Joy Robot (Robô Da Alegria) - avatud lähtekoodiga 3D -trükitud, Arduino jõul töötav robot!: 18 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Järgige rohkem autori poolt:

Teave: tegija, insener, hull teadlane ja leiutaja Lisateave IgorF2 kohta »

Esimene auhind võistlusrataste võistlusel, teine auhind võistlusautode võistlusel Arduino ja teine koht disaini lastele väljakutses. Aitäh kõigile, kes meie poolt hääletasid !!!

Robotid jõuavad kõikjale. Alates tööstuslikest rakendustest kuni veealuste ja kosmoseuuringuteni. Kuid minu lemmikud on need, mida kasutatakse lõbutsemiseks ja meelelahutuseks! Selles projektis kavandati isetegemise robot, mida saab kasutada lastehaiglate meelelahutuseks, pakkudes lastele lõbu. Projekt on keskendunud teadmiste jagamisele ja tehnoloogilise innovatsiooni edendamisele, et aidata lastehaiglates heategevust tegevaid valitsusväliseid organisatsioone.

See juhend näitab, kuidas kavandada kaugjuhtimisega humanoidrobotit, mida juhitakse WiFi-võrgu kaudu, kasutades ESP8266 WiFi-mooduliga ühendatud Arduino Unot. See kasutab mõningaid servomootoreid pea ja käe liigutuste abil, mõnda alalisvoolumootorit väikeste vahemaade liigutamiseks ja LED -maatriksitest valmistatud nägu. Robotit saab juhtida tavalise Interneti -brauseri abil, kasutades HTML -i loodud liidest. Androidi nutitelefoni kasutatakse video ja heli edastamiseks robotist operaatori juhtimisliidesesse.

Õpetus näitab, kuidas roboti struktuur 3D -trükiti ja kokku pandi. Elektroonilist vooluringi selgitatakse ja Arduino kood on üksikasjalik, nii et igaüks saab robotit korrata.

Mõned selle roboti jaoks kasutatud tehnikad on juba avaldatud Instructablesis. Palun vaadake järgmisi õpetusi:

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Eriline tänu teistele ülalnimetatud projektiga seotud meeskonnaliikmetele, kes vastutavad selles õpetuses esitatud koodi esimese versiooni eest:

• Thiago Farauche
• Diego Augustus
• Yhan Christian
• Helam Moreira
• Paulo de Azevedo Jr.
• Guilherme Pupo
• Ricardo Caspirro
• ASEBS

Projekti kohta leiate lisateavet:

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Kuidas saate aidata?

Seda projekti rahastavad meeskonnaliikmed ja mõnede ettevõtete väikesed annetused. Kui teile meeldis, saate meid aidata mitmel viisil:

• Annetus: võite saata meile näpunäiteid, kui soovite toetada roboti ehitamist ja selle edasisi täiustusi. Näpunäiteid kasutatakse tarvikute (elektroonika, 3D -printimine, niidid jne) ostmiseks ja meie lastehaiglate sekkumiste edendamiseks. Teie nimi lisatakse projekti krediidile! Näpunäiteid meie disainist saate saata Thingiverse platvormil:
• Nagu: näidake meile, kui palju te meie projekti hindate. Andke meile "meeldib" platvormidel, kus me oma projekti dokumenteerime (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse …).
• Jaga: jagage projekti oma lemmikmeedia veebisaidil, et jõuda rohkemate inimesteni ja inspireerida rohkem tegijaid üle maailma.

Kas teadsite, et saate Anet A8 osta vaid 169,99 dollari eest? Klõpsake siin ja hankige oma

Samm: väike ajalugu…

Projekt „Robô da Alegria” („Joy Robot”) sündis 2016. aastal Baixada Santista piirkonnas (Brasiilia), eesmärgiga arendada tehnoloogiat ja meelitada kogukond tegijate liikumisse. Inspireerituna lastehaiglate vabaühenduste vabatahtlikest projektidest, püüab projekt arendada robotit, kasutades avatud riistvara ja apenitarkvara, mis suudaks tuua lastehaiglakeskkonda veidi lõbu ja aidata kaasa teiste organisatsioonide tööle.

Projekti seeme istutati 2015. aasta lõpus. Pärast vestlust tehnoloogia loomisest ja arendamisest, mida edendas Baixadas Santista idufirmade liit (ASEBS). See oli idealiseeritud projekt, ilma rahalise preemiata, kuid see esitas teema, milles inimesed altruistlikul viisil kaasa löödi, eesmärgiga aidata teisi inimesi.

Robot läbis oma esialgsest kontseptsioonist kuni praeguseni mitmesuguseid muutusi. Alates ühest peast, mehaaniliste silmade ja kulmudega kuni selle praeguse humanoidse vormini, viidi läbi mitu iteratsiooni, katsetades erinevaid konstruktiivseid materjale ja elektroonilisi seadmeid. Akrüülprototüübist ja laserlõigatud MDF-ist liikusime 3D-trükitud korpusele. Alates lihtsast liidesest, millel on kaks Bluetooth-juhitavat servomootorit, kuni korpuseni, mis koosneb 6 servomootorist ja kahest mootorist alalisvoolu käsust veebiliidese kaudu, kasutades Wi-Fi-võrku.

Robotistruktuur on täielikult toodetud 3D -printimise abil, kasutades Fusion 360. Selleks, et võimaldada robotite koopiate tootmist tegijaruumides või tootmislaborites, kus printerite maksimaalne kasutusaeg on ülioluline, jagati roboti disain tükkideks iga trükkimine on väiksem kui kolm tundi. Osade komplekt on keha kinnitamiseks liimitud või poltidega kinnitatud.

LED -massiividest koosnev nägu annab robotile võimaluse emotsioone väljendada. Servomootorite juhitavad käed ja kael annavad väikesele automaadile vajaliku liikuvuse kasutajatega suhtlemiseks. Roboti juhtimiskeskuses on Arduino Uno liides kõigi välisseadmetega, sealhulgas side ESP8266 mooduliga, mis annab kasutajale võimaluse juhtida avaldisi ja liigutusi mis tahes sama WiFi-võrguga ühendatud seadme kaudu.

Robotile on rinnale paigaldatud ka nutitelefon, mida kasutatakse heli ja video edastamiseks roboti operaatori ja laste vahel. Seadme ekraani saab endiselt kasutada mängude ja muude rakendustega, mis on loodud roboti kehaga suhtlemiseks.

Samm: tööriistad ja materjalid

Selle projekti jaoks kasutati järgmisi tööriistu ja materjale:

Tööriistad:

• 3D -printer - kogu roboti keha trükitakse 3D -vormingus. Kogu struktuuri ehitamiseks oli vaja mitu tundi 3D -printimist;
• PLA hõõgniit - valged ja mustad PLA hõõgniidid, mida kasutatakse keha trükkimiseks;
• Kruvikeeraja - enamik osi ühendatakse poltidega;
• Superliim - mõned osad kinnitati superliimi abil;
• Tangid ja lõikurid
• Jootekolb ja traat

Elektroonika

• Arduino Uno (link / link) - seda kasutatakse roboti peamise kontrollerina. See saadab signaale mootoritele ja suhtleb WiFi -mooduliga;
• ESP8266-01 (link / link)- seda kasutatakse WiFi-modemina. See võtab vastu signaale juhtimisliideselt, mida peab tegema Arduino Uno;
• SG90 servomootorid (x6) (link / link) - nelja servot kasutati käte jaoks ja kahte pea liigutamiseks;
• Alalisvoolumootorid reduktor- ja kummist ratastega (x2) (link / link) - need võimaldavad robotil läbida väikseid vahemaid;
• L298N kahe kanaliga H -sild (x1) (link / link) - see muudab Arduino digitaalsed väljundid mootorite toitepingeks;
• 16 kanaliga servokontroller (link / link) - selle plaadiga saab juhtida mitut servomootorit, kasutades ainult kahte Arduino väljundit;
• MAX7219 8x8 LED -ekraan (x4) (link / link) - neid kasutatakse roboti näonahana;
• Mikro -USB -kaabel - kasutatakse koodi üleslaadimiseks;
• Naine-naine hüppaja juhtmed (mõned);
• Meeste ja naiste hüppajate juhtmed (mõned);
• Nutitelefon - kasutati Motorola 4,3 -tollist Moto E nutitelefoni. Samalaadse suurusega teised võivad samuti töötada;
• 18650 aku (x2) (link) - neid kasutati Arduino ja muude välisseadmete toiteks;
• 18650 akuhoidik (x1) (link / link) - need hoiavad patareisid paigas;
• 1N4001 dioodid (x2)
• 10 kohmi resistores (x3)
• 20 mm sisse/välja lüliti (x1)
• Protoshield (link) - See aitab vooluringi ühendada.

Mehaanika:

• Kuulirattad (x2)
• M2x6mm poldid (+-70)
• M2x10mm poldid (+-20)
• M2x1,5 mm mutrid (x10)
• M3x40mm poldid (x4)
• M3x1,5 mm mutrid (x4)

Ülaltoodud lingid on soovitused selle kohta, kust leiate selles õpetuses kasutatud üksused ja toetate selle projekti arendamist. Otsige neid julgelt mujalt ja ostke oma lemmik kohalikus või veebipoes.

Kas teadsite, et saate Anet A8 Gearbestis osta vaid 169,99 dollari eest? Hangi oma:

Samm: 3D -printimine

Robotistruktuur toodeti täielikult 3D -printimise abil, kasutades Autodesk Fusion 360. Et võimaldada robotite koopiate tootmist tegijaruumides või tootmislaborites, kus printerite maksimaalne kasutusaeg on ülioluline, jagati roboti disain tükkideks iga trükkimine on väiksem kui kolm tundi. Osade komplekt on keha kinnitamiseks liimitud või poltidega kinnitatud.

Mudel koosneb 36 erinevast osast. Enamik neist trükiti ilma tugedeta, 10% täitmisega.

• Pea ülaosas (paremal/vasakul)
• Pea all (parem/vasak)
• Pea külgkorgid (paremal/vasakul)
• Näo tagaplaat
• Näo esiplaat
• Kaela telg 1
• Kaela telg 2
• Kaela telg 3
• Kaela keskosa
• Käsi (parem/vasak)
• Õlg (parem/vasak)
• Õla tass (parem/vasak)
• Õlakork (parem/vasak)
• Käe telg (parem/vasak)
• Rinnaümbermõõt (paremal/vasakul)
• Rindkere (parem/vasak/ees)
• Rattad (paremal/vasakul)
• Alus
• Telefonihoidik
• Tagasi (parem/vasak)
• Nupud (paremal/vasakul)
• Kapp (parem/vasak)

Roboti nihutamise protseduuri kirjeldatakse järgmistes etappides.

Kõik stl -failid saate alla laadida järgmistelt veebisaitidelt:

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/en/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

See on eksperimentaalne prototüüp. Mõned osad vajavad täiendamist (projekti hilisemate värskenduste jaoks). On mõned teadaolevad probleemid:

• Häired mõne servo juhtmestiku ja õla vahel;
• Hõõrdumine pea ja rinna vahel;
• Rataste ja konstruktsiooni hõõrdumine;
• Mõne kruvi auk on liiga tihe ja seda tuleb puurvarda või harrastusnuga suurendada.

Kui teil pole 3D -printerit, saate teha järgmist.

• Paluge sõbral see teile printida;
• Leidke läheduses häkkerite/tegijate ruum. Mudel jagati mitmeks osaks, nii et iga osa eraldi printimiseks kulub vähem kui neli tundi. Mõned häkkerite/tegijate ruumid võtavad teie eest tasu ainult kasutatud materjalide eest;
• Ostke oma 3D -printer. Gearbestist leiate Anet A8 vaid 169,99 dollari eest. Hangi oma:
• Kas olete huvitatud DIY komplekti ostmisest? Kui piisavalt inimesi on huvitatud, võin pakkuda Tindie.com -is DIY komplekte. Kui soovite ühte, saatke mulle sõnum.

Samm: ülevaade vooluringidest

Roboti juhtimine toimub Arduino Uno abil. Arduino ühendab mooduli ESP8266-01, mida kasutatakse roboti kaugjuhtimiseks WiFi-võrgu kaudu.

16-kanaliline servokontroller on Arduinoga ühendatud I2C-side abil ja juhib 6 servomootorit (kaks kaela ja kaks kummagi käe jaoks). Arduino toidab ja juhib viit 8x8 LED -maatriksit. Neli Arduino digitaalset väljundit kasutatakse kahe alalisvoolumootori juhtimiseks, kasutades h-silda.

Ahelate toiteallikaks on kaks USB -toitepanka: üks mootorite ja teine Arduino jaoks. Olen proovinud kogu robotit toiteallika abil kasutada. Kuid ESP8266 kaotas ühenduse ühenduse naelu tõttu, kui alalisvoolumootorid sisse/välja lülitasid.

Roboti rinnal on nutitelefon. Seda kasutatakse video ja heli edastamiseks juhtimisliidesesse/tagasi, mida hostitakse tavalises arvutis. See võib saata käske ka ESP6288 -le, juhtides seega roboti enda keha.

Võib märgata, et siin kasutatavaid komponente ei pruugi selle otstarbeks optimeerida. Näiteks Arduino + ESP8266 kombinatsiooni asemel võib kasutada NodeMCU -d. Kaameraga Rapsberry Pi asendaks nutitelefoni ja juhiks ka mootoreid. Androidi nutitelefoni on võimalik kasutada isegi oma roboti "ajuna". See on tõsi … Arduino Uno valiti, kuna see on kõigile väga ligipääsetav ja hõlpsasti kasutatav. Selle projekti käivitamise ajaks olid ESP ja Raspberry Pi plaadid veel suhteliselt kallid selles kohas, kus me elame … kui me tahtsime ehitada odava roboti, Arduino plaadid, kus sel hetkel parim valik.

Samm: näo kokkupanek

Roboti näol kasutati nelja 8x8 LED -maatriksit.

Konstruktsioon jagati kaheks osaks (esikülg ja esipaneel) 3D -trükitud musta PLA abil. Nende 3D -printimiseks kulus mul umbes 2,5 tundi, 10% täidisega ja ilma toeta.

Ruumipiirangute tõttu tuli LED -maatriksite pistikud lahti keerata ja nende asukohta muuta, nagu allpool kirjeldatud:

1. Eemaldage LED -maatriks;
2. Dessolder sisendi ja väljundi pistikud;
3. Jootke uuesti trükkplaadi teisel küljel, tihvtidega, mis on suunatud plaadi keskele.

Lõpptulemust näete piltidel.

Seejärel kinnitati neli LED -maatriksit tagaplaadi külge, kasutades 16 M2x6mm polte. Tihvtid ühendati vastavalt skeemile.

Esimene maatriks ühendati 5-juhtmelise isas-naissoost hüppaja abil. Isane ots ühendati hiljem Arduino tihvtidega. Naisots on ühendatud maatriksi sisendtihvtidega. Iga maatriksi väljund ühendatakse järgmise sisendiga, kasutades naissoost-emase hüppajat.

Pärast maatriksite ühendamist paigaldatakse esiplaat nelja M2 poldi abil. Keerake džemprid taga- ja esipaneelide ümber, nii et poleks lahti juhtmeid.

Näomoodul paigaldatakse hiljem roboti pea sisse, nagu selgitatakse järgmistes sammudes.

6. samm: pea paigaldamine

Roboti pea oli jagatud kaheksandaks 3D -trükitud osaks, mis kõik olid trükitud valge PLA -ga, 0,2 mm eraldusvõimega, 10% täidisega ja ilma toeta:

• Pea üleval (paremal ja vasakul)
• Pea all (parem ja vasak)
• Peakork (parem ja vasak)
• Kaela telg 1
• Kaela telg 2

130 mm läbimõõduga struktuuri printimiseks kulus mul peaaegu 18 tundi.

Pea ülemine ja alumine osa on jagatud kaheks osaks. Need liimitakse superliimi abil kokku. Kandke liim ja laske sellel mõni tund puhata.

Seejärel paigaldatakse külgkorgid pea ülemise ja alumise külje külge kinnitatud poltide abil. Nii saab pea remontimiseks lahti võtta, eemaldades pea ülaosade külge kinnitatud kruvid. Enne pea sulgemist pange kokku roboti nägu (kirjeldatud eelmises etapis) ja rind (kirjeldatakse järgmistes sammudes).

Servomootor nr 5 kinnitati kaela teljele 1. Ma paigutasin servo telje keskele, seejärel kinnitasin sarve ja kasutasin kruvi selle asukoha lukustamiseks. Ma kasutasin kahte M2x6mm polti, et paigaldada kaela telg 2 sellele servomootorile. Servomootor nr 6 kinnitatakse kaela telje 2 külge samamoodi.

Kaela telg 2 ühendati hiljem kaela keskpunktiga, nagu on näidatud järgmisel sammul.

Näomoodul on paigaldatud pea sisse.

7. samm: sarivõtte ja õlgade kokkupanek

Rinnaümbermõõdu ja õla printimiseks kulus mul umbes 12 tundi.

See jaotis koosneb viiest erinevast osast:

• Rinnaümbermõõt (parem/vasak)
• Õlad (paremal/vasakul)
• Kaela keskosa
• Kaela telg 3

Rinnaosa osad liimiti superliimi abil. Õlad kinnitati külgedele M2x10mm poltide abil ja servomootorid (servomootor nr 2 ja #4) paigaldati mõlemale küljele. Need läbivad ristkülikukujulise augu mõlemal õlal (traati on tegelikult üsna raske läbida) ja kinnitatakse M2x10mm poltide ja mutrite abil.

Keskkaelal on ristkülikukujuline auk, millesse on sisestatud kaela telje 3 osa. Nende kahe osa ühendamiseks kasutati nelja M2x6mm polti. Pärast seda kinnitati keskkael õlgadele. See kasutab samu polte, mida kasutatakse õla kinnitamiseks rinnale. Selle positsiooni lukustamiseks kasutatakse nelja M2x1, 5 mm mutrit.

Servomootor nr 6 ühendati kahe kruvi abil kaela teljega 3. Seejärel paigaldasin kaela telje 3 kaela keskosa ristkülikukujulise ava sisse ja kasutasin selle asukoha lukustamiseks nelja M2x6mm polti.

8. samm: relvade kokkupanek

Iga käe printimiseks kulus mul umbes 5 tundi.

Iga käsi on valmistatud neljast osast:

• Õla tass
• Õlakork
• Käe telg
• Arm

Õla telg on tsentraliseeritud ja paigaldatud õlale kolme M2x6mm poldi abil. Telje teise otsa on kinnitatud servo horne.

Servomootor (#1 ja #3) paigaldatakse mõne kruviga õlavarre sisse ja seejärel paigaldatakse sarv (see, mis on kinnitatud õla telje külge). Tassil on auk muude sarvede paigaldamiseks, mis on kinnitatud servadele (#2 ja #4), mis on juba õlgadele paigaldatud, nagu oli näidatud eelmises etapis.

Tassil (ja õlal) on veel üks auk servode kaablite läbimiseks. Pärast seda paigaldatakse kork roboti õla sulgemiseks kahe M2x6mm poldiga.

9. samm: rindkere paigaldamine

Rindkere on osa, mis ühendab rindkere roboti põhjaga (rattad ja alus). See on valmistatud ainult kahest osast (parem ja vasak osa. Trükkisin need 4 tunniga.

Roboti õlad sobivad rinna ülemisele osale. Poldi jaoks on auk, mis aitab neid osi joondada ja fikseerida. Kuigi on soovitatav need kaks osa liimida.

Nende osade põhjas on kuus auku, mida kasutatakse ratastega ühendamiseks, nagu hiljem näidatakse.

Siinkohal märgistasin servomootorid mõne kleebisega, et ahelate ühendamist lihtsustada.

10. samm: rataste kokkupanek

Roboti rattad kasutavad kolme 3D -trükitud osa:

• Rattad (vasakule/paremale)
• Esikülg

Nende osade printimiseks kulus mul umbes 10 tundi.

Rataste kokkupanekul järgisin järgmisi samme:

• Kõigepealt pidin jootma mõned juhtmed alalisvoolumootorite pistikute külge. Neid juhtmeid kasutati hiljem mootorite toiteks H-silla ahela abil;
• Seejärel kinnitati mootorid konstruktsiooni külge kahe M3x40 poldi ja mutri abil. Tegelikult võib kasutada lühemat polti (aga ma ei leidnud Internetist ühtegi);
• Pärast seda liimisin esipaneeli, mis ühendab struktuuri teisi osi;
• Selle osa peal on mõned augud. Neid kasutatakse selle kinnitamiseks rinnale, nagu varem näidatud. Mõlema sektsiooni ühendamiseks kasutati kuut M2x6mm polti.

11. samm: telefonihoidik

Telefonihoidik on üks 3D trükitud osa ja selle printimiseks kulub umbes tund.

Roboti kõhul on nutitelefon. See oli mõeldud Motorola Moto E jaoks. Sellel on 4,3 -tolline ekraan. Sobivad ka teised sarnase suurusega nutitelefonid.

Telefonihoidiku osa kasutatakse nutitelefoni hoidmiseks soovitud asendis. Esmalt paigutatakse nutitelefon, seejärel surutakse see telefonihoidiku ja nelja M2x6mm poldi abil vastu roboti keha.

Enne poltide pingutamist on oluline ühendada USB -kaabel nutitelefoniga. Vastasel juhul on seda hiljem raske ühendada. Kahjuks on ruumi väga vähe, nii et pidin osa USB -pistikust ära lõikama …:/

12. samm: aluse paigaldamine

Alusel on ainult üks 3D -trükitud osa. Selle osa printimiseks kulus mul umbes 4 tundi.

Sellel on mitu auku muude komponentide, näiteks kuulrataste ja trükkplaatide paigaldamiseks. Aluse kokkupanekuks kasutati järgmist protseduuri:

• Paigaldage 16 kanaliga servokontroller nelja M2x6mm poldi abil;
• Paigaldage L298N h-silla ahel nelja M2x6mm poldi abil;
• Paigaldage Arduino Uno nelja M2x6mm poldi abil;
• Paigaldage protoshield roboti ülaosale;
• Ühendage vooluringid (nagu on kirjeldatud paar sammu hiljem);
• Paigaldage pallirattad, kasutades kummagi jaoks kahte kruvi. Juhtmed olid paigutatud nii, et need jäävad aluse ja rataste paigaldamisel kasutatud kruvide vahele;
• Alus kinnitati rataste sektsiooni mõne kruvi abil.

Samm 13: Tagasi ja Power Pack

Roboti tagakaas on konstrueeritud nii, et seda saab hõlpsasti avada, et pääseda juurde vooluahelatesse, laadida akusid või nutitelefoni sisse/välja lülitada.

See koosneb kuuest 3D -trükitud osast:

• Tagasi (vasak/parem)
• Nupud (x2)
• Lukud (vasakule/paremale)

Osade printimiseks kulus mul umbes 5:30. Parem ja vasak tagumine osa liimiti superliimi abil. Oodake, kuni liim on täielikult kuivanud, vastasel juhul puruneb kate kergesti.

Toiteplokk koosneb kahest 18650 patareist ja patareipesast. Pidin jootma mõned juhtmed (aku nr 1 negatiivse ja aku nr 2 positiivse pooluse vahel). Toiteploki negatiivne poolus ühendati Arduinose GND -ga (kasutades mõningaid juhtmeid ja džemprid). Positiivse pooluse ja Arduino Vini sisendi vahele paigaldati sisse/välja lüliti.

Sisse-/väljalüliti kinnitati 3D -prinditud osade taha, kasutades M2x6mm polti ja M2x1.5mm mutrit. Akuhoidik kinnitati tagaküljele nelja M2x6mm poldi abil.

Lukkude silindriline osa tuli parema sobivuse saavutamiseks liivapaberiga lihvida. Nad läbivad kaane auke. Nupud on ühendatud ja liimitud teisel küljel.

Kate sobib roboti tagaküljele. Nuppe saab kaane lukustamiseks pöörata, kaitstes roboti sisemust.

14. samm: ahelate ühendamine

Vooluahel ühendati vastavalt skeemile.

Arduino:

• Arduino tihvt D2 => L298N tihvt IN4
• Arduino tihvt D3 => L298N tihvt IN3
• Arduino tihvt D6 => L298N tihvt IN2
• Arduino tihvt D7 => L298N tihvt IN1
• Arduino tihvt D9 => MAX7219 tihvt DIN
• Arduino tihvt D10 => MAX7219 tihvt CS
• Arduino tihvt D11 => MAX7219 tihvt CLK
• Arduino tihvt D4 => ESP8266 RXD
• Arduino tihvt D5 => ESP8266 TXD
• Arduino tihvt A4 => SDA
• Arduino tihvt A5 => SCL
• Arduino pin Vin => Aku V+ (enne dioode)
• Arduino pin gnd => Aku V-

ESP8266-01

• ESP8266 tihvt RXD => Arduino tihvt D4
• ESP8266 tihvt TXD => Arduino tihvt D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• ESP8266 tihvt Vcc => Arduino tihvt 3V3
• ESP8266 tihvt CH_PD => Arduino tihvt 3V3

L298N h-sild

• L298N tihvt IN1 => Arduino tihvt D7
• L298N tihvt IN2 => Arduino tihvt D6
• L298N tihvt IN3 => Arduino tihvt D3
• L298N tihvt IN4 => Arduino tihvt D2
• L298N pin + 12V => Aku V + (pärast dioode)
• L298N pin gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => Mootor 1
• L298N OUT2 => Mootor 2

MAX7219 (esimene maatriks)

• MAX7219 tihvt DIN => Arduino tihvt D9
• MAX7219 tihvt CS => Arduino tihvt D10
• MAX7219 tihvt CLK => Arduino tihvt D11
• MAX7219 pin Vcc => Arduino pin 5V
• MAX7219 pin gnd => Arduino pin gnd

MAX7219 (muud maatriksid)

• MAX7219 pin DIN => MAX7219 pin DOUT (eelmine maatriks)
• MAX7219 pin CS => MAX7219 pin CS (eelmine maatriks)
• MAX7219 pin CLK => MAX7219 pin CLK (eelmine maatriks)
• MAX7219 pin Vcc => MAX7219 pin VCC (eelmine maatriks)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (eelmine maatriks)

16-kanaliline servokontroller

• Servokontrolleri tihvt SCL => Arduino tihvt A5
• Servokontrolleri tihvt SDA => Arduino tihvt A4
• Servokontrolleri tihvt Vcc => Arduino tihvt 5V
• Servokontrolleri tihvt gnd => Arduino pin gnd
• Servokontrolleri tihvt V+ => Aku V+ (pärast dioode)
• Servokontrolleri tihvt gnd => Arduino pin gnd

Mõned ütlevad, et Sg90 servot saab toita 3,0–6,0 V, teiste vahel 4,0–7,2 V. Probleemide vältimiseks otsustasin panna patareide järel järjestikku kaks dioodi. Sel viisil on servode pinge 2*3,7 - 2*0,7 = 6,0 V. Sama kehtib ka alalisvoolumootorite kohta.

Pange tähele, et see pole kõige tõhusam viis, kuid see töötas minu jaoks.

Samm: Arduino kood

Installige uusim Arduino IDE. ESP-8266 mooduliga suhtlemiseks ega alalisvoolumootorite juhtimiseks polnud raamatukogu vaja.

Pean lisama järgmised teegid:

• LedControl.h: LED -maatriksite juhtimiseks kasutatav teek;
• Adafruit_PWMServoDriver.h: raamatukogu, mida kasutatakse servomootorite juhtimiseks.

Arduino kood on jagatud 9 osaks:

• RobodaAlegria.ino: see on peamine visand ja see kutsub teisi osi. Siia imporditakse raamatukogusid. Samuti määratletakse ja lähtestatakse globaalsed muutujad;
• _05_Def_Olhos.ino: siin määratakse iga silma maatriksid. Iga silma kujutab 8x8 maatriks ja seal on 9 võimalust: neutraalne, lai silm, suletud, suletud, vihane, igav, kurb, armunud ja surnud silmad. Parema ja vasaku silma jaoks on erinev maatriks;
• _06_Def_Boca.ino: siin määratletakse suu maatriksid. Suu on kujutatud 16x8 maatriksiga ja seal on 9 võimalust: rõõmus, kurb, väga õnnelik, väga kurb, neutraalne, keel väljas, avatud, pärani lahti ja vastik suu;
• _10_Bracos.ino: selles failis on määratletud käte ja kaela eelmääratud liigutused. Konfigureeriti üheksa liigutust, mov1 () kuni mov9 ();
• _12_Rosto.ino: selles failis on mõned funktsioonid roboti näo värskendamiseks, kombineerides punktides _05_Def_Olhos.ino ja _06_Def_Boca.ino määratletud maatriksid;
• _13_Motores_DC: see määratleb alalisvoolumootorite funktsioonid;
• _20_Comunicacao.ino: selles failis on määratletud funktsioon andmete saatmiseks ESP8266 -le;
• _80_Setup.ino: see töötab Arduino sisselülitamisel. See määras roboti mootorite algpinna ja asukoha. Samuti saadab see antud Wi-Fi-võrguga ühenduse loomiseks käske;
• _90_Loop: peamine silmus. See otsib ESP8266 -lt sissetulevaid käske ja helistab väljundite juhtimiseks spetsiifilisi funktsioone.

Laadige alla Arduino kood. Asendage XXXXX saidil „_80_Setup.ino” WiFi -ruuteri SSID -ga ja YYYYY ruuteri parooliga. Palun kontrollige oma ESP8266 andmeedastuskiirust ja määrake see õigesti koodis ('_80_Setup.ino'). Ühendage Arduino plaat arvuti USB -pordiga ja laadige kood üles.

16. samm: Androidi rakendused

Video ja heli edastamiseks robotist juhtimisliidesesse kasutati Android -nutitelefoni. Rakenduse, mida ma kasutasin, leiate Google Play poest (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam).

Nutitelefoni ekraan võidakse edastada ka juhtimisliidesesse, et operaator näeks ekraanil kuvatavat. Rakenduse, mida kasutasin ekraani peegeldamiseks, leiate ka Google Play poest (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror).

Robotiga suhtlemiseks kavandati ka Androidi videomäng. See pole veel väga stabiilne, seega pole see allalaadimiseks saadaval.

17. samm: juhtimisliides

"loading =" laisa "auhind rataste konkursil 2017

Laste disaini väljakutse teine koht

Teine auhind Arduino võistlusel 2017