'BIR' V2.0: 6 steg (med bilder)

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

Detta är en uppföljare, så att säga, av 'Obstacle-Avoiding Robot with a Personality' instruerbar. I det instruerbara bestämde jag mig för att kalla roboten "BIR". BIR hade ganska många brister och nackdelar, så jag har nu förbättrat BIR på några sätt. (Han? Det?) Har nu bättre:

• Uthållighet (förbättrat kraftsystem)
• 'Vision' (extra sensorer)
• 'Nerver' (anslutningar görs säkrare)
• Brainpower (olika mikrokontroller)

Bob använder nu en omkopplingsregulator och ett 9,6V RC -batteri för kraft, bättre sensorfästen, en extra GP2D12 IR -sensor, en panoreringsservo för ultraljudsmätaren och en AVR ATmega168 -mikrokontroller på ett Arduino -utvecklingsbord. Jag har alltid älskat att bygga projekt med mikrokontroller, och vad skulle vara bättre än att bygga en robot med en för att visa upp mikrokontrollerns fullaste förmågor!

Steg 1: Dellista

Här är en lista över vad BIR består av och var du kan få dem: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x Parallax Continuous Rotation Servos - Parallax.com, Acroname.com

Prototypning av hårdvara/kablar:

• 1x 3 -trådig sensorkabel - Alla online -återförsäljare av robotdelar. Jag fick min från Trossenrobotics.com.
• 4x 'Board Montering Analog Jacks'. - Jag fick dessa HÄR. Jag tror att du också kan få dem från Digikey.
• Brödbräda - Radioshack
• Olika trådlängder (för anslutningarna på brödbrädan). Jag använde en brödbräda för att jag HATAR lödning. Brödbrädan används för att göra alla anslutningar mellan sensorerna och mikrokontrollern.
• Manliga rubriker - Jag har fått några jag fick från sparkfun HÄR.

Sensorer:

• 3x Sharp GP2D12 IR -sensorer (med 3 -ledarkablar) - Acroname, Trossen Robotics (det var där jag fick mina), Devantech
• 'Ping)))' 'Ultrasonic Rangefinder - Parallax.com, jag tror att jag har sett det andra ställen online …

Kraft:

• 9.6V Ni-Cd uppladdningsbart batteri (eller något annat 8-AA-batteri/laddningsbart batteri över 9V)-Jag hade den här för länge sedan när den en gång användes för en RC-racerbil. Du kan få dessa praktiskt taget vilken hobbybutik som helst.
• 5V 1A Switching Voltage Regulator - Dimension Engineering.com eller Trossen Robotics (där jag fick min)
• Lämplig kontakt för att passa batteriet du använder (för att göra anslutningen mellan batteriet och elektroniken).

Dator:

Arduino Microcontroller (Arduino Diecimila; jag vet att bilden visar en NG; det var en olycka. Jag tänkte ladda upp en bild av Diecimila. Jag använde Diecimila, men du behöver inte ha den senaste modellen av Arduino för den här roboten.)

Chassi:

Chassit jag använde är ett jag fick från ett kit från Parallax som kallades 'BOE-Bot Kit'. Du kan använda plexiglas, en plastplåt av lämplig storlek, ett förbearbetat chassi från en online-återförsäljare eller till och med ett träblock

Kabelhantering:

Buntband - (de vita, plastsakerna du hittar i förpackningar för att hålla ihop saker) Du kan få dem på hemdepå, lowes eller praktiskt taget vilken järnaffär som helst

Övrig:

• 1x Piezo -högtalare/element - jag använde detta som en indikator; Arduino piper när programmet börjar köras
• 1x LED
• 1x 200ohm motstånd (för LED)

Steg 2: Starta monteringen - Montering av Sharp IR Sensor Bracket

Det finns några slitsar som ligger i linje med hålen och slitsarna på chassit. Säkra sensorns monteringsfäste med två skruvar och muttrar på undersidan.

Steg 3: Montera Pan Servo och Ultrasonic Rangefinder

Panoreringsservon tjänar till att panorera Ping))) horisontellt för ett brett spektrum av objektdetektering, samt mäta avstånd i olika vinklar för att bestämma den tydligaste färdvägen. Jag använde några distanser för att montera servon, och några av skruvarna hade jag. Storleken du vill använda för denna hårdvara är riktigt liten; Jag har inte kunnat hitta skruvar av lämplig "tråd" någon annanstans än online. Jag får denna hårdvara antingen från Sparkfun Electronics eller Parallax (båda online). Båda dessa återförsäljare har alla samma storlek skruvar och distanser. Nu, för ultraljudsmätaren. Jag skräddarsydde en monteringsfäste för Ping)))) ultraljudsrangerare eftersom jag inte ville behöva lägga de extra pengarna på en online. Jag använde lite plexiglas, en rak kant (rakblad) och en c-klämma för att knäppa isär plasten. Allt du behöver göra för att göra detta fäste är att mäta ultraljudsavståndsmätaren, klipp ut två identiska plexiglasbitar ett par mm större än ultraljudsrangerns storlek, borra hålen vid behov och limma dem i en rätt vinkel som visas. Slutligen borra ett litet hål som är något större än skruven som fästs på servohuvudet, sätt in skruven och fäst sedan hela enheten på servon. Jag kanske är bra med programmering och kreativitet, men att bearbeta hårdvaran för en hemmabryggad robot är definitivt inte en av mina höjdpunkter. Så vad betyder det? Om jag kan göra det kan du definitivt! Anteckningar om servon: Du behöver inte köpa specifikt en Futaba S3003 som jag använde; du kan använda vilken servo du vill, så länge den har en stor rörelsegrad; det är viktigt för detta projekt! Jag tror att Futaba -servon jag använde har ~ 180 graders rörelse. När jag letade efter en servo att använda som panoreringsservo för BIR letade jag efter den billigaste jag kunde hitta, och den jag använder gör jobbet perfekt. Om du har en vanlig hobbyservo med ~ 180 grader rörelse, så är du redo för den här delen, MEN- du kan behöva justera PWM-värdena i källkoden för att passa din servo, för om du inte gör det 't kan du SKADA SERVOEN. Jag har förstört en servo av misstag så tidigare, så var försiktig när du använder en ny servo; ta reda på "gränserna" för PWM -värden, annars försöker den vända längre än den fysiskt kan (servon är "dumma"), och det kommer att förstöra kugghjulen inuti den (om du inte köpte en riktigt snygg sådan med metallväxlar).

Steg 4: Lägg till BOB's Brain (Arduino) och gör anslutningarna

För en snabbare "hjärna" bestämde jag mig för att använda Arduino (ATmega168) som, trots att den körde på endast 16Mhz (jämfört med BS2: s 20Mhz), är mycket snabbare än BS2 eftersom den inte har den tolk som BASIC -frimärken har involverat att använda. Medan BASIC Stamps är bra för enkla projekt och är lätta att använda, är de inte så kraftfulla och passade inte räkningen (som jag fick reda på på den hårda vägen med "BOB V1.0"). Någonstans på nätet såg jag ett billigt alternativ till 'Arduino Proto Shield'; allt du behöver göra är att skaffa en av de gula radioshackbrödbrädorna och fästa den på baksidan av arduinoen med ett gummiband! Du kan ta med de nödvändiga stiften till brödbrädan med en kort tråd. Jag skulle lägga upp en schematisk men det finns inga kretsar du behöver konstruera, bara signal-, vcc- och gnd -anslutningarna. Anslutningarna är:

• Pin (analog) 0: Vänster GP2D12
• Pin (analog) 1: Center GP2D12
• Stift (analog) 2: Höger GP2D12
• Pin 5: Pan Servo
• Pin 6: Left Drive Servo
• Pin 7: Ultrasonic Rangefinder ('Ping)))' ')
• Stift 9: Höger drivservo
• Pin 11: Piezo -högtalare

Jag använde inga extra filterkondensatorer eftersom 5V omkopplingsregulatorn har dem inbyggda. Den enda råa komponenten som du behöver använda är ett 220 ohm motstånd för lysdioden ansluten till VCC (+) som en strömindikator.

Steg 5: Förvandla hårdvaran till en fungerande robot

Här är koden för BIR. Det finns många kommentarer där för att förstå vad som händer. Det finns också en "kommenterad" kod som antingen inte används eller används för felsökning. Kodsektionen som hanterar ultraljudsavståndsmätaravläsningarna gjordes av en annan författare; Jag fick den från Arduino -webbplatsen. Krediten till den sektionen går till den författaren. * VIKTIGT*: Jag har fått reda på att för att kunna se koden måste du öppna den i en ordbehandlare (Microsoft Word, Anteckningar, Wordpad, OpenOffice, etc.). Av någon anledning är det som standard en 'Windows Media TMP -fil'.

Steg 6: Slutanteckningar

Jag kommer att utöka BOB: s förmågor - jag hoppas snart kunna lägga till en ljudsensor, en ljussensor, en PIR -sensor för att upptäcka människor och kanske till och med några andra sensorer. För närvarande undviker BIR bara hinder. De 3 IR -sensorerna tjänar till att detektera objekt när roboten rör sig framåt, och ultraljudsrangeraren finns där för: A) när roboten rör sig framåt, detekterar objekt i IR -sensornas blinda fläckar, och B) när BOB detekterar för många föremål inom en viss tid kommer han att "söka" efter rensningsvägen; panorera servon och kontrollera olika vinklar för en tydligare väg. Jag tror att BOB kommer att pågå ungefär 1 timme 20 minuter på full laddning med omkopplingsspänningsregulatorn och 9,6 V batteriet. Jag vet också hur brödbrädan och Arduino sitter på chassit är lite osäkra, men det stannar kvar med ett gummiband jag hittar snart ett sätt att fästa det med lite hårdvara och därför få det att se mer polerat ut. Jag kommer att lägga till denna instrucable i framtiden … Nedan är en video av den i aktion! Jag har också inkluderat manualerna för sensorerna precis som i BOB 1.0-instruktionen ("Obstacle-Avoiding Robot With A Personality"). 'DE- ……' en för omkopplingsregulatorn.