Robot De Tracción Diferencial (diferentsiaalkäik): 10 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente. Es una disciplina basada en conjuntos de robots que se koordinaat para realizar tareas gruples. Los robots individuaalsed deben ser capaces de sensar y actuar en un ambiente real. Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robottica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Aalborgi ülikool (Dinamarca) ja EPFL (Suiza). El robot conta de actuadores (llantas), elustiili potentsiaal, un -conjunto de sensores (meetodulo de instrumentación Electronica) ja üks kommunikatsiooni meetod inalámbrica.

Robot on asjakohane, kuna see on suhteliselt asjakohane, vaid umbes 167 dollarit, võrreldakse plataformas que pueden hinnaga 1000 dollarit. El diseño es modular, escalable, y fue realizado por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala, durante el año 2017.

1. etapp: muutke meetodit Robot Y Listado De Materiales

El robot se divide en tres modeulos:

1. Estructura y potentscia eléctrica
2. Instrumentación elektrónica (sensores y la programción que los gobierna)
3. Comunicación inalámbrica (WiFi)

Robotite väljatöötamine, mis on vajalik seadme tööks:

• 3D -pilt
• cortadora láser
• fresadora de circuititos.

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart para PCB, or skulpture para impresión 3D and corte láser.

Seadistage Exceli arhiiv, mis on vajalik robotite valmistamiseks. Arvutage 167 dollari eest robot, kes arvutab selle sisuga, kaasa arvatud 3D -materjalide, cortadora ja fresadora materjalid.

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser, adafruit, robotshop), por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot.

2. samm: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

El diseño del robot sisaldab trükkplaate. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potentscia y control de motores, dos capas. Fabricación PCB potentsia
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. WiFi, Teensy, IMU*, unca capa (modifitseeritud Gerber PCB moodul final.zip)

* La IMU on optiline. Se recomienda utilizar una de 9 grados de libertad con acelerómetro, giroscopio y magnetómetro. Se realaron pruebas con una de 6 DOF y no se obtuvieron resultados apmieritorios.

Si no se cuenta con una fresadora de circuititos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

Soovitus:

Soldar de primero los komponendid SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Kasutage SMD -i realiseerimisvõimalusi.

Github del proyecto

3. samm: 3D -Piezase ja Corte Láseri mulje

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. alus ultradonicos1)
2. portalüliti ja sulav (1)
3. espaciadores largos de placa de potcia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potcia (4)
5. pallivalur (1)*

Cortadora:

1. porta patareid MDF (2)
2. MDF alus (1)
3. Tapa de acrílico (1)

*El Ball'i rattur, mis on koostatud unza pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

Vaadake arhiivide vajadusi 3D -kaadrite ja 2D -d. Solo deben de ser exportados a stl desde leiutaja 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Se adjunta también el ensamblaje en leiutaja (assemblyfinalultimaversion) para poder entender mejor la estructura o por si se desea modificar.

Piezas 3D ja 2D

Samm 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de componentses de superficie, del más pequeño al más grande. Lugege se hace la soldadura de komponendid läbi augu.

Soovitatav on kasutada pastat ja mitte voogu. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

Oluline on tavaline SMD temperatuur, kuid mitte esmaklassiline temperatuur.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. Potentsiaalsed kohad: Utilizar kaablid un un caliber que soporten al menos 1.5 amperios de carga continua para el switch de nueve polos. Antes de colocar las patareid lipo probar si no hey corto circuit. Konsultatsioonid PCB -ga või diagrammid de conexiones adjuntos para saber donde colocar cada partsente. Loe lähemalt: Robotist
2. Ultraheli plaadid: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom layer, en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, no se sueldan directamente en el PCB. Si no se tienen vías, se recomienda soldarlas con cable and estaño, eemaldaja después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: El diseño del PCB tiene headers adicionales que son opcionales. Soovitame soolo sõdur los päised hembra para el teensy, para el WiFi ja päised hembra de pines largos para la interconexión con el PCB de sensores ultrasónicos. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos.

5. samm: Armar La Estructura

Õpetlik video:

Video

6. samm: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones electricas de los motores, patareid ja kodeerijad

A Los Encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en sugargar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione with 3.3V.

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones. Los Encoders utilizados poseen redundancia en la conexión de GND y 3.3V. En la placa de potencia solo heina dos männid de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programción del mirocontrolador.

También es importante la conexión de motores, ya que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario. Esto se puede arreglar modificando la programción del microcontrolador.

Lüliti on 9 polos ja sulav

También se agrega un diagrama para conectar el switch de 9 polos a la placa de potentscia, al igual que la conexión del fusible. Este lüliti on oluline, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para loadir la carga. Kui seade on sisse lülitatud, on see akud kolokanis ja 5 V ja 3,3 V pingega regulaatorid, mis jagavad energiat ja robotit. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el pin 9 del switch (ver diagrama) se agrega el fusible de protcción de 1A.

Samm: Ensamblar La Parte Superior (Sensores, WiFi ja Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. Tutvuge los sensores, sosteniendo la base, ja los headers hembra que se soldaron en la placa hexagonal.
3. Colocar el Teensy ja WiFi ESP8266 ja kõik kohad. Si se desea, también se debe Introducir la IMU en los headers.
4. Tutvuge la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. Tutvuge la parte superior en las barras roscadas, verificando que sea la orientación correcta. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

8. samm: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas on olulised kalibreerimiskoodid.

Para ello se tienen los potencmetros de los encoders, que ajustan la sensibilidad. Un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de modeulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

Samm: Cargar El Firmware Del Robot

Juhtimisalgoritmide realiseerimiseks on soovitatav kasutada automaatset püsivara, mis on kohandatud. See on skript arduino que envía data and a computadora and recibe instructions for de ella, vía WiFi (koos ESP8266 meetodiga).