Arduino RC robot: 11 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kirjeldus

Vastupidav, 3D -prinditud, kaugjuhtimisega Arduino -põhine robot, mille tegevusulatus on mitusada meetrit. Modulaarne kiirühendusega mootoriskeem võimaldab teil ilma erinevate tööriistadeta kiiresti prototüüpida erinevaid robotite konstruktsioone. Ideaalne lastele robootikaõppeks.

Milles see kõik seisneb?

Nii et olete just alustanud Arduino või 3D -printimise õppimist ja olete valmis midagi lahedat ehitama. Soovite luua midagi sisukat ja praktilist, kuid lõbusat … Olete valmis OmniBoti ehitama. Kui Arduino on elektroonika Šveitsi armee nuga, siis OmniBot on robootika Šveitsi armee nuga! OmniBot on Bolts and Bytes Maker Academy mitme kuu pikkuse projekti tulemus, mille eesmärk oli kujundada mitmekülgne ja hõlpsasti kasutatav kaugjuhitav robootikakomplekt. Ja nüüd on kõik avatud lähtekoodiga! OmniBot on patareitoitega, suudab juhtida kuni nelja alalisvoolumootorikanalit, kahte servomootorit ja selle kaugjuhtimisulatus on mitusada meetrit! Ja see kõik mahub klanitud 3D -prinditud ümbrisesse, mis töötab, nagu arvate, Arduino Uno aju.

Olgu, aga miks?

Tahtsime tõesti, et väikelastel oleks ülimalt lihtne pappi ja liimi korjata ning lõpuks saada töötav kohandatud robot. Traditsiooniliste robotikomplektide abil, mida võite veebist osta, olete sunnitud tegelema paljude räpane hüppajajuhtmetega, kirjutama oma koodi ja - oh jah … te ei saa neid peaaegu kunagi kaugjuhtida. Nad lihtsalt käivitavad sama koodi ahelas. OmniBotiga ühendate lihtsalt aku, ühendate mootori ja kleeplindiga või liimite sinna, kuhu soovite, ja - poom. robot. Kõik meie poolt kirjutatud koodid toimivad automaatselt võluväel sama kontrolleriga, mida võiksite kasutada drooni või RC lennuki jaoks. See on ideaalne komplekt kiireks prototüüpimiseks valmis robotite jaoks. Kui olete OmniBoti platvormi ehitamise lõpetanud, olete alles alustanud. Kümne lühikese minutiga võite minna missioonikriitilisest pommi kahjutuks tegevast robotist Rocket-liiga stiilis jalgpallibotti ja see teebki OmniBoti võimsaks. Nii et alustame!

Soovitatavad oskustasemed:

• Need projektid hõlmavad kerget jootmist, see on algajatele üsna juhitav.
• Üldine arusaam Arduino'st ja sellest, kuidas Arduino IDE -s töötada, visandite üleslaadimine ja teekide lisamine. Kodeerimist pole vaja, kuid edasijõudnud kasutajad saavad soovi korral oma koodi kohandada.
• Mõned kerged riistvara töötavad kruvikeeraja ja traadilõikurite/eemaldajatega. Noortele lastele soovitatakse täiskasvanute järelevalvet. (Lõpptoode sobib kasutamiseks igas vanuses!)

Tarvikud

Nõutavad tööriistad:

• Jootekolb ja jootekolb
• Kuuskantvõti/võti või kuuskantpeaga kruvikeeraja
• Phillipsi pea või lameda peaga kruvikeeraja (sõltuvalt mootorikilbi klemmliistudest)
• Kuum liimipüstol ja kuumliimipulgad (pole nõutav, kuid väga soovitatav!)
• Traadilõikurid (soovitatav on loputuslõikurid, kuna neid saab kasutada ka teistes etappides)
• Traadi eemaldajad
• Nõelatangid (pole nõutav, kuid see muudab 3D -printimise puhastamise palju lihtsamaks)
• Juurdepääs 3D -printerile (kui teil seda pole, küsige kohalikult tegijalt, koolilt, laborilt või raamatukogult!)
• Arduino IDE tarkvaraga arvuti

Materjalide arve:

Järgmised üksused ja lingid pärinevad Amazonist (kõik või enamik neist on Amazon Prime'i üksused), kuid tuleb märkida, et enamikku, kui mitte kõiki neid, leiate veebisaitidelt nagu Banggood ja AliExpress palju odavamalt, kui soovite mõnda aega oodata kohaletoimetamiseks paar nädalat. See võib tegelikult vähendada projekti maksumust poole võrra, kui vaatate piisavalt hästi.

1. Arduino Uno mikrokontroller (pinnale paigaldatava kiibiga tüüp sobib selleks paremini)
2. Arduino mootorikilp V1
3. Turnigy Evo saatja (režiim 2) (see on vastuvõtjaga kaasas, kuid enamik iBus -sidega vastuvõtjaid peaks töötama)
4. Isased ja naissoost JST pistikud (soovitan soojalt silikooniga tüüpi, kuna need on paindlikumad)
5. Kiiklüliti 13,5 mm x 9 mm
6. M3x6mm süvistatud kruvid (tegelikult on vaja ainult 6 kruvi)
7. 2S Lipo aku (seda saab asendada mittelaetava akuga, mille võimsus on 7–12 volti)
8. 2S lipolaadija (vajalik ainult lipoaku kasutamisel)
9. PETG 3D -printeri hõõgniit (PLA -d saab kasutada, kuid PETG on vastupidavam ja kuumakindel kuumuskindel)
10. TT mootorid ja rattad
11. Servomootorid (saab kasutada ka suuremaid servomootoreid)

Kui teil on kõik tööriistad ja osad, siis järgige mind! Meil on robotid ehitada…

Samm: robotraami 3D -printimine

Selle sammu jaoks vajate:

3D -printer, mille minimaalne ehitusmaht on 4,5 "x x 4,5" Y x 1,5 "Z

Hea uudis on see, et olen selle teile juba kujundanud! 3D STL -failid on kõik allpool. Kuid kõigepealt on siin mõned märkmed.

Trükis on kolm eraldi tahket mudelit: ülaosa, alumine sektsioon ja akuluuk. Alumine sektsioon nõuab küll abimaterjale, kuid ainult selle osa all, kuhu lüliti paigaldatakse.

Alumise sektsiooni ja akuluugi saab printida ühe kohaga "print in place" mudelina, mis tähendab, et saate selle otse printerist välja tõmmata, kui see on valmis ja luuk töötab kohe ilma paigaldamiseta. Mõned madalama kvaliteediga printerid võivad siiski tolerantsidega võidelda ja need kaks osa kokku sulatada, nii et olen lisanud ka eraldi prindifailid iga akuukse ja alumise sektsiooni jaoks, et saaksite neid eraldi printida ja pärast kokku panna.

2. samm: 3D -prindi puhastamine

Selle sammu jaoks vajate:

• Paar nõelatangid
• Hobinuga

Eemaldage oma trükk ettevaatlikult ehitusplaadilt. Kui prindite selle kõik ühe võttega nagu mina, peate võib -olla osade vahel nöörid ära harjama. Tõmmake tangide abil tugimaterjal välja ava, kust lüliti läheb. Mõnel printeril võib aku luugi esimene või kaks kihti sulanduda alumise sektsiooniga, sel juhul saate ukse välja lõikamiseks kasutada harrastusnuga. Kui sulamine on liiga halb, peate võib -olla printima ukse ja alumise osa eraldi ning seejärel need kokku klõpsama.

Samm: Arduino Uno ettevalmistamine

Selle sammu jaoks vajate:

• Arduino Uno
• Arvuti, kuhu on installitud Arduino IDE (IDE saate installida siit)
• USB programmeerimiskaabel

OmniBoti kood sõltub mõnest erinevast teegist.

1. "Servo.h" (see on IDE -sse sisse ehitatud ja seda ei pea alla laadima)
2. "AFMotor.h" (selle suurepärase Adafruit'i raamatukogu koos selle paigaldamise juhendiga leiate siit)
3. "OmniBot.h" (selle teegi installimiseks järgige alltoodud juhiseid)

OmniBoti raamatukogu installimiseks leidke oma Arduino raamatukogude kaust (tavaliselt jaotises Dokumendid> Arduino> Teegid) ja looge uus kaust nimega OmniBot. Kleepige uude kausta failid OmniBot.h, OmniBot.cpp ja keyword.txt. Installimise lõpetamiseks sulgege ja taaskäivitage Arduino IDE. Kui teil õnnestus, peaksite nüüd OmniBoti raamatukogu nägema, navigeerides IDE -s sketch> Include Library.

Kui raamatukogud on installitud, ühendage Arduino Uno lihtsalt vooluvõrku, valige menüüst Tools> Board:> Arduino/Genuino Uno õige tahvel, valige aktiivne COM -port ja laadige siis visand üles!

Samm: robotite vastuvõtja ettevalmistamine

Selle sammu jaoks vajate:

• jootekolb ja jootekolb
• traadilõikurid
• traadi eemaldajad
• Arduino Uno
• IBuse vastuvõtja moodul (soovitavalt see, mis on kaasas soovitatud saatjaga, kuid teised iBusi vastuvõtjad võivad töötada)

1. Alustage vastuvõtja mooduliga kaasasolevate päisejuhtmete leidmisega. See peaks olema neljast osast. Kollast traati, mis vastab meie mooduli PPM -le, pole vaja ja seda saab päise kimbust eemaldada või lõigata.
2. Eemaldage üksik naissoost päis juhtmete otsast ja eemaldage umbes 1 cm isolatsioon.
3. Pro näpunäide: keerake paljastatud keerdtraati, et vältida pragunemist ja tina otsad jootmisega.
4. Leidke oma Arduino saadaval olevad Gnd, Vcc ja Rx augud. (kui kasutate soovitatud Arduinot, võib neid leida üksteise lähedal, vahetult ICSP tihvtide all.)
5. Sisestage tinatatud juhtmed läbi nende avade ja jootke tagaküljel. Valge kuni RX, punane kuni 5 V, must kuni GND.
6. Lühendamise vältimiseks lõigake järelejäänud traat tagaküljelt.
7. Ühendage emane neljapäine vastuvõtja vastuvõtja moodulisse punane VCC -ga, must GND -ga ja valge S. BUS -iga
8. Tõmmake vastuvõtja moodul Arduino sisse. Leidsin, et minu oma sobib tihedalt kondensaatorite ja kristalli vahele USB -pordi kaudu.

Samm 5: Mootori juhtkilbi ettevalmistamine

Selle sammu jaoks vajate:

• Paar loputuslõikurit või lõikurit.
• Väike lamepea või ristpeaga kruvikeeraja (olenevalt mootorikilbi klemmliistudest)
• Seitse (7) naissoost JST -kaabli adapterit.

1. Proovige vajutada mootorikilpi Arduino külge nii, et vastuvõtja oleks vahele jäetud.
2. Kui mootorikilbi tihvtid ei vaju lõpuni Arduino naissoost tihvtidesse, võivad mootorikilbi alumisel küljel olla pikad tihvtid, mis seda vastuvõtja sisse torgavad. Neid saab kärpida loputuslõikurite või lõikuritega, nagu on näidatud pildil 2.
3. Kui Arduino, Motor Shield, vastuvõtja võileib on valmistatud (nimetagem seda "virnaks"), alustage JST -kaabli adapterite ühendamist klemmliistudega, nagu piltidel näidatud. Kaablite punased juhtmed on kõik klemmliistude otsas ja mustad juhtmed on keskel. (pange tähele, et kilbil olevatel klemmidel M1 ja M2 peaks olema kaks JST -kaablit, M3 -l ja M4 -l peaks olema üks, aku klemmil peaks olema üks)
4. Pöörake väga suurt tähelepanu mootorikilbi aku klemmile. Kui ühendate JST -kaabli selle külge valesti, võite oma aku virna praadida, kui aku on ühendatud. Pidage meeles, et punane tähistab M+ja must GND -d.
5. Veenduge, et aku klemmiplokist paremal on kollane hüppaja, mis ühendab "PWR" tihvte. See annab voolu virna alumistele osadele.
6. Pro näpunäide. Kui kõik kaablid on alla keeratud, tõmmake iga traat kergelt, et see oleks hästi kinnitatud ja ei kukuks välja.

Siin olles lubage mul öelda, millega need pistikud seotud on. Klemmliistud M1 ja M2 (kumbki on kahe eraldi pistikupesa komplekt) on mõeldud vastavalt roboti parema ja vasaku ajamiga mootoritele. Rea keskel on viies pistikupesa, mis on minu arvates maaga ühendatud ja mida meie eesmärkidel ei kasutata. M3- ja M4 -klemmliistud on abimootorid, mis on OmniBoti esiosas lahti ühendatud, mis tahes vajaliku üldise mootorifunktsiooni jaoks. Abimootorit M3 saab seada 0–100% pöörlemiskiirusele ühes suunas ja seda juhitakse vasakpoolse juhtkangi üles -alla liigutusega. M4 -mootor võib pöörata 100% päripäeva ja vastupäeva vasakpoolsete juhthoobade vasak- ja parempoolse liigutusega. Sellel juhtkangi teljel on vedrustus "tagasi keskpunkti", mis loomulikult määrab mootori kiiruseks 0%.

6. samm: Arduino virna paigaldamine šassii alumisele osale

Selle sammu jaoks vajate:

• Eelmiste sammude lõpetatud virn.
• Šassii alumine 3D -prinditud osa
• Kaks (2) 6 mm M3 masinakruvi
• Kuuskantvõti/võti või pikk kuuskantjuht.

1. Paigutage JST -pistikud nii, et M1 klemmiploki juhtmed ulatuksid paremale küljele, M2 klemmiploki juhtmed ulatuksid vasakule ja juhtmed M3 ja M4 klemmiploki silmuselt virna alla. (vastuvõtja antenni saab ka virna alla loopida)
2. Veendudes, et JST logo on punase pistiku korpusel ülespoole, vajutage JST -pistikupesad trükitud alumise osa vastavatesse pesadesse. Parempoolsete kaablite järjekord ei ole oluline, kuna need mõlemad lähevad M1 klemmliistule. Sama kehtib ka M2 klemmiploki vasakpoolsete pistikute kohta.
3. M3- ja M4 -kaablid peaksid otse virna alla loopima ja pistma pistikupessa, mille küljel nad asuvad.
4. Kruvige virn Allan mutrivõtme ja M3 kruvidega alumise sektsiooni kruvide külge. Võib olla kasulik leida väiksema läbimõõduga kruvi, kuna üks kruvidest hammustab tõenäoliselt Arduino naissoost päist. Ärge muretsege selle päise kahjustamise pärast, kuna me ei kasuta seda millekski.
5. Tõmmake segaduse vähendamiseks võimaluse korral kõik lahtised juhtmed virna alla.

Samm: toitelüliti paigaldamine ja jootmine

Selle sammu jaoks vajate:

• Jootekolb ja natuke jootet
• traadilõikurid
• traadi eemaldajad
• Kiiklüliti 13,5 mm x 9 mm

1. Lükake klahvlüliti alumise sektsiooni altpoolt oma auku, kuni see klõpsatab oma kohale. Veenduge, et | sümbol on ees ja 0 sümbol tagumise poole akupesa poole.
2. Sirutage musta JST juhet aku klemmilt lüliti klemmile ja katkestage see nii, et GND klemmist jookseb piisavalt musta juhet, et mugavalt lüliti terminalini jõuda.
3. Eemaldage ja tinake lõigatud traadi mõlemad otsad.
4. Jootke musta traadi iga lõigatud ots iga lüliti klemmi külge, nagu piltidel näidatud. (olge ettevaatlik, et te ei hoiaks jootekolvi liiga kaua lüliti klemmil, sest kuumus võib kergesti üle minna ja hakata sulama lüliti plastkorpust!)
5. Keerake aku klemmikaabli pistiku ots üle akulae sälgu alla aku luugi poole.

8. samm: šassii sulgemine

Selle sammu jaoks vajate:

• Allan -mutrivõti või kuuskantpeaga kruvikeeraja.
• Neli (4) 6 mm M3 süvistatud masinakruvi

1. Asetage prinditud ülemine osa ettevaatlikult alumise sektsiooni kohale, tagades, et traat jääb kahe sektsiooni vahele. Vajadusel minge tagasi ja pange virna alla veel mõni traat, et need teelt eemale saada.
2. Keerake kõik neli kruvi alt sisse. Pro -näpunäide. Kruvige peaaegu kõik osad enne, kui mõni neist lõpuni sisse keerate. See aitab isegi trükitud osadele survet avaldada. Pingutage iga kruvi üha rohkem, vaheldumisi üle nurkade, kuni kõik kruvid on ühtlased.

9. samm: kiirühendusmootorite ehitamine

Selle sammu jaoks vajate:

• Neli (4) TT -käigukastiga mootorit
• Neli (4) isast JST pistikukaablit
• Jootekolb ja natuke jootet
• Kuum liimipüstol ja liim on tungivalt soovitatav, kuid mitte vajalik

1. Jootke isane JST -pistiku kaabel TT -mootori külge samamoodi nagu piltidel. Pro näpunäide. Kuna need mootorid sõidavad nii päripäeva kui ka vastupäeva, ei ole juhtmete polaarsusel mingit tähtsust, kuid peaksite tagama kõigi mootorite ühtluse, et need kõik ühendatuna toimiksid ühtmoodi. (St punase ja mustad juhtmed peaksid nüüd olema samad, mida joote iga mootoriga!)
2. Pro näpunäide: lisage nende mootorite joodisliite kohale kuuma liimi, et pikendada nende eluiga! Nendel mootoritel on mõnevõrra õhukesed vasekaardid, mille külge peate jootma, ja kui need liiga palju painduvad, võivad nad väsitada stressi ja muuta mootori kasutuks. Kuum liim hoiab ära selle paindumise!
3. Kui ühendate oma mootori OmniBotiga, peaksid mõlemad metallkontaktid olema ülespoole. Nende ühendamine võib esimestel kordadel olla pisut keeruline, kuna šassii alumine osa võib naissoost JST -pistikuid veidi pigistada.

Samm: teie esimene OmniBot

Selle sammu jaoks vajate:

• Mõned kiirühendusega ratastega TT -mootorid
• Eelistatud on kahekordne kleeplint, kuid võite kasutada ka kuuma liimi või tavalist teipi.
• Teie saatja kontroller
• Aku (töötab 7V kuni 12V, kuid eelistatavalt materjalide loendis olevad 2S 7,4V Lipo akud)

Esmalt avage akupesa kuuskantvõtme või väikese kruvikeeraja abil, ühendage aku ja sulgege see. Pärast seda ei ole ehituse jaoks muid reegleid peale selle, et: vasakpoolse ajamiga mootorid ühendatakse vasakul küljel, parema ajamiga mootorid paremal küljel ja servomootorite pruun/tagumine juhe on suunatud eemale OmniBot. Peale selle tehke see omaks!

Saate minu pilte voogesitada, et mõista, kuidas ma oma ehitasin. Samuti soovitaksin kasutada teiste kereosade jaoks ehitusmaterjale, nagu Popsicle pulgad, kuumliim ja papp, või pikendada šassii suurust.

Samm 11: OmniBoti juhtimine

Selle sammu jaoks vajate:

• Valmis OmniBot
• Teie kontroller

Ma ei saa piisavalt soovitada Hobby Kingi Turnigy Evo saatjat. See on suurepärane 2,4 GHz digitaalne saatja, millel on automaatne sagedushüpe ja palju suurepäraseid funktsioone, sealhulgas puuteekraan! Seda me Bolts and Bytes Maker Academy'is kasutame ja see on meid hästi teeninud. Kui kasutate seda ka, käivitage kindlasti püsivara värskendus, nii et kasutate uusimat püsivara. Selle lingi leiate Hobby Kingi tootelehelt.

Oma OmniBoti liigutamiseks klõpsake Turnigy Evo juhtimisseadme tööriistakastil ja toksake RX Bind, seejärel lülitage lüliti lülitage OmniBot sisse (lülitage seejärel välja). Kontroller peaks tegema heli, mis näitab, et see on ühendatud OmniBoti vastuvõtjaga.

Nüüd sõitke! Kogu kood peaks töötama sujuvalt.

Leiate, et Turnigy Evo kontrolleri funktsioonid juhivad OmniBotit järgmistel viisidel:

• Parempoolne vertikaalne ja horisontaalne> OmniBotide vasakpoolsed pordid (2) ja parempoolsed pordid (2) ajamimootorite jaoks.
• Vasak kepp horisontaalne> eesmine mootoriport 1, mootori kiirus -100% kuni 100% ja servoport 1
• Vasak kepp vertikaalselt> Mootori eesmine port 2, mootori kiirus 0% kuni 100% ja servoport 2
• Kesknupp> Reguleerige maksimaalset OmniBoti sõidukiirust
• Keskelüliti> Muuda ajami segamisskeemi paremale pulgale tagasi tõmmates (seal on palju lahti pakkida, kuna ajami segamine on keeruline teema, salvestan selgituse, kui keegi seda tõesti soovib!)
• Vasak lüliti> ÜLES: Võimaldab juhtida esimootoreid ja servomootoreid, MID: võimaldab juhtida ainult servomootoreid, ALLA: võimaldab juhtida ainult esimootoreid. (see on kasulik, kui vajate liigutamiseks servot, kuid mitte esimootorit korraga)
• Parempoolne lüliti> praegu kasutamata

Kontrolleri menüüst leiate ka funktsioone "lõpp -punktide", "tagurpidi" ja "kärpimise" kohta, kuid igaühe kohta on palju öelda ja jätan need teise juhendi jaoks. Kui olete mõne neist huvitatud, peaks nende terminite YouTube'i otsing paljastama kümneid kasulikke videoid.

Kõik tehtud

Kui olete nii kaugele jõudnud, siis palju õnne, ma tean, et see oli pikk.

Ma ei jõua ära oodata, mida kogukond OmniBotiga teeb. Ma ootan kindlasti vastust kõikidele küsimustele ja tahaksin kuulda tagasisidet. Olge kursis OmniBoti kergema versiooniga tulevases juhendis Instructables!