Ard-e: Roboten med en Arduino som hjärna: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Hur man skapar en öppen källkod Arduino kontrollerad robot för under $ 100.

Förhoppningsvis kommer du att kunna ta ditt första steg i robotik efter att ha läst detta instruerbara. Ard-e kostar cirka $ 90 till $ 130 beroende på hur mycket reservelektronik du har. Huvudkostnaderna är: Arduino Diecimella- $ 35 https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Bulldozer kit- $ 31 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- $ 10 Jag fick min på en lokal hobbybutik Worm gear Motor- $ 12 https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Olika andra elektronik- runt $ 10 radioshack eller digikey.com Sensorer - allt från 0 dollar till $ 28 beroende på hur många du vill ha och hur omfattande din hög med skräpelektronik är. Så med att spendera cirka $ 100 får du en fjärrkontrollrobot med ett pan- och tilt -system som kan användas för att rikta en kamera, en hackad airsoft gun (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) eller så kan du fästa en laser på den eftersom det är vad du har kvar. Om du ville vara riktigt grym kan du fästa en dvd -laser på den och bränna vad du vill (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) Förutom att göra pan och tilt -systemet som är fjärrstyrt Du kan också köpa marker för cirka tre dollar, fästa sensorer till Ard-e och göra honom helt autonom. För cirka hundra dollar kan du bygga ditt eget robotsystem som har det mesta av funktionaliteten hos en roomba eller en lego-minstorms robot: Det kan kännas när det stöter på något som är programmerat för att undvika vad det stöter på, det kan följa de ljusaste ljus, luktar föroreningar, hör ljud, vet exakt hur långt det har gått och styrs av en gammal återvunnen fjärrkontroll. Allt detta för ungefär hälften av priset på kommersiella enheter. Detta är mitt bidrag till RobotGames -robottävlingen, så om du gillar det, se till att rösta på det! Obs- Ursprungligen tänkte jag skriva in den fjärrstyrda versionen bara som mitt bidrag till tävlingen, men eftersom tidsfristen skjuts tillbaka ska jag visa dig hur du får Ard-e att köra själv. Så vidare till hur man bygger Ard-e

Steg 1: Bygg din bulldozer

Så när du får ditt nya bulldozer -kit antingen med posten eller i din lokala hobbybutik måste du sätta ihop det. Dessa kit från Tamiya tenderar att vara lite på den dyra sidan men de är värda det. Jag hittade maskväxeln som jag använder för att panorera lasern i en låda med gamla projekt täckta av damm, den hade inte rörts på kanske tre år. Efter att ha blåst av dammet och anslutit det gick det bra.

En fickkniv eller läderman bör vara alla verktyg du behöver för att sätta upp bulldozern. Instruktionerna är steg för steg och enkla att följa även om engelska är lite skakig. Eftersom jag inte planerade att använda Ard-e som en riktigt svag bulldozer satte jag inte fast plogen. Likströmsmotorerna som driver bulldozer styrs av dubbelpoliga dubbelkastare (DPDT) -omkopplare som utgör regulatorn. Jag lade till ett diagram om hur du ansluter din egen DPDT -omkopplare för att styra en motor eftersom jag senare styr pannmotorn med en annan DPDT -omkopplare. Förhoppningsvis gör diagrammet tydligt att omkopplaren när den kastas på ett sätt får motorn att vrida åt ett håll och när den kastas den andra vänder den åt andra hållet.

Steg 2: Montera Pan and Tilt System

Så du har nu en bas för Ard-e som är konstruerad och konstruerad bra (förhoppningsvis slet inte engelska i instruktionerna dig för mycket). Nu måste du bygga något som den här basen kan köra runt och göra coola saker med. Jag valde att sätta en annan likströmsmotor och en servo på den som ett pann- och lutningssystem som kan användas för att sikta vad du vill. Servon styrs av Arduino och panoramamotorn styrs av en DPDT -omkopplare som jag köpte på radiohack för cirka två dollar. För att styra servon skrev jag en kod i Arduino -programvarumiljön som läser spänningsfallet från en potentiometer och konverterar den till den vinkel som servon ska flyttas till. För att implementera detta på Arduino kopplar du servodatatråden till en av de digitala utgångsstiften på Arduino och plusspänningskabeln till 5V och jordkabeln till jord. För potentiometern måste du ansluta de två yttre ledningarna till +5V och den andra till jord. Mittenkabeln från potentiometern ska sedan anslutas till en analog ingång. Potentiometern fungerar sedan som en spänningsdelare med möjliga värden på 0V till +5. När Arduino läser den analoga ingången läser den den från 0 till 1023. För att få en vinkel att köra servon vid delade jag värdet som Arduino läste med 5,68 för att få en skala på ungefär 0-180. Här är koden som jag använde för att styra lutningsservot från en potentiometer: #include int potPin = 2; // väljer ingångsstift för potentiometerServo servo1; int val = 0; // variabel för att lagra värdet som kommer från potentiometervoid setup () {servo1.attach (8); // väljer pin för servon} void loop () {val = analogRead (potPin); // läs värdet från potentiometern val = val / 5,68; // konvertera värdet till grader servo1.write (val); // få servon att gå till den graden Servo:: refresh (); // kommando som behövs för att köra servon} Om du behöver hjälp med att arbeta med Arduino som jag gjorde föreslår jag starkt att du går till www.arduino.cc Det är en fantastisk öppen källkodshemsida som verkligen är till hjälp. Så efter att ha testat kontrollen av servon och omkopplaren behövde jag en plats att placera dem. Det slutade med att jag använde en bit träskrot som var ungefär lika lång som Ard-e och skruvade in den i bakplattan med en bit aluminium böjd i 90 graders vinkel. Jag installerade sedan DPDT -omkopplaren och potentiometern i styrenheten. Det var en rejäl pressning och jag var tvungen att borra ytterligare ett hål i toppen av den för att driva ut ledningar men totalt sett fungerade det ganska bra. Jag slutade också med att lödtrådar på den befintliga styrkretsen för att driva snäckväxeln. Jag borde verkligen ha använt en annan servo för panorering men hobbybutiken jag gick till hade bara en av de tio dollar och motorn kan vända 360 grader till skillnad från servon. Motorn är dock lite för långsam. Nu till testet.

Steg 3: Testa och göra den fjärrstyrda versionen av Ard-e

Så innan vi börjar köra Ard-e måste vi göra Arduino-mobilen. Allt du behöver för att Decimilla ska bli mobil är ett 9 volt batteri anslutet till en kontakt som passar in i den externa strömförsörjningen. Jag slutade med att klippa strömkabeln från en gammal transformator och fick ett nio volt smetsklämma genom att ta isär en gammal nio volt. Bygeln måste också flyttas från usb -ström till ext -effekt. Om batteriet är korrekt anslutet ska strömlampan på Arduino tändas. Om inte har du förmodligen fel polaritet och bör byta ledningar. Jag gjorde det här först och det orsakade ingen skada på chipet men jag skulle inte rekommendera att göra det länge.

Nu bör du testa om allt fungerar som du förväntat dig. Fäst något på pan- och tilt -systemet som en kamera eller lysdiod. Jag använde en laser med dragkedja på servon eftersom den passade bra och jag hade en som låg runt. Kör runt Ard-e och försök att inte skina lasern i dina ögon. När jag först satte ihop Ard-e satte jag Arduino bakom kontrollen och tejpade den på plats. Med den här inställningen varje gång jag körde antingen drivmotorerna eller panormotorn skulle servon gå till 0 -gradersläget. Tydligen skulle motorernas körning störa tidsstyrningspulsen och få servon att tro att den skulle vara på 0 grader. Jag tänkte att detta troligen berodde på hur lång kontrolltråden på Ard-e: s servo var. Den var tvungen att springa från Ard-e till Ardunio bakom styrenheten hela tiden i närheten av de ledningar som för strömmen till motorerna. Dessa ledningar inducerade mycket buller i kontrolltråden och fick den att gå till 0. För att åtgärda detta problem flyttade jag Arduino bakom styrenheten till på Ard-e. Lägg märke till den mycket professionella gaffatejpsmontering av både servon och Arduino. Detta eliminerade motortrådarna som orsakade buller och åtgärdade problemet. De långa ledningarna bar sedan bara strömmen till och insignalen från potentiometern istället för ström- och styrsignalen för servon. Bullret från motorkablarna påverkar nu avläsningen av potentiometern vilket har liten eller ingen effekt på graden som servon drivs till. Så du har nu den fjärrstyrda versionen av Ard-e. I grund och botten gjorde du bara en riktigt cool hembyggd bil som du kan köra runt och peka på saker med. Arduino är minst sagt underutnyttjad. Ard-e använder just nu 1/6 av sin förmåga att känna av den analoga världen och 1/14 av sina digitala I/O-funktioner. Du kan spara lite pengar och bara ta ut servon och Arduino om en hembyggd bil är allt du vill ha …. Men om du verkligen vill sjunka tänderna i robotik, läs om hur du får Ard-e att köra själv.

Steg 4: Ard-e på Auto: Använda Ardunio för att driva DC-motorerna

Andra pris i Instructables och RoboGames Robot Contest