x10); // ACCEL_CONFIG-AFS_SEL = 2 (täisskaala = +/- 8G); ACCELL_HPF = 0 // märkige, et spetsifikatsioonis on midagi valesti.

// märkus: siin tundub, et spetsifikatsioonis on midagi valesti. AFS = 2 1G = 4096, kuid minu mõõtmiste järgi: 1G = 2048 (ja 2048/8 = 256)

// kinnitatud siin:

#if määratletud (MPU6050_I2C_AUX_MASTER)

// selles etapis konfigureeritakse MAG algse MAG init funktsiooni kaudu I2C möödaviigu režiimis

// nüüd konfigureerime MPU -d I2C -põhiseadmena, mis haldab MAG -i I2C AUX -pordi kaudu (siin tehakse HMC5883 jaoks)

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x6A, 0b00100000); // USER_CTRL - DMP_EN = 0; FIFO_ET = 0; I2C_MST_EN = 1 (I2C põhirežiim); I2C_IF_DIS = 0; FIFO_RESET = 0; I2C_MST_RESET = 0; SIG_COND_RESET = 0

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x37, 0x00); // INT_PIN_CFG - INT_LEVEL = 0; INT_OPEN = 0; LATCH_INT_EN = 0; INT_RD_CLEAR = 0; FSYNC_INT_LEVEL = 0; FSYNC_INT_EN = 0; I2C_BYPASS_ET = 0; CLKOUT_EN = 0

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x24, 0x0D); // I2C_MST_CTRL - MULT_MST_EN = 0; OOTA_FOR_ES = 0; SLV_3_FIFO_ET = 0; I2C_MST_P_NSR = 0; I2C_MST_CLK = 13 (alamkiirusega I2C = 400 kHz)

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x25, 0x80 | MAG_ADDRESS); // I2C_SLV0_ADDR - I2C_SLV4_RW = 1 (lugemisoperatsioon); I2C_SLV4_ADDR = MAG_ADDRESS

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x26, MAG_DATA_REGISTER); // I2C_SLV0_REG - 6 MAG -i andmebaiti salvestatakse 6 registrisse. Esimese registri aadress on MAG_DATA_REGISTER

i2c_writeReg (MPU6050_ADDRESS, 0x27, 0x86); // I2C_SLV0_CTRL - I2C_SLV0_ET = 1; I2C_SLV0_BYTE_SW = 0; I2C_SLV0_REG_DIS = 0; I2C_SLV0_GRP = 0; I2C_SLV0_LEN = 3 (3x2 baiti)

#endif

}

tühine ACC_getADC () {

i2c_getSixRawADC (MPU6050_ADDRESS, 0x3B);

ACC_ORIENTATION (((rawADC [0] 3, ((rawADC [2] 3, ((tooresADC [4] 3);

ACC_Common ();

}

// MAG -i hankimise funktsioon tuleb välja vahetada, sest nüüd räägime MPU -seadmega

#if määratletud (MPU6050_I2C_AUX_MASTER)

tühine Device_Mag_getADC () {

i2c_getSixRawADC (MPU6050_ADDRESS, 0x49); // 0x49 on EXT_SENS_DATA esimene mäluruum

#if määratletud (HMC5843)

MAG_ORIENTATION (((rawADC [0] << 8) | rawADC [1]), ((rawADC [2] << 8) | rawADC [3]), ((rawADC [4] << 8) | rawADC [5]));

#endif

#if määratletud (HMC5883)

MAG_ORIENTATION (((rawADC [0] << 8) | rawADC [1]), ((rawADC [4] << 8) | rawADC [5]), ((rawADC [2] << 8) | rawADC [3]));

#endif

#if määratletud (MAG3110)

MAG_ORIENTATION (((rawADC [0] << 8) | rawADC [1]), ((rawADC [2] << 8) | rawADC [3]), ((rawADC [4] << 8) | rawADC [5]));

#endif

}

#endif

#endif

6. samm: 6. samm: Consejos

1. Diseño Mecánico: Utilizar y hacer el diseño que mas les convenga, para el uso que se le quiere dar al robot, medir todo bien, para la hora de hacer cortes láser o impresiones en 3D, no tengan que volver a hacerlo y todo quede a la perfección.

2. Diseño eléctrico: Hacer su propia PCB, para que tengan bien ubicadas las conexiones que tienen que hacer, de igual manera hacer primero las conexiones en una protoboard, para comprobar que cuando la pongan en el PCB el funcionamiento sea el correcto y no tengan que agregar mas conexiones või volver a imprimir el PCB.

3. Diseño Tarkvara: Guiarse con la programción base expuesta, pero tratar de hacer su propia programción, para llegar a Entrant bien el funcionamiento y en caso de que no funcionar la programción saber como cambiar las instrucciones para que funcione correctamente.