WiFi-juhitav FPV Roveri robot (koos Arduino, ESP8266 ja samm-mootoritega): 11 sammu (koos piltidega)

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

See juhendab, kuidas kujundada kaugjuhtimisega kaherattaline robot-rover WiFi-võrgu kaudu, kasutades ESP8266 WiFi-mooduliga ühendatud Arduino Uno ja kahte samm-mootorit. Robotit saab juhtida tavalise Interneti -brauseri abil, kasutades HTML -i loodud liidest. Androidi nutitelefoni kasutatakse video ja heli edastamiseks robotist operaatori juhtimisliidesesse.

Internetis on saadaval palju erineva kuju, mõõtmete ja hindadega robotikomplekte. Kuid olenevalt teie rakendusest ei sobi ükski neist ja võite avastada, et need on teie katsete jaoks liiga kallid. Või äkki soovite lihtsalt teha oma mehaanilise struktuuri, selle asemel, et osta täielik. See juhend annab ka ülevaate sellest, kuidas oma robotiprojekti jaoks odavat akrüülraami kavandada ja ehitada, kasutades tavalisi tööriistu neile, kellel seda pole juurdepääsu neile kallitele 3D -printeritele või laserlõikuritele. Esitatakse lihtne robotplatvorm.

See juhend võib olla kohandatud selle kuju või juhtimisliidese muutmiseks. Seda kohandati teiste minu robotiprojektide jaoks ("Robô da Alegria"), mida saate vaadata allolevatelt linkidelt:

www.instructables.com/id/Joy-Robot-Rob%C3%B4-Da-Alegria-Open-Source-3D-Printed-A/

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-…

github.com/ferauche/RoboAlegria

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

[Hoiatus: mõned fotod on vananenud, kuna disaini täiustati veelgi. Siin esitatud mõte on siiski kehtiv.]

Samm: tööriistad

Selle prototüübi ehitamiseks on vaja järgmisi tööriistu:

• Käsisaag (akrüüllehe esialgsete lõikude tegemiseks)
• Kruvikeeraja (poltide ja mutrite paigaldamiseks)
• Joonlaud (mõõtmete mõõtmiseks)
• Kasutusnuga (akrüüllehe lõikamiseks)
• Puurmasin (poltide jaoks aukude loomiseks)
• Liivapaber (karedate servade silumiseks)

2. samm: mehaaniline struktuur ja materjalid

Kohandatud roboti ehitamiseks peate esmalt kavandama oma mehaanilise struktuuri. See võib olenevalt teie rakendusest olla lihtne või täis üksikasju ja piiranguid. Sõltuvalt teie mudeli keerukusest peate võib -olla kujundama selle 3D CAD tarkvaras või lihtsalt joonistama 2D -vormingus.

Kui te ei soovi oma mehaanilist struktuuri ehitada, võite osta ka kogu struktuuri veebist. Internetis on saadaval palju robotikomplekte. Sellisel juhul võite minna 6. sammu juurde.

Selle juhendi jaoks oli mootorite ja muude komponentide kinnitamiseks mõeldud odav akrüülraam. Selles õpetuses esitatud struktuur oli 3D -kujundatud 123D Design CAD tarkvara abil. Iga osa teisendati hiljem 2D -ks, kasutades tarkvara Draftsight.

Kasutati järgmisi materjale:

• 2 mm akrüülleht
• 42x19 mm veljed kummist turvisrehviga (x2)
• 49x20x32mm terasest kuuli omni ratas (x1)
• M2 x 10 mm poldid (x12)
• M2 x 1, 5 mm mutrid (x12)
• M3 x 10 mm poldid (x8)
• M3 x 1, 5 mm mutrid (x8)
• 5/32 "x 1" poldid (x3)
• 5/32 "mutrid (x6)
• Käeshoitav selfipulga klamber
• 3 x 3 cm alumiiniumist kronstein (x4)

Aluse struktuuri ehitus on jagatud järgmisteks etappideks:

1. Lõika akrüülalus vastavalt 2D joonisel olevatele mõõtudele;
2. Puurige augud 2D joonisel näidatud asenditesse;
3. Paigaldage komponendid poltide ja mutritega vastavalt 3D -joonisele.

Kahjuks on samm -mootori võlli läbimõõt suurem kui ratta ava. Nii et tõenäoliselt peate nende komponentide sidumiseks kasutama liimi. Selle õpetuse jaoks improviseerisin puidust haakeseadise mootori võlli ja ratta vahel.

3. samm: struktuuri lõikamine

Kõigepealt peate oma mudeli mõõtmed akrüüllehele üle kandma. Printige oma 2D -joonistus tavalise printeriga liimipaberile, lõigake paber sobivate mõõtmetega ja kandke see mask akrüüli pinnale.

Akrüüli lõikamiseks vastavalt oma mõõtudele võite kasutada käsisaega või kasutada allpool kirjeldatud katkestustehnikat.

Kasutamisnuga ning joonlaua või skaala abil lõigake akrüül sirgjooneliselt. Teil ei ole vaja lehte lõpuni lõigata, vaid skoorige see, et luua mõned rajad, kus tükk hiljem lõigatakse.

Asetage akrüül tasasele pinnale, hoidke seda mõne klambriga paigal ja rakendage veidi survet, kuni leht jaguneb kaheks. Korrake seda protsessi, kuni kõik lõiked on tehtud. Pärast seda võite karedate servade silumiseks kasutada liivapaberit.

4. samm: aluse puurimine

Puurige augud puurmasinaga 2D joonisel näidatud kohtadesse (maskis näidatud).

Akrüüli on suhteliselt lihtne puurida. Nii et kui te puurimismasinat ei viska, võite auke käsitsi puurida terava tööriistaga, näiteks kasuliku noaga. Võite seda kasutada ka väikeste aukude suurendamiseks, et need sobiksid poltide suurusega.

Eemaldage mask ja teie alus on valmis.

Samm: struktuuri kokkupanek

Paigaldage komponendid poltide ja mutritega vastavalt piltidele ja teie konstruktsioon on kasutamiseks valmis.

M3 polte kasutatakse samm -mootorite paigaldamiseks, 5/32 aga esiratta ja nutitelefoni klambri paigaldamiseks.

Tehke nüüd paus ja alustage vooluringi kokkupanekut järgmises etapis …

6. samm: elektroonika

Teil on vaja järgmisi elektroonilisi komponente:

• Arduino Uno (osta)
• ESP8266 (osta)
• Protoshield (kompaktsema versiooni jaoks) või tavaline leivaplaat (osta)
• 1 kohm takisti (x2)
• 10 kohmi takisti (x1)
• Mõned hüppajate juhtmed
• Sammumootor koos ULN2003 draiveriga (x2) (osta / osta)
• Arvuti (Arduino koodi koostamiseks ja üleslaadimiseks)
• Toitepank (osta)
• USB kaabel

Vooluahela kokkupanekuks ei vaja te spetsiaalseid tööriistu. Kõik komponendid leiate veebist teie lemmik e-poest. Vooluahelat toidab Arduino USB -porti ühendatud toitepank.

Ühendage kõik komponendid vastavalt skeemile. ESP-8266 mooduli ja samm-mootorite ühendamiseks vajate hüppajajuhtmeid. Võite kasutada protoshieldi (kompaktsema vooluringi jaoks), tavalist leivaplaati või kujundada oma Arduino kilpi. Ühendage USB -kaabel Arduino Uno plaadiga ja jätkake järgmise sammuga.

Samm: Arduino kood

Installige uusim Arduino IDE. Selles projektis kasutati samm -mootorite juhtimiseks stepper.h raamatukogu. ESP-8266 mooduliga suhtlemiseks ei olnud vaja täiendavat raamatukogu. Palun kontrollige oma ESP8266 andmeedastuskiirust ja määrake see koodis õigesti.

Laadige alla Arduino kood (stepperRobot.ino) ja asendage XXXXX oma WiFi -ruuteri SSID -ga ja YYYYY ruuteri parooliga. Ühendage Arduino plaat arvuti USB -pordiga ja laadige kood üles.

8. samm: Androidi IP -kaamera

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

Installige see ja liikuge järgmise sammu juurde.

Samm: pange ahelad robotisse

Paigaldage ahelad roboti ülaossa, kasutades mõningaid M1 polte, nagu näidatud piltidel.

Pärast seda liimige oma toitepank kahepoolse teibiga roboti tagaküljele (kuna seda on hiljem lihtne eemaldada) ja pange oma nutitelefon klambrisse.

10. samm: veebipõhine juhtimisliides

Roboti juhtimiseks on loodud html -liides.

Laadige alla interface.rar ja ekstraktige kõik failid antud kausta. Seejärel avage see Firefoxis.

Selles liideses kasutatakse tekstikasti vormi ESP -mooduli ja video-/heliserveri IP -aadresside sisestamiseks (rakendusest Android IP Webcam).

Seal on test, kuid see paneb roboti pöörlema, kuni anoteri käsk on saadud. Klaviatuuri nooleklahve kasutatakse roboti liigutamiseks edasi või tagasi ning vasakule või paremale pööramiseks.

11. samm: kasutamine

Kui Arduino taaskäivitatakse, proovib see teie WiFi-võrku automaatselt ühendada. Kasutage jadamonitori, et kontrollida, kas ühendus õnnestus, ja saada teada, millise IP määras teie ruuter teie ESP-8266-le. Avage html -fail Interneti -brauseris (Firefox) ja teavitage seda IP -aadressi tekstikasti.

Võite kasutada ka muid vahendeid, et teada saada, millise IP -aadressi ruuter teie seadmele määras.

Ühendage Arduino Uno arvutist lahti ja ühendage see toitepangaga. Oodake, kuni see uuesti ühendatakse.

Käivitage roboti külge ühendatud nutitelefonis IP veebikaamera rakendus. Sisestage video-/heli -IP oma juhtimisliidesesse ja looge serveriga ühendus ning olete valmis minema. Võimalik, et peate vähendama rakenduses video eraldusvõimet, et vähendada edastamise vahelist viivitust.

Roboti pööramiseks või edasi/tagasi liigutamiseks ja keskkonna nautimiseks klõpsake klaviatuuri nooleklahve ja hoidke neid all.