Juhendatav robot, millel on palju funktsioone: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Tere sõbrad, tutvustan selles juhendis fantastilist robotit, mis suudab teha järgmisi ülesandeid:

1- See võib liikuda ja selle liikumist kontrollib Bluetooth

2- Seda saab puhastada tolmuimejana

3- see võib mängida lugusid Bluetoothi kaudu

4- Arduino võib muuta silmade ja suu olekut

5- Sellel on vilkuv LED

6- Selle kulm ja seeliku äär on valmistatud LED-ribast

Nii et see ainulaadne juhendatav on väga hea klass neile, kes soovivad lihtsat, kuid multifunktsionaalset robotit.

Pean lisama, et paljud selle roboti funktsioonid on võetud Instructabeli saidi artiklitest ja ma tunnistan seda, tsiteerides artiklit igas asjakohases jaotises.

Samm: mõõtmed ja omadused

1- Roboti üldmõõtmed:

-Aluse mõõtmed: 50 * 50 cm, kõrgus maapinnast 20 cm koos ratastega

- rataste mõõtmed: esirataste läbimõõt: 5 cm, tagarattad 12 cm

- tolmuimejapaagi mõõtmed: 20 * 20 * 15 cm

- torude läbimõõt: 35 mm

- Akusahtli mõõtmed: 20 * 20 * 15 cm

- Istructables roboti mõõtmed: 45 * 65 * 20 cm

Funktsioonid:

- liikumine kahe mootoriga, mis pöörlevad tagarattaid ja kaks esiratast ilma toiteallikata, mootorite pöörlemist juhib Bluetoothi abil juhitav seade ja nutitelefoni installitav tarkvara.

- Tolmuimeja funktsioon koos lülitiga

- Vilkuvad LED -ribad punase ja sinise värviga

- Silmade ja suu seisundi muutmine iga 10 sekundi järel

- Robotipunase pideva valgusega LED-i kulmud ja seeliku ääre saab sisse-välja lülitada

-Bluetooth kõlarid lülitati roboti kehal sisse ja välja ning neid saab juhtida Androidi nutitelefoniga Bluetoothi kaudu.

2. samm: materjalide, moodulite ja komponentide arve

Selles robotis kasutatavad materjalid, moodulid ja komponendid on järgmised:

1- Kaks mootor-käigukasti ZGA28 (joonis 1):

Mudel - ZGA28RO (RPM) 50, Tootja: ZHENG, Võlli läbimõõt: 4 mm, Pinge: 12 V, võlli pikkus 11,80 mm, koormusvool: 0,45 A, käigukasti läbimõõt: 27,90 mm, max. pöördemoment: 1,7 kg.cm, käigukasti kõrgus: 62,5 mm, pidev pöördemoment: 1,7 kg.cm, pikkus: 83 mm, kiiruste suhe: 174, läbimõõt: 27,67 mm

2- Üks Bluetooth-draiver robotimootoritele (joonis 2):

BlueCar v1.00 on varustatud Bluetooth-mooduliga HC-O5 (joonis 3)

Androidi tarkvara nimega BlueCar v1.00 saab installida Androidi nutitelefonidesse ja lihtsalt juhtida mootorite liikumist.

Androidi tarkvara on näidatud joonistel (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) ja selle saab alla laadida

3-Üks 12 V, 4,5 A-tunnine pliiaku (joonis 5)

4- Kaks mootoriklambrit 28 * 23 * 32 mm (joonis 6, joonis 7)

5- Kaks mootori haakeseadist 10*10*(4-6) mm (joonis 8)

6- Kaks mootorivõlli läbimõõduga 6 mm * pikkus 100 mm

7- kaks veoratast tagaratast, läbimõõduga 12 cm (joonis 9)

8- kaks esiratast, läbimõõduga 5 cm (joonis 10)

9- 50 cm * 50 cm ruudukujuline 6 mm paksune PC (polükarbonaat) leht

10- Aluse tugevdamiseks ja raamimiseks kasutatakse PVC-st valmistatud elektrilist kanalit, mille mõõtmed on 3*3 cm

11- PVC toru läbimõõduga 35 mm tolmuimeja torude jaoks (sh küünarnukk)

12- Tolmuimeja paak või konteiner on plastmahuti, mis oli minu jääkides mõõtmetega 20* 20* 15 cm

13 - Tolmuimeja mootorventilaator, 12 V mootor, millele on otse ühendatud tsentrifugaalventilaator

14- Kuus klahvlülitit

15- Üks Arduino Uno moodul

16- Üks võimendusmoodul roheline PAM8403

www.win-source.net/en/search?q=PAM8403

17- kaks kõlarit, kumbki 8 oomi, 3 W

18- Viis 8*8 punktmaatriksmoodulit Max7219 kiibi ja SPI-pistikuga (joonis 12)

www.win-source.net/en/search?q=Max7219

19- Kaks võimsustransistorit 7805

20- kaks dioodi 1N4004

www.win-source.net/en/search?q=1N4004

21- Kaks kondensaatorit 3,3 uF

22- Kaks kondensaatorit 100 uF

23- Kaks transistorit BC547

www.win-source.net/en/search?q=BC547

24- Kaks takistit 100Ohm

25- Kaks takistit 100 kOhm

26- Kaks kondensaatorit 10 uF

27- Kolm projektilauda 6*4 cm

28- Piisavalt leivaplaadi juhtmeid ja ühe südamikuga 1 mm juhtmeid

29- Üks naissoost USB-pistik (kasutasin põletatud USB-jaoturit ja võtsin ühe selle naissoost USB-pistiku välja!)

30- Üks Bluetooth-vastuvõtja BT163

31- Elektrikanal PVC-st 1*1 cm

32- Kruvid

33- Kaheksa pardal olevat terminali

Samm: vajalikud tööriistad

1- lõikur

2- Käsisaag

3- jootekolb

4- Tangid

5- Traadi lõikur

6- väike puur erinevate peadega (puurid - lihvimismasinad, lõikurid)

7- Joonlaud

8- jootmine

9- super liim

10- väikesed ja keskmise suurusega kruvikeerajad

4. samm: ajamimootorite suuruse määramine

Veomootorite suuruse suurendamiseks kasutasin ajami suuruse määramise tööriista järgmisel saidil:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

Põhitõed on järgmised:

ajamimootori suurustööriista eesmärk on anda ettekujutus teie konkreetse roboti jaoks vajaliku ajamimootori tüübist, võttes teada teadaolevad väärtused ja arvutades mootori otsimisel nõutavad väärtused. Alalisvoolumootoreid kasutatakse tavaliselt pideva pöörlemisega ajamisüsteemides, kuigi neid saab kasutada ka osalise (nurk -nurk) pöörlemise jaoks. Neil on peaaegu lõpmatu valik erinevaid kiirusi ja pöördemomente, mis vastavad igale vajadusele. Ilma käigukastita pöörlevad alalisvoolumootorid väga kiiresti (tuhandeid pöördeid minutis (p / min)), kuid neil on väike pöördemoment. Mootori nurga või kiiruse kohta tagasiside saamiseks kaaluge kodeerimisvõimalusega mootorit. Käigumootorid on sisuliselt alalisvoolumootorid, millel on lisatud käigukast. Käigukasti lisamine vähendab kiirust ja suurendab pöördemomenti. Näiteks võib koormamata alalisvoolumootor pöörlema kiirusel 12000 p / min ja anda 0,1 kg-cm pöördemomenti. Kiiruse proportsionaalseks vähendamiseks ja pöördemomendi suurendamiseks lisatakse 225: 1 käigukast: 12000 p / min / 225 = 53,3 p / min ja 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Mootor suudab nüüd mõistlikul kiirusel teisaldada oluliselt rohkem kaalu. Kui te pole kindel, millist väärtust sisestada, proovige teha hea "haritud" arvamus. Iga sisendväärtuse mõju kohta lisateabe saamiseks klõpsake iga linki. Samuti soovitame teil vaadata ajamimootori suuruse õpetust, kust leiate kõik selles tööriistas kasutatud võrrandid koos selgitustega.

Seetõttu on minu sisendid tööriistadele näidatud joonisel 1

Ja väljundid on näidatud joonisel 2

Minu valiku sisendite põhjused olid esiteks kättesaadavus ja teiseks hind, nii et pidin kohandama oma disaini olemasolevaga ja seega pidin tegema palju kompromisse, sealhulgas kaldenurka, kiirust ja pööret minutis, nii et vaatamata väärtusele 80 RPM pakutud tööriist, valisin mootori kiirusega 50 p / min.

Internetist leiate palju veebisaite, mis on määratud mootorite valimiseks, järgmiselt saidilt leiate väga hea juhendi pdf -vormingus, mis annab hindamatuid näpunäiteid mobiilse robotimootori valimise kohta:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Samm: mehaaniliste osade valmistamine

Mehaanilisi osi saab valmistada järgmiselt:

1- Aluse valmistamine: 50*50 cm PC-st (polükarbonaat) valmistatud 6 mm paksuse lehe lõikamine ja 3*3 elektrijuhtme kasutamine selle tugevdamiseks nii ristküliku kui ka kahe risttugevusena parema tugevuse saavutamiseks.

2- Kahe vertikaalse osa kinnitamine elektrikanalitest alusele ja selle muutmine vedavate rataste jaoks piisavalt tugevaks, mootoriruumi valmistamine ja kruvidega aluse kinnitamine, et muuta kandevõime ja rataste kandmine jäigaks.

3- Piisavalt pikkade juhtmete ühendamine mootoritega ja nende jootmine ning mootorite ühendamine klambritega mootoriruumi.

4- rataste ühendamine võllidega kruvide ja liimimise teel, et need sõlmed oleksid piisavalt tugevad, mis taluvad koormust ja kiirust, ning pärast võllide sisestamist vertikaalsetes osades olevatesse aukudesse (vt punkt 2) ja kahe plastikust seibi lisamine mõlemale küljele. laager võlli pöörlemiseks, ühendage võllid mootori haakeseadistega ja kasutage tugeva ühenduse loomiseks kinnituskruvisid, vastasel juhul võivad võllid mootoritest lahti saada ja teie elu keeruliseks muuta. Mootorite joondamine on oluline ning vajab hoolikat ja täpset ülesannet ning piisavalt kannatlikkust, et ajam oleks tugev ja vabalt liikuv.

5- Esirataste (minu puhul liikuvad toolidel kasutatavad rullid) ühendamine väikese alusega ja nende aluse keeramine vertikaalsete 35 mm PVC-torude külge, et need saaksid vabalt pöörlema ilma takistusteta ja haarata, on parem kasutada veidi silikoonõli kõikide ratastega laagrite ja veerevate rataste jaoks, et need saaksid kiirusega vabalt liikuda.

6- Polükarbonaatlehtedest valmistatud akupesa ühendamine ja sektsiooni kruvimine aluse külge ning aku panemine sektsiooni sisse, mis on valmis hilisemaks ühendamiseks.

7- Tolmuimejapaagi ühendamine aluse külge liimi ja kruvidega ning torude kinnitamine selle külge, olen kasutanud küünarnukki ja tegin torude abil tee, mis lõigati sobivalt tolmuimeja imemisava sisse. Mootori-ventilaatori sõlme ühendamine ka tolmuimeja puhastamiseks (mootori klemmid tuleb ühendada juhtmetega, mis on piisavalt pikad hilisemateks töödeks, samuti peavad juhtmed olema vähemalt 0,5 mm^2 tolmuimeja mootori suure voolutugevuse korral) paak.

8- Selles etapis lõigatakse juhendatav robot polükarbonaatplekist (paksus 6 mm) ja ühendatakse alusega nii, et tolmuimeja paak asub selle sees ja roboti pea, millele eraldatakse 20*20*20 kuup elektroonikakomponentidele ja moodulitele. roboti esikorpusesse tuleks teha kolm auku klahvlülitite jaoks.

Samm: elektrooniliste osade valmistamine:

Elektrooniliste osade valmistamiseks toimige järgmiselt.

1- Vilkuva LED-i tegemine

Selle osa skeem ja komponendid on võetud täpselt minu eelmisest juhendist järgmiselt:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- Maatrikspunkti LED-i tegemine silmade ja suu seisundi jaoks:

Kõik, mida ma selles etapis teinud olen, on võetud järgmisest juhendist:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

välja arvatud juhul, kui olen selle tarkvara muutnud ja selle asemel, et seda jadamonitori kaudu juhtida, olen lisanud mõned koodid silmade ja suu seisundi muutmiseks iga 10 sekundi järel. Tarkvara osas selgitan selle kohta rohkem ja lisan allalaaditava tarkvara. Olen lisanud väikese vooluahela 12 V aku pinge muundamiseks 5 voltiks Arduino UNO sisendühenduse jaoks, sellise vooluahela üksikasjad on minu eelmises juhendis järgmised:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR…

3- Bluetooth-mootorite valmistamine

Mootorite ühendamine Bluetooth -juhtmootorimooduliga (joonis 3) on lihtne ja vastavalt ülaltoodud joonisele, st parempoolsed mootoriklemmid juhi parempoolsetele klemmidele ja vasakpoolsed mootoriklemmid juhi vasakule klemmile, ja toide akust juhi toite- ja maandusklemmidele, millesse akukambrisse on sisse- ja väljalülitamiseks paigaldatud klahvlüliti. Selle osa tarkvara selgitatakse tarkvara osas.

4- Bluetooth-kõlarite valmistamine

See osa on lihtne ja on võetud täpselt järgmisest juhendist:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

Kahe erandiga, esiteks, ma ei ole Bluetooth -vastuvõtjat lahti rebinud ja olen kasutanud toiteallikaga ühendamiseks naissoost USB -liidest (sama, mis eespool punkt 2, st 12 V/ 5 V vooluahel) ja selle ühendamiseks pistikut. minu võimendusmoodulile. Teiseks kasutasin selles juhendis kasutatud võimendi asemel võimendusmoodulit, rohelist PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (joonis 11) ja ühendasin minu vasak kõlar PAM8403 vasakpoolsete klemmidega ja parem kõlar PAM8403 paremate klemmidega (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), võttes arvesse polaarsust, I Olen kasutanud ülaltoodud toiteallikast 5V sisendit ja ühendanud PAM8403 kolm klemmi vastavalt Bluetoothi vastuvõtja väljundpistikule.

Samm 7: Tarkvara

Selles juhendis on kaks tarkvara, 1 Bluetooth-mootori draiveri jaoks ja 2) punktmaatriksi silmade ja suu jaoks

- Mootori draiveri tarkvara on siin allalaadimiseks kaasas, saate selle apk -i oma nutitelefoni installida ja robotit Bluetoothi kaudu tarkvara abil juhtida.

-Arduino tarkvara on sama, mis ülaltoodud juhendis sisalduv tarkvara silmade ja suu seisundi muutmiseks Dot-Matrix LED-ide abil, kuid olen muutnud mõningaid koode, et Arduino muuta olekuid iga 10 sekundi tagant ja see tarkvara on siin ka allalaadimiseks kaasas.

8. samm: järeldus:

Lõpetuseks, kuid mitte vähemtähtis, loodan, et saate teha oma roboti ja nautida seda nagu mina, kui näen oma juhendatavat robotit iga päev fantastilisi töid tegemas ja see tuletab mulle meelde, et olen osa loomingulisest kogukonnast nimega INSTRUCTABLES