Alpha Bot 1.0: 13 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

introducerar … ALPHABOT 1.0 2-Raspberry-Pi-Cluster Robot med 2 DOF, 8 megapixel kamera Denna robot har många funktioner med mycket att göra. inte alla funktioner kan vara uppenbara i några av bilderna eller videorna ovan, på grund av att roboten har gått igenom olika byggstadier över tiden och fortfarande har mycket att göra.

Viktig notering:

2 av bilderna ovan visar roboten med motorskyddet ovanpå roboten och 7 pekskärm monterad.

Du kan bygga det på det sättet genom att 3D-skriva ut skärmfästet (senare i den här instruktionsboken) och genom att utelämna, lödning av 40-stifts justeringsband. Jag kan lägga upp mer information när projektet fortsätter här eller på min blogg. Håll utkik på alphabot-blog.herokuapp.com/ eller här.

Tillbehör

Här är följande tillbehör som jag använde för att bygga denna robot. Du kan köpa dem på en hårdvarusida online:

• MOUNTAIN_ARK Spårrobot Smart Car Platform Metall Aluminiumlegering Tank Chassi med Kraftfull Dual DC 9V Motor
• SunFounder PCA9685 16 -kanals 12 -bitars PWM -servodrivrutin för Arduino och Raspberry Pi
• GPS-modul GPS NEO-6M (Arduino GPS, Drone Microcontroller, GPS-mottagare)
• 50st 5mm 4 -stifts RGB Multicolor Common Cathode LED för Arduino DIY
• Gikfun Infraröd Diod LED IR -mottagare och mottagare för Arduino (paket med 10 par) (EK8460)
• ELEGOO MEGA 2560 R3 Board ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LEDs Infraröd emitter och IR -mottagardiod för Arduino (20 -pack) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 startpaket för Arduino W/ 33 lektioner Handledning Över 200st Kompletta elektroniska komponentprojektpaket
• TFmini-s, 0.1-12m Lidar Detector Sensor Lidar Tiny Module Single-Point Micro Ranging Module with UART / I2C Communication Interface
• TalentCell uppladdningsbart 12V 3000mAh litiumjonbatteripaket för LED -remsa, övervakningskamera och mer, DC 12V/5V USB dubbel utgång externt batteri Power Bank med laddare, svart
• Raspberry Pi 3 Model B (2X)
• Raspberry Pi kameramodul V2
• Raspberry Pi NoIR Camera V2
• 4 st 5.5X2.1mm likströmskontaktkabel
• Adafruit Flex -kabel för Raspberry Pi -kamera - 18 " / 457mm (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 Halvledare, lågspänning, ljudförstärkare, Dip-8, 3,3 mm H x 6,35 mm B x 9,27 mm L (10-pack)
• Bärbar laddare Power Bank 26800mAh Ultrahög kapacitet Externt batteripaket Dubbel utgångsport med 4 lysdioder
• Freenove Ultimate Starter Kit för Raspberry Pi 4 B 3 B+, 434 sidor Detaljerade självstudier, Python C Java, 223 artiklar, 57 projekt, Lär dig elektronik och programmering, Lödfritt brödbräda
• Lödkolssats - Lödkolv 60W Justerbar temperatur, Lödtråd, Lödkärnstativ, Trådskärare, Lödkolstips, Avlödningspump, Pincett, Kolofonium, Värmekrympslang [110V, US Plug]
• Dubbelsidigt kretskortprototypkit, Quimat 35st universellt kretskort med 5 storlekar för DIY -lödning och elektroniskt projekt (QY21)
• Brödbräda Lödfri Med Jumper Kablar– ALLDE BJ-021 2Pc 400 Pin och 2st 830 Pin Prototype PCB Board och 3Pc Dupont Jumper Wires (Man-Female, Female-Female, Male-Male) for Raspberry Pi and Arduino
• 2 mm dragkedja (500 -pack)

• Raspberry Pi 7 -tums pekskärm

Steg 1: Konfigurera RPI -programvara

Första steget: installera raspbian, för dina RPI: er (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Programvaruspråk: Java med NetBeans IDE. Jag har fjärrdelad projektanslutning med hallon pi. (Tidigare var robotens huvudplattform bearbetning processing.org)

Om programvaran: Bearbetningen var utformad för att vara en flexibel programskissbok. Det låter dig programmera med 2D- och 3D -grafik på Java -språket, eller med andra "lägen" (programmeringsspråk). Den använder Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) och andra Java -plattformar. Ett problem. Det är bara anpassat för nybörjare och små program. Jag ändrade min mjukvaruplattform på grund av andra specifika begränsningar också, speciellt för att alla dina.pde -filer i ditt projekt, i Processing IDE fylls högst upp. Jag använder nu NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), med fjärrprojektdelning mellan min dator och min huvudsakliga hallonpi, så att programmering av saker som GPIO -stift och sådant kan bli enklare. Och jag tittar på java FX för mitt robotgränssnitt.

Du kan lära dig hur du konfigurerar NetBeans IDE med fjärrdelning av projekt i den här artikeln:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Steg 2: Montera föremål till chassit

Mest användbara monteringsform: Jag tycker att den mest användbara monteringsformen är dragkedjor. Med dragkedjor kan du fästa vad som helst på ditt robotchassi. Jag köpte 2 mm dragkedjeband, så att de kunde passa genom alla hål i mitt chassi.

Om det finns ett bra ställe att sätta några skruvar på, om det gäller min IMU -sensor (i bilderna ovan), ska skruvar sättas in istället.

Jag använder också 3D -tryckta brickor (sett på bilderna ovan) för avstånd och för att undvika att chassifärgen repas.

Steg 3: Lödningsöversikt

PUNKTER SOM SKA SÄLJAS, SENARE I DENNA INSTRUKTIBEL:

• Som anges ovan: IR -sensorer
• Arduino 5.5x2.1 strömkabel
• 5v Strålkastare 5v+GND -anslutningar
• 12v LiOn batterisystem och 5v Power pack Power system
• 40-stifts justeringsband för att flytta motorskyddet 1 cm från motorerna

Lödningstips: När jag lödde de 2 IR -sensorerna använde jag typisk isolerad tråd för längre anslutningar. Det är mycket lättare att använda förtennad koppartråd. Jag har 24 AWG -tråd. Jag använde den för att löda baksidan av min pin -breakout och det fungerar oändligt mycket bättre än isolerad tråd.

Steg 4: Lödbrytningskort

Det verkar inte nödvändigt i början, men om du vill koppla 10 sensorer till en arduino är det definitivt nödvändigt. Du sätter en GND -tråd på slutet av brädet, och du får 26 fler GND -trådar att använda. Jag kommer att använda detta på alla arduino 5V, GND och 3.3V stift.

Steg 5: Lödstrålkastare

När jag lödde strålkastarna (ingår i chassit) lödde jag ihop GND -trådarna för att hålla det enkelt när du kopplar allt till Arduino. Jag använde ett motstånd på 220 ohm för båda strålkastarna och använde värmekrympslang för att förhindra att de lödda lederna faller isär.

Steg 6: Löd IR -sensorer

Därefter vill du löda IR -sensorerna, baserat på diagrammet som visas ovan.

Som jag sa, när jag lödde de 2 IR -sensorerna använde jag typisk isolerad tråd för längre anslutningar, men det är mycket lättare att använda 24 AWG -förtennad koppartråd för det. Se bara till att trådarna inte korsas!

Steg 7: Andra lödjobb

ÖVRIGA HEMLIGA DELAR SOM MÅSTE SÄLJAS

• strömkabel till Arduino MEGA 2560 (5.5x2.1 strömkabel till USB 2.0 -kabel)
• 12v LiOn batterisystem och 5v Power pack Power system

Steg 8: Lägg till motorskydd

Du måste löda ett 40-stifts justeringsband:

Motorskyddet är 1 cm för nära motorerna, så du måste skapa ett 40-stifts justeringsband för att flytta motorskyddet tillbaka med 1 cm

- Det är här den 24 gauge förtindade koppartråden är absolut nödvändig.

Steg 9: 3D -utskriftskamera

Nu måste du 3d -skriva ut kameran och kamerafästet.

Ta dessa G-kodfiler och öppna dem i Ultimaker Cura eller något annat program för 3D-utskrift som du använder. När modellen är klar med utskriften placerar du servon i fästet och klistrar fast locket på toppen och limar sedan fast fästet på fästena på den nedre servokontakten

Steg 10: 3D -utskrift Andra nödvändiga objekt

Alla delar är tillverkade med svart PLA -filament

• Övre Arduino -brädfäste

• 7”skärmfäste (skriv bara ut detta om du vill installera 7” skärmen ovanpå motorskyddet)

  MONTERING: Du måste borra hål i skärmmonteringsplattformen, gå in i skärmmonteringshöjningsbitarna och limma fast dem

• Nötter och brickor (nämnts tidigare)

  Du kan ladda ner den här: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Jag designade de 3D -tryckta delarna i mixer och använde ultimaker cura för att skriva ut dem.

Ovan är G-koderna för de extra artiklarna som ska skrivas ut för din robot.

Steg 11: Koppla allt

Anslut alla ledningar från alla sensorer du har anslutit till AlphaBot och anslut dem till Arduino Mega 2560. anslut alla GND-, 5V- eller 3.3V -anslutningar till brytarkortet.

Ansluter alla brädor seriellt

För att brädorna ska kunna kommunicera med varandra måste hallon Pis och Arduino -kortet anslutas seriellt.

Seriekablar behövs (du kan behöva löda en, om du inte har den):

• 1 USB (standard) - USB (mindre) (Arduino -kortets USB -kabel)
• 1 USB (standard) - USB (standard) kabel.

Java -bibliotek för enkel seriell kommunikation:

Steg 12: Fäst batterierna i chassit

Denna robot drivs av: 5v 2.61A kraftpaket (upptill) och 12v LiOn -batteri (nedtill) Du kan ladda batterierna med mikro -USB -brytkortet (5v) och 12v 5.5x2.1 strömkabel.

12v batteri: TalentCell 12v batteri är anslutet till motorskyddet och arduino mega 2560 (5v utgång), för att ge motorerna kraft. Den laddas av en 12v strömkabel, varför jag behövde skapa en separat laddare på roboten för den.

5v batteri: 5v batteriet är anslutet till de två RPI: erna och laddas av mikro-usb-brytkortet.

Steg 13: Håll ögonen öppna

Jag kan lägga upp mer information när projektet fortsätter. Håll utkik på alphabot-blog.herokuapp.com/

Om du tyckte om detta instruerbara, vänligen hjärtat (ovan) och rösta på det i författartävlingen för första gången (längst ner)