Здраво момци, да ли сте новајлија у свету роботике или електронике? ИЛИ Тражите ли једноставан, али моћан пројекат који ће оставити утисак на ваше пријатеље и наставнике? Онда је ово место.
У овом пројекту користићемо снагу уграђених система и електронике да бисмо направили сопственог робота који би нам могао помоћи у одржавању уредног и уредног дома или радног места. Овај робот је једноставан усисивач на четири точка који истовремено може паметно избећи препреке и усисати под. Идеја је инспирисана познатим усисивачем Робот Роомба који је приказан на доњој слици.
Наша идеја је да направимо једноставног робота одмах из почетка, који аутоматски може избећи препреке током чишћења пода. Верујте ми људи забавно је !!
Потребан материјал и компоненте:
У реду, сада имамо на уму идеју о нашем аутоматском роботу за чишћење пода и знамо на чему смо. Па погледајмо одакле би требало да започнемо наше извршење. Да бисмо направили робота наше идеје, прво би требало да се одлучимо за следеће:
- Тип микроконтролера
- Потребни сензори
- Потребни мотори
- Материјал шасије робота
- Капацитет батерије
Сада, дозволите нам да одлучимо о свакој од горе поменутих тачака. На овај начин биће вам корисно не само да направите овог робота за чишћење куће већ и било које друге роботе који упадају у машту.
Тип микроконтролера:
Избор микроконтролера је веома важан задатак, јер ће овај контролер деловати као мозак вашег робота. Већина пројеката „уради сам“ направљени су око Ардуина и Распберри Пи-а, али не мора бити исти. Не постоји одређени микроконтролер на којем можете радити. Све зависи од захтева и трошкова.
Као што се таблет не може дизајнирати на 8-битном микроконтролеру и не вреди користити АРМ цортек м4 за дизајн електронског калкулатора.
Избор микроконтролера у потпуности зависи од захтева производа:
1. Прво се идентификују технички захтеви попут броја потребних И / О пинова, величине блица, броја / врсте комуникационих протокола, било којих посебних карактеристика итд.
2. Затим се бира листа контролера према техничким захтевима. Ова листа садржи контролере различитих произвођача. Доступни су многи контролори специфични за апликације.
3. Тада се контролер финализује на основу трошкова, доступности и подршке произвођача.
Ако не желите да радите пуно дизања тешких терета и само желите да научите основе микроконтролера, а затим касније дубоко у њега, онда можете да изаберете Ардуино. У овом пројекту ћемо користити Ардуино. Раније смо створили многе врсте робота користећи Ардуино:
- ДТМФ контролисани робот који користи Ардуино
- Робот следбеник линије који користи Ардуино
- Робот управљан рачунаром помоћу Ардуина
- ВиФи контролисани робот који користи Ардуино
- Робот управљан гестовима на основу акцелерометра користећи Ардуино
- Аутомобил под контролом Блуетоотх-а који користи Ардуино
Потребни сензори:
На тржишту је доступно пуно сензора, од којих сваки има своју употребу. Сваки робот добија улаз путем сензора, он делује као сензорни органи за робота. У нашем случају наш робот треба да буде у стању да открије препреке и да их избегне.
Постоји много других хладних сензора које ћемо користити у будућим пројектима, али останимо фокусирани на ИР сензору и САД-у (ултразвучни сензор) јер ће ова два момка пружити визију нашем робо-аутомобилу. Овде погледајте рад ИР сензора. Испод се приказују слике модула ИР сензора и ултразвучног сензора:
Ултразвучни сензор се састоји од два кружна ока од којих се једно користи за пренос америчког сигнала, а друго за пријем америчких зрака. Микроконтролеру израчунава време потребно зрацима да се преносе и примају назад. Пошто су време и брзина звука познати, удаљеност можемо израчунати према следећим формулама.
- Удаљеност = Време к Брзина звука подељено са 2
Вредност је подељена са два с обзиром да зрак путује напред и назад покривајући исту удаљеност. Овде је дато детаљно објашњење употребе ултразвучног сензора.
Мотори потребни:
Постоји доста мотора који се користе у пољу роботике, а најчешће се користе Степпер и Серво мотори. Будући да овај пројекат нема компликованих актуатора или ротационог кодера, користићемо уобичајени ПМДЦ мотор. Али наша батерија је помало гломазна и тешка, па зато користимо четири мотора за погон нашег робота, а сва четири су исти ПМДЦ мотори. Али препоручљиво је поставити корачне и серво моторе након што се удобно прилагодите ПМДЦ моторима.
Материјал шасије робота:
Као студенту или хобију најтежи део израде робота је припремити шасију нашег робота. Проблем је у доступности алата и материјала. Најидеалнији материјал за овај пројекат биће акрил, али за рад са њим потребне су бушилице и други алати. Стога је дрво одабрано да свако на њему може лако радити.
Овај проблем је потпуно нестао са терена након увођења 3Д штампача. Планирам да једног дана 3Д штампам делове и упознам вас људе истим. Зато за сада употребимо дрвене листове за изградњу нашег робота.
Капацитет батерије:
Одабир капацитета батерије требао би бити наш посљедњи дио посла, јер то искључиво овиси о вашој шасији и моторима. Овде би наша батерија требала возити усисивач који увлачи око 3-5А и четири ПМДЦ мотора. Стога ће нам бити потребна тешка батерија. Одабрао сам 12В 20Ах СЛАБ (затворену оловну киселинску батерију) и прилично гломазан, због чега је наш робот добио четири ПМДЦ мотора да повуку овог гломазног момка.
Сад кад смо одабрали све наше Потребне компоненте, допуштамо да их наведемо
- Дрвени лимови за шасију
- ИЦ и амерички сензори
- Усисивач који ради на једносмерну струју
- Ардуино Уно
- 12В 20Ах батерија
- ИЦ возач мотора (Л293Д)
- Радни алати
- Повезивање жица
- Одушевљена енергија за учење и рад.
Већина наших компоненти је покривена горњим описом, објаснићу изостављене доле.
ДЦ усисивач:
Будући да наш робот ради на 12В 20Ах ДЦ систему. Наш усисивач такође треба да буде усисивач са једносмерном струјом од 12 В. Ако сте збуњени где да га нађете, можете посетити еБаи или Амазон за усисиваче за чишћење аутомобила.
Користићемо исто као што је приказано на горњој слици.
Возач мотора (Л293Д):
Возач мотора је средњи модул између Ардуина и мотора. То је зато што Ардуино микроконтролер неће моћи да испоручи струју потребну да мотор ради, а може да напаја само 40мА, па ће повлачењем више струје трајно оштетити регулатор. Дакле, ми покрећемо возач мотора који заузврат управља мотором.
Ми ћемо користити Л293Д мотор дривер који ће бити у стању да обезбеди до 1А, стога ова возач ће добити информације из Ардуино и да мотор посао по жељи.
То је то!! Дао сам већину кључних информација, али пре него што започнемо изградњу робота, препоручује се да прођемо кроз листу података Л293Д и Ардуино. Ако имате било каквих недоумица или проблема, можете нас контактирати путем одељка за коментаре.
Изградња и тестирање робота:
Усисавач је најважнији део у постављању робота. Мора се поставити под нагнутим углом како је приказано на слици, тако да може пружити правилно вакуумско дејство. Усисивачем не управља Ардуино. Једном када укључите робота, укључује се и вакуум.
Један напоран процес изградње нашег робота су дрвени радови. Морамо да изрезбамо дрво и избушимо рупе за постављање сензора и усисивача.
Пре него што повежете сензоре, препоручује се да тестирате вожњу свог робота са следећим кодом када уредите мотор и возач мотора.
воид сетуп () {Сериал.бегин (9600); пинМоде (9, ИЗЛАЗ); пинМоде (10, ИЗЛАЗ); пинМоде (11, ИЗЛАЗ); пинМоде (12, ИЗЛАЗ); } воид лооп () {делаи (1000); Сериал.принт ("прослеђивање"); дигиталВрите (9, ВИСОКО); дигиталВрите (10, ЛОВ); дигиталВрите (11, ВИСОКО); дигиталВрите (12, ЛОВ); кашњење (500); Сериал.принт ("уназад"); дигиталВрите (9, ЛОВ); дигиталВрите (10, ВИСОКО); дигиталВрите (11, ЛОВ); дигиталВрите (12, ВИСОКО); }
Ако све функционише у реду, можете повезати сензоре са Ардуином као што је приказано на дијаграму кола и користити пуни код дат на крају. Као што видите, монтирао сам ултразвучни сензор на предњу страну и два ИР сензора на обе стране робота. Хладњак је постављен на Л293Д само у случају да се ИЦ брзо загреје.
Такође можете додати неколико додатних делова попут овог
Ово је уређај за пометање који се може поставити на оба краја предњег дела и који ће потиснути прашину дуж бочних страна у подручје усисавања.
Даље, такође имате могућност да направите мању верзију овог робота за усисавање попут овог
Овај мањи робот направљен је на картону и ради на АТМега16 развојној плочи. Део усисивача урађен је помоћу БЛДЦ вентилатора и затворен у кутију. Ово можете да усвојите ако желите да буџет остане низак. Ова идеја такође делује, али није ефикасна.
Кружни дијаграм:
Код овог робота за усисавач можете пронаћи у одељку са кодовима испод. Када се веза заврши и програм баци у Ардуино, ваш робот је спреман за акцију. Рад кода је објашњен помоћу коментара. Ако желите да видите овог робота на делу, погледајте видео испод.
Даље, такође планирам да 3Д делове одштампам у потпуности у следећој верзији. Такође ћу додати неколико сјајних карактеристика и сложених алгоритама тако да покрива цело подручје тепиха и буде једноставан за руковање и компактне величине. Зато пратите будућа ажурирања.