4WD -säkerhetsrobot: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Huvudmålet med detta projekt var att bygga en säkerhetsmobil robot som kan flytta och samla in videodata i ojämn terräng. En sådan robot kan användas för att patrullera omgivningen runt ditt hus eller svåråtkomliga och farliga platser. Roboten kan användas för nattpatruller och inspektioner eftersom den har utrustats med en kraftfull reflektor som belyser området runt den. Den är utrustad med 2 kameror och fjärrkontroll med en räckvidd över 400 meter. Det ger dig stora möjligheter att skydda din egendom medan du sitter bekvämt hemma.

Robotparametrar

• Yttermått (LxBxH): 266x260x235 mm
• Totalvikt 3,0 kg
• Markfrigång: 40 mm

Steg 1: Listan över delar och material

Jag bestämde mig för att jag kommer att använda färdigt chassi och ändra det något genom att lägga till ytterligare komponenter. Robotens chassi är helt tillverkat av svartmålat stål.

Komponenter i en robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT eller 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x metall på/av -knapp
• Lipo -batteri 7,4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR -hinderundvikande sensor x1
• Atmosfäriskt tryckgivarkort BMP280 (tillval)
• Lipo batterispänningstestare x2
• 2x motorförare BTS7960B
• Lipo -batteri 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P Panoramic Smart WIFI -kamera
• RunCam Split HD fpv -kamera

Kontrollera:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC -sändare eller FrSky Taranis X9D Plus

Kameraförhandsvisning:

Eachine EV800D glasögon

Steg 2: Montering av robotchassit

Montering av robotchassi är ganska enkelt. Alla steg visas på bilderna ovan. Ordningen för huvudoperationerna är följande:

1. Skruva in likströmsmotorerna på stålprofilerna på sidan
2. Skruva fast aluminiumprofilerna på sidan med likströmsmotorer på basen
3. Skruva fast den främre och bakre profilen på basen
4. Installera nödvändiga strömbrytare och andra elektroniska komponenter (se i nästa avsnitt)

Steg 3: Anslutning av elektroniska delar

Huvudkontrollen i detta elektroniska system är Arduino Mega 2560. För att kunna styra fyra motorer använde jag två BTS7960B motordrivrutiner (H-Bridges). Två motorer på varje sida är anslutna till en motorförare. Var och en av motorförarna kan laddas med strömmen upp till 43A som ger en tillräcklig kraftmarginal även för den mobila roboten som rör sig över grov terräng. Det elektroniska systemet är utrustat med två strömkällor. Den ena för att leverera likströmsmotorer och servon (LiPo -batteri 11,1V, 5200 mAh) och den andra för att leverera Arduino, fpv -kamera, ledreflektor och sensorer (LiPo -batteri 7,4V, 5000 mAh). Batterierna har placerats i robotens övre del så att du snabbt kan byta ut dem när som helst

Anslutningarna till elektroniska moduler är följande:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_SV - 26
• MotorLeft_L_SV - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz mottagare -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Hiss
• VCC - 5V
• GND - GND

Innan du startar robotens kontroll från RadioLink AT10 2,4 GHz -sändaren bör du tidigare binda sändaren med R12DS -mottagaren. Bindningsförfarandet beskrivs i detalj i min video.

Steg 4: Arduino Mega Code

Jag har förberett följande exempel på Arduino -program:

• RC 2,4 GHz mottagartest
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (fil i bilaga)

Det första programmet "RC 2.4GHz Receiver Test" låter dig enkelt starta och kontrollera 2,4 GHz -mottagaren som är ansluten till Arduino, den andra "RadioLinkAT10" gör det möjligt att styra robotens rörelse. Innan du sammanställer och laddar upp provprogrammet, se till att du har valt "Arduino Mega 2560" som målplattform enligt ovan (Arduino IDE -> Tools -> Board -> Arduino Mega eller Mega 2560). Kommandona från RadioLink AT10 2,4 GHz sändare skickas till mottagaren. Kanalerna 2 och 3 på mottagaren är anslutna till Arduino digitala stift 7 respektive 8. I Arduino standardbibliotek kan vi hitta funktionen "pulseIn ()" som returnerar pulslängden i mikrosekunder. Vi kommer att använda den för att läsa PWM (Pulse Width Modulation) -signalen från mottagaren som är proportionell mot lutningen på sändarens kontrollpinne. PulseIn () -funktionen tar tre argument (pin, värde och timeout):

1. pin (int) - numret på stiftet som du vill läsa pulsen på
2. värde (int) - typ av puls att läsa: antingen HIGH eller LOW
3. timeout (int) - valfritt antal mikrosekunder för att vänta på att pulsen ska slutföras

Läspulslängdsvärdet mappas sedan till ett värde mellan -255 och 255 som representerar fram/bakåt ("moveValue") eller sväng höger/vänster ("turnValue") hastighet. Så, till exempel om vi trycker manöverpinnen helt framåt bör vi få "moveValue" = 255 och trycka helt tillbaka få "moveValue" = -255. Tack vare denna typ av kontroll kan vi reglera hastigheten på robotens rörelse i hela intervallet.

Steg 5: Testning av säkerhetsrobot

Dessa videor visar tester av mobil robot baserat på program från föregående avsnitt (Arduino Mega Code). Den första videon visar tester av 4WD -robot på snö på natten. Roboten styrs av operatören på distans från ett säkert avstånd baserat på utsikten från fpv google. Det kan röra sig ganska snabbt i svår terräng vad du kan se i den andra videon. I början av denna instruktion kan du också se hur bra den klarar sig i tuff terräng.