En instruerbar robot med många funktioner: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Hej vänner, i denna instruerbara kommer jag att introducera en fantastisk robot som kan utföra följande uppgifter:

1- Den kan röra sig och kontrollen av dess rörelser sker med Bluetooth

2- Det kan rengöra som en dammsugare

3- Det kan spela låtar med Bluetooth

4- Det kan förändra tillstånden i ögonen och munnen av Arduino

5- Den har blinkande LED

6- Dess ögonbryn och kjolens marginal är gjord av rems-LED

Så denna unika instruerbara är en mycket bra klass för dem som vill ha en enkel men multifunktionell robot.

Jag måste tillägga, många funktioner i denna robot är hämtade från artiklar på Instructables -webbplatsen och jag erkänner detta genom att citera artikeln i varje relevant avsnitt.

Steg 1: Mått och funktioner

1- Allmänna mått på roboten:

-Basens mått: 50 * 50 cm, höjd från marken 20 cm inklusive hjul

- Hjulenas dimensioner: Framhjulets diametrar: 5 cm, Bakhjulen 12 cm

- Dimensionerna på dammsugartanken: 20 * 20 * 15 cm

- Diametern på rören: 35 mm

- Batterifackets mått: 20 * 20 * 15 cm

- Istructables -robotens mått: 45 * 65 * 20 cm

Funktioner:

- rörelse av två motorer som roterar bakhjulen och två framhjul utan ström, motorernas rotation styrs av en enhet som styrs av Bluetooth och en programvara som kan installeras i smarttelefonen.

- Dammsugningsfunktion med strömbrytare

- Blinkande LED -remsor med röda och blå färger

- Ändra ögon och muns tillstånd var 10: e sekund

- Ögonbryn och kanten på robotröd LED med konstant ljus kan släckas

-Bluetooth-högtalare slås på och av på robotkroppen och kan drivas av Android-smarttelefon via Bluetooth.

Steg 2: Materialförteckning, moduler och komponenter

Material, moduler och komponenter som används i denna robot är följande:

1- Två motorväxellådor ZGA28 (bild 1):

Modell - ZGA28RO (RPM) 50, Tillverkare: ZHENG, Axeldiameter: 4 mm, Spänning: 12 V, axellängd 11,80 mm, Ingen belastningsström: 0,45 A, växellådans diameter: 27,90 mm, max. vridmoment: 1,7 kg.cm, växellådans höjd: 62,5 mm, konstant vridmoment: 1,7 kg.cm, längd: 83 mm, hastighetsförhållande: 174, Diameter: 27,67 mm

2- En Bluetooth-drivrutin för robotmotorer (bild 2):

BlueCar v1.00 utrustad med HC-O5 Bluetooth-modul (Fig 3)

En Android -programvara som heter BlueCar v1.00 kan installeras i Android -smarttelefoner och helt enkelt styra motorernas rörelser.

Android-programvaran visas i Figs (4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) och kan laddas ner

3- Ett 12 V, 4,5 A-h blybatteri (bild 5)

4- Två motorfästen 28 * 23 * 32 mm (bild 6, bild 7)

5- Två motorkopplingar 10*10*(4-6) mm (bild 8)

6- Två motoraxlar 6 mm diameter * 100 mm längd

7- Två drivande bakhjul med vardera 12 cm diameter (bild 9)

8- Två framhjul var 5 cm i diameter (bild 10)

9- En 50 cm * 50 cm, kvadratisk bit PC (polykarbonat) med 6 mm tjocklek

10- Elektrisk kanal av PVC används för att förstärka och inrama basen, måtten är 3*3 cm

11- PVC-rör med 35 mm diameter för dammsugarrör (inklusive armbåge)

12- Dammsugartank eller -behållare är plastbehållare jag hade i mina rester med dimensionen 20* 20* 15 cm

13 - Dammsugare motorfläkt, 12 V motor med en centrifugalfläkt direkt kopplad till den

14- Sex vippomkopplare

15- En Arduino Uno-modul

16- En förstärkarmodul grön PAM8403

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

17- Två högtalare, vardera 8 Ohm, 3 W

18- Fem 8*8-punkts matrismoduler med Max7219-chip och SPI-kontakt (bild 12)

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

19- Två effekttransistorer 7805

20- två dioder 1N4004

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

21- Två kondensatorer 3,3 uF

22- Två kondensatorer 100 uF

23- Två transistorer BC547

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

24- Två motstånd 100Ohm

25- Två motstånd 100 kOhm

26- Två kondensatorer 10 uF

27- Tre projektbrädor 6*4 cm

28- Tillräckligt brödbräda och 1 mm trådar med en kärna

29- En kvinnlig USB-kontakt (jag använde en bränd USB-hubb och tog ut en av dess kvinnliga USB!)

30- En Bluetooth-mottagare BT163

31- Elektrisk kanal av PVC 1*1 cm

32- Skruvar

33- Åtta terminaler ombord

Steg 3: Obligatoriska verktyg

1- Skärare

2- Handsåg

3- Lödkolv

4- Tång

5- Trådskärare

6- Liten borr med olika huvuden (borr - slipmaskiner, fräsar)

7- Linjal

8- Lödning

9- superlim

10- små och medelstora skruvdragare

Steg 4: Storlek på drivmotorer

För att storleka drivmotorerna använde jag ett drivstorleksverktyg på följande plats:

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

Grunderna är följande:

Drive -dimensioneringsverktyget är avsett att ge en uppfattning om vilken typ av drivmotor som krävs för din specifika robot genom att ta kända värden och beräkna värden som krävs när du söker efter en motor. Likströmsmotorer används vanligtvis för kontinuerliga rotationsdrivsystem, men kan också användas för partiell (vinkel till vinkel) rotation. De finns i en nästan oändlig mängd hastigheter och vridmoment som passar alla behov. Utan växling går DC -motorer mycket snabbt (tusentals varv per minut (rpm)), men har lite vridmoment. För att få feedback om vinkeln eller motorns varvtal, överväg en motor med ett givaralternativ. Växelmotorer är i huvudsak likströmsmotorer med en extra växling. Att lägga till en växling minskar både hastigheten och ökar vridmomentet. Till exempel kan en olastad likströmsmotor snurra vid 12000 rpm och ge 0,1 kg-cm vridmoment. En 225: 1-växling läggs till för att proportionellt minska hastigheten och öka vridmomentet: 12000 rpm / 225 = 53,3 rpm och 0,1 x 225 = 22,5 kg-cm. Motorn kommer nu att kunna flytta betydligt mer vikt med en rimligare hastighet. Om du inte är säker på vilket värde du ska ange, försök att göra en bra "utbildad" gissning. Klicka på varje länk för mer förklaring om effekten av varje ingångsvärde. Du uppmuntras också att titta på Handledning för drivmotorstorlek, där du hittar alla ekvationer som används i detta verktyg komplett med förklaringar.

Därför visas mina inmatningar till verktygen i fig. 1

Och utgångarna visas i figur 2

Anledningarna till mina valinmatningar var för det första tillgänglighet och för det andra priset, så jag var tvungen att anpassa min design till det som var tillgängligt och så jag var tvungen att göra många kompromisser, inklusive lutningsvinkel, hastighet och varvtal., Så trots värdet på 80 varv per minut det föreslagna verktyget valde jag en motor med 50 varv / min.

Du kan hitta många webbplatser på Internet som är avsedda att driva motorval i följande webbplats. Det finns en mycket bra guide i pdf -format som ger ovärderliga tips om val av mobila robotmotorer:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

Steg 5: Hur man gör mekaniska delar

Att göra de mekaniska delarna kan göras i steg enligt följande:

1- Gör basen: skär en 50*50 cm av ett ark av PC (polykarbonat) med 6 mm tjocklek och använd 3*3 elektriska kanaler för att förstärka det både som en rektangel och två tvärstöd för bättre styrka.

2- Att fästa två vertikala delar från elektriska kanaler till basen och göra den tillräckligt stark för att driva hjul, göra ett fack för att driva motorer och fästa alla dessa på basen med skruvar för att skapa en styv struktur för bärande och hjulstöd.

3- Anslut kablar som är tillräckligt långa för motorer och löd dem och anslut motorer med fästen till motorrummet.

4- ansluta hjulen till axlarna med skruvar och limning för att göra dessa enheter tillräckligt starka som tål belastning och hastighet, och efter att axlarna har satts in i hål i vertikala delar (se klausul 2) och tillsatt två plastbrickor på båda sidor för att göra ett lager för axelrotation, anslut axlarna till motorkopplingar och använd ställskruvar för att göra en stark anslutning, annars kan axlarna lossna från motorerna och göra livet svårt för dig. Att anpassa motorerna är viktigt och kräver noggrann och noggrann uppgift och tillräckligt tålamod för att göra drivenheten robust och fritt att röra sig.

5- Ansluta framhjulen (i mitt fall ett slags rullar som används för att flytta stolar) till den lilla basen och skruva fast deras bas på vertikala 35 mm PVC-rör, för att få dem att rotera fritt utan hinder och gripande, är det bättre att använda lite silikonolja för alla hjul som bär hål och på de rullande hjulen för att få dem att springa fritt med hastighet.

6- Ansluta batterifacket som är tillverkat av polykarbonatark och skruva facket på basen och sätta batteriet inuti facket redo för senare anslutningar.

7- Ansluta dammsugartanken till basen med lim och skruvar och fästa rören på den, jag har använt en armbåge och jag har gjort en tee-by-pipe, som klippts på lämpligt sätt för att användas som dammsugningsinsugning. Ansluter även motor-fläktaggregatet för dammsugning (motorkontakterna bör vara anslutna till kablar som är tillräckligt långa för senare arbeten, även kablarna skulle vara minst 0,5 mm^2 för hög strömdragning av dammsugarmotorn) till toppen av tank.

8- I detta steg skulle den instruerbara roboten klippas av polykarbonatark (6 mm tjocklek) och anslutas till basen så att dammsugartanken placeras inuti den och robothuvudet som 20*20*20 kub är tilldelad till elektronikkomponenter och modulerna. tre hål för vippomkopplare ska göras i robotens framkropp.

Steg 6: Hur man gör elektroniska delar:

För att göra de elektroniska delarna är stegen följande:

1- Gör blinkande LED

Kretsen och komponenterna i denna del är hämtade exakt från min tidigare instruerbara enligt följande:

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

2- Gör matrispunkt-LED för ögon och muns tillstånd:

Allt vad jag har gjort i detta steg togs från följande instruerbara:

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

förutom att jag har ändrat programvaran och istället för att styra den via den seriella bildskärmen har jag lagt till några koder för att ändra ögon- och munstatus var 10: e sekund. I programvaruavsnittet kommer jag att förklara mer om detta och inkludera programvaran för nedladdning. Jag har inkluderat en liten krets för att konvertera 12 V batterispänning till 5 volt för Arduino UNO ingångsanslutning, detaljerna i sådan krets finns i min tidigare instruerbara enligt följande:

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

3- Gör Bluetooth-drivmotorer

Anslutningarna av motorer till Bluetooth -drivmotormodulen (Fig.3) är enkla och enligt ovanstående figur, det vill säga de högra motorterminalerna till förarens högra terminaler och de vänstra motorterminalerna till förarens vänstra terminaler, och strömmen från batteriet till ström- och jordterminalerna på föraren där en vippströmbrytare är installerad på batterifacket för på-av. Programvaran för denna del kommer att förklaras i programvarudelen.

4- Gör Bluetooth-högtalarna

Denna del är lätt och är hämtad exakt från följande instruerbara:

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

Med två undantag har jag för det första inte rivit upp Bluetooth -mottagaren och jag har använt en kvinnlig USB för att ansluta den till min strömförsörjning (samma som punkt 2 ovan, dvs 12 V/ 5 V krets) och en honkontakt för att ansluta den till min förstärkarmodul. För det andra har jag använt förstärkarmodul, grön PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), 3 W (bild 11), istället för förstärkaren som används i den instruerbara, och jag kopplade min vänstra högtalare till de vänstra terminalerna på PAM8403 och anslut den högra högtalaren till de högra terminalerna på PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search?q=PAM8403), med tanke på polaritet, I har använt 5V -ingång från samma strömförsörjning ovan och jag har anslutit de tre terminalerna på PAM8403 till utgången på Bluetooth -mottagaren enligt figuren.

Steg 7: Programvara

Det finns två programvaror i denna instruerbara, 1- för Bluetooth-motorförare och 2) för Dot-matrix ögon och mun

- Programvaran för motordrivrutinen ingår här för nedladdning, du kan installera denna apk i din smartphone och styra roboten med programvara via Bluetooth.

-Programvaran för Arduino är densamma som programvaran som ingår i ovanstående instruerbara för att ändra ögon och muns tillstånd med hjälp av Dot-Matrix LED-lampor, men jag har ändrat några av koderna för att få Arduino att ändra tillstånd i var 10: e sekund, och den här programvaran ingår också för nedladdning.

Steg 8: Slutsats:

Till sist men inte minst, jag hoppas att du kan göra din egen robot och njuta av den som jag när jag ser min instruerbara robot varje dag göra fantastiska jobb och det påminner mig om att jag är en del av en kreativ gemenskap som heter INSTRUCTABLES