Nakon prve lekcije (Kako izgraditi robota - uvod), sada imate osnovno znanje o tome što je Arduino robot, što vam je potrebno kako biste izgradili robota, kao i kako koristiti alate. Sada je vrijeme za početak!
U ovom drugom vodiču naučit će vas da napravite osnovni Arduino robot. Da bi se ovaj udžbenik lako slijedio, ovdje se kao primjer koristi Arduino kit za robote (Pirate: 4WD Arduino Mobile Robot Kit s Bluetoothom 4.0).
Izbornik Lekcije:
Lekcija 1: Uvod
Lekcija 2: Izgradite osnovni Arduino Robo
Lekcija 3: Napravite Arduino robot za praćenje linija
Lekcija 4: Izgradite Arduino Robot koji bi mogao izbjeći prepreke
Lekcija 5: Izgradite Arduino robot sa svjetlosnim i zvučnim efektima
Lekcija 6: Izgradite Arduino robot koji bi mogao pratiti okoliš
Lekcija 7: Izgradite Arduino Robot koji kontrolira Bluetooth
Upute za sastavljanje
KORAK 1: Sastavite vlastiti motor
Potražite u torbi za dijelove osam dugih vijaka. Oni se koriste za učvršćivanje i učvršćivanje motora. Postavite motore u ispravan položaj, zatim ih pričvrstite na mjesto kako je prikazano na slici ispod.
Imajte na umu da su u vrećicu za dijelove također uključene perilice i brtve. Podloške se mogu koristiti za povećanje trenja, što pomaže prijanjanju motora na svoje mjesto. Brtve sprječavaju odvrtanje i odljepljivanje matica vijaka zbog pokreta i sudara vašeg robota.
Pribor:
Korak 1:
2. KORAK: Lemljenje kabela
Izvadite crne i crvene žice iz vrećice za dijelove. Pričvrstite jedan crni i jedan crveni kabel (15 cm) na svaki motor (ukupno 4 motora). Zatim pomoću stripera skinite izolaciju na oba kraja žica (pazite da ne skinete previše - pogledajte slike dolje). Zatim, lemite žice na igle pričvršćene na motore. Ponovite postupak lemljenja za sva četiri motora.
NAPOMENA: Prilikom lemljenja obratite pozornost na točne položaje crvene i crne žice. Za detalje pogledajte sljedeće fotografije.
Korak 2:
KORAK 3: Sastavite Romeo BLE kontroler
Potražite u torbi za dijelove tri bakrena nosača. Te potpore duljine 1 cm koriste se za pričvršćivanje ploče Romeo kontrolera. Kao što je prikazano na slici ispod, na ploči s upravljačkim modulima nalaze se tri rupe. Postavite tri bakrena nosača u rupe, a zatim ih učvrstite odgovarajućim vijcima.
Korak 3:
KORAK 4: Sastavite kutiju s baterijama
Izvadite dva upuštena vijka (glava im je ravna). Zatim slijedite korake prikazane na slici ispod i pričvrstite bateriju na postolje automobila.
Korak 4:
KORAK 5: Izrada prekidača napajanja
Baterije su bitna snaga robota. Da biste kontrolirali potrošnju energije, moramo koristiti prekidač za napajanje: prekidač isključuje napajanje kada nije u uporabi, čime se čuva struja i trajanje baterije. Prije sklapanja i ugradnje prekidača napajanja, pogledajte donju sliku.
Prilikom sastavljanja prekidača obratite pozornost na redoslijed brtvila i matice.
Korak 5:
Nakon sastavljanja prekidača, želimo početi lemiti žice. Uzmi dio preostale žice prije. Skinite ožičenje s oba kraja kabela tako da je unutarnja strana žice izložena (isti postupak kao i prije motora). Želimo lemiti izloženi kraj žica na pinove na prekidaču. Prilikom lemljenja vrlo je važno uočiti položaj pinova prekidača.
Korak 6:
Učinimo to korak po korak.
a) Spojite prekidač na punjač baterije. Obratite pozornost na točnu lokaciju obje stavke.
Korak 7:
b) Lemite crvene kabele koji povezuju prekidač s punjačem baterije, kao što je prikazano na slici ispod.
8. korak:
Evo još jedne slike kako bi stvari bile jasnije.
c) Na kraju uzmite jedan crveni kabel i jedan crni kabel. Pričvrstite jedan kraj jednog kabela na negativni pol punjača baterije i jedan kraj drugog kabela na pozitivni pol punjača baterije. Zatim pričvrstite ostale krajeve oba kabela na Romeo BLE kontroler.
9. korak:
c) Na kraju uzmite jedan crveni kabel i jedan crni kabel. Pričvrstite jedan kraj jednog kabela na negativni pol punjača baterije i jedan kraj drugog kabela na pozitivni pol punjača baterije. Zatim pričvrstite ostale krajeve oba kabela na Romeo BLE kontroler.
Korak 10:
Ako pogledate ovu uvećanu sliku, trebate vam dati bolju sliku o tome kako bi trebalo spojiti žice. Nakon lemljenja provjerite i provjerite je li ožičenje između baterije i Romeo upravljača u skladu s početkom do kraja i odgovara li gornjim slikama.
KORAK 6: Sastavite bazu automobila
Pomoću osam vijaka M3x6, pričvrstite bočne ploče na prednje i stražnje ploče odbojnika, kao što je prikazano na donjem dijagramu.
NAPOMENA: Prilikom pritezanja vijaka tijekom ovog koraka, pazite da prvo ne zategnete vijke u potpunosti - na ovaj način, lako možemo odvojiti gornju ploču u kasnijim koracima ako trebamo izvršiti podešavanja.
11. korak:
Zatim ponovno pričvrstite osnovnu ploču na karoseriju automobila kako je prikazano na slici ispod.
12. korak:
** Ovako bi trebala izgledati baza automobila nakon sastavljanja - ne zaboravite instalirati bateriju!
KORAK 7: Priključite motore na ploču mikrokontrolera
Sada trebamo motore s pločom mikrokontrolera. Pažljivo slijedite sljedeći dijagram: crvene i crne žice lijevog motora treba zalemiti u M2; crvene i crne žice desnog motora treba zalemiti na M1. Obratite posebnu pozornost na bateriju: crnu žicu treba zalemiti u žičani priključak čitajući GND, dok crvenu žicu treba zalemiti u žičani priključak s oznakom VND. Pomoću odvijača otpustite i zategnite žičane priključke - provjerite jesu li ti priključci dobro pričvršćeni kada su žice umetnute.
NAPOMENA: Provjerite jesu li žice iz jednog motora (tj. Lijevog motora) zalemljene u priključak motora. (tj. M2 priključak na donjem dijagramu - ne lemite žice jednog motora u dva odvojena priključka.)
Korak 13:
Nakon lemljenja žica motora na ploču mikrokontrolera, spremni smo pričvrstiti gornju ploču na podnožje automobila.
Prije postavljanja gornje ploče imate mogućnost pričvršćivanja senzorske ploče (pogledajte dijagram dolje) - ako još ne planirate koristiti senzore, možete preskočiti ovaj dodatni korak.
Korak 14:
Nakon pričvršćivanja gornje ploče, vaša robotska platforma trebala bi sličiti slici ispod.
Korak 15:
KORAK 8: Pričvrstite dodatnu razinu svom robotu
Pronađite četiri rupe na gornjoj ploči postolja. Pričvrstite četiri M3x60mm bakrene izolacije, zatim pričvrstite dodatnu gornju ploču kao što je prikazano na donjem dijagramu - koristite vijke M3x6mm kako biste pričvrstili ploču na bakrene naglavke.
Korak 16:
Baci neke kotače na svoju robotsku platformu i spreman si ga pustiti!
17. korak:
kodiranje
Nakon sastavljanja, vrijeme je da prenesete kod na mikrokontroler i napravite vaš Arduino robot. Robot ima sve komponente za pomicanje nakon sastavljanja. Pogledajte uzorke kodova za Arduino datoteku pod nazivom “MotorTest.ino”.
Uzorak koda MotorTest:
#include
Robot DFMobile (4,5,7,6); // pokrenuti pin motora
void setup () {
Usmjerenje robota (LOW, HIGH); // pokrenuti pozitivni smjer
}
void loop () {
Robot.Speed (255,255); //Naprijed
kašnjenje (1000);
Robot.Speed (-255, -255); //Leđa
kašnjenje (2000);
}
Preuzmite kod, a zatim ga prenesite na svoj mikrokontroler. Motori i kotači trebali bi oživjeti u žurbi. Ako ne, provjerite jesu li baterije i prekidač za napajanje pravilno instalirani. Jednom kad motori rade, čestitamo! Dovršili ste veliki korak - gotovo je vrijeme da stavite našu gumu na cestu.
Zatim promatrajte svoj robotski automobil i provjerite može li se pomaknuti naprijed unutar 1 sekunde i vratiti se unutar 1 sekunde. Ako je to slučaj, GOOD LUCK. Ne morate prilagoditi komponente. Za one koji trebaju napraviti neke prilagodbe na bazu automobila ili motore, potražite sljedeće informacije o tome kako se robot pomiče.
Provjerite slijedi li vaša robotska platforma gore navedeni kod: trebao bi se pomicati naprijed za 1 sekundu, a zatim obrnuti za 1 sekundu. Ako je to slučaj, samo pregledajte sadržaj ispod i onda ste spremni!
Većina ljudi će, međutim, morati prilagoditi svoje motore. Prije nego to učinimo, ukratko ćemo procijeniti kako funkcionira motorna funkcija i kod našeg robota.
Kako napraviti da se robot pomakne naprijed Da bismo razumjeli ovo pitanje, prvo ćemo ispitati kretanje našeg robota naprijed.
Dijagram u nastavku ilustrira ovo kretanje naprijed.
18. korak:
Crvena strelica iznad predstavlja smjer kotača. Kao što je prikazano na gornjoj karti, automobil se može pomicati naprijed samo ako se lijevi i desni kotač / motor kreću naprijed. Kao što je prikazano gore, Arduino robot se pomiče naprijed samo kada se lijevi i desni motor i kotači kreću naprijed.
Kratki opis
Prvi redak koda je:
#include // biblioteka poziva
Ne moramo previše razmišljati o toj liniji. Sve što radimo je pozivanje / korištenje skupa funkcija - knjižnice DFMobile - koje postoje izvan osnovnog okvira Arduina. Za više informacija o Arduino knjižnicama, pogledajte web stranicu Arduino.
Sljedeći redak koda je:
Robot DFMobile (4,5,7,6); // pokrenuti pin motora
Ova je funkcija preuzeta iz DFMobile knjižnice (to jest, nije univerzalna Arduino funkcija).Koristimo ga ovdje za inicijalizaciju pinova motora (4, 5, 7, 6) na mikrokontroleru - bez toga motori se ne pokreću.
Ovu ćemo funkciju koristiti i kasnije.
Pogledajte funkciju u nastavku:
DFMobile Robot
(EnLeftPin, LeftSpeedPin, EnRightPin, RightSpeedPin);
Ova se funkcija koristi za inicijalizaciju četiri pinova motora (4, 5, 7, 6) i podijeljena je u četiri zasebna parametra:
EnLeftPin: Pin koji kontrolira smjer lijevog motora
LeftSpeedPin: Pin koji kontrolira brzinu lijevog motora
EnRightPin: Pin koji kontrolira desni smjer motora
RightSpeedPin: Pin koji kontrolira desnu brzinu motora
Imajte na umu: motori robota ne rade bez uključivanja ove funkcije. Također, ova funkcija mora biti smještena unutar void setup () polja u Arduino skici.
Prilikom ranijeg testiranja kretanja vašeg robota, mogli smo naići na određeni problem: automobil će početi padati, mijenjati smjer i ne slijediti kod koji smo mu dali. To je zbog toga što žice motora nisu lemljene na baterije na ispravan način.
Ne brinite - možemo to ispraviti pomoću koda. Koristeći LOW / HIGH vrijednosti, možemo podesiti smjer okretanja automobila.
Kako podesiti pravac za robot automobil?
Za namještanje smjera motora i kotača potrebna nam je sljedeća linija koda:
Usmjerenje robota (LOW, HIGH);
Funkcija je sljedeća:
Usmjerenje robota (lijevo, desno);
Ova funkcija služi za pomicanje motora u smjeru naprijed. Funkcija je podijeljena u dva parametra: LeftDirection & RightDirection, koji su zapisani u Arduino kodu kao LOW ili HIGH.
Ranije smo nakratko pregledali kako se robot Arduino može pomaknuti naprijed. Ovdje ćemo upotrijebiti LOW / HIGH da ispravimo robotovo nepristojno kretanje. Na primjer, LeftDirection se postavlja kao LOW u primjeru koda. No lijevi kotači automobila robota mogu se okretati unatrag umjesto da se okreću naprijed. Sada sve što trebate je promijeniti LeftDirection od LOW do HIGH. Iste metode primjenjuju se i na desnim kotačima.
Na primjer: u ovom primjeru koda, LeftDirection je konfiguriran kao LOW. Pretpostavimo da se vaši lijevi kotači radije kreću unatrag nego da se kreću naprijed kako bi trebali. U tom slučaju, promijenite konfiguraciju LeftDirection od LOW do HIGH. Nakon što ga promijenite u HIGH, ponovno postavite svoj kod - trebali biste primijetiti da se vaš lijevi kotač sada kreće naprijed umjesto unatrag. Ako ovo podešavanje funkcionira, učinite isto za RightDirection (LOW to HIGH ili obratno).
Nakon što uspješno prilagodite smjer Arduino robota, postavljeni ste! Čestitamo - sada možete koristiti sve osnovne funkcije robota. Međutim, prije završetka, isplati se ukratko raspraviti o funkciji Robot.Speed ().
Pogledajte sljedeću funkciju:
Robot.Speed (LeftSpeed, RightSpeed);
Ova funkcija s dva elementa (LeftSpeed i RightSpeed) koristi se za podešavanje brzine motora. Možete napisati broj između -255 i 255. 255 je maksimalna brojka, a znak minus predstavlja smjer.
Ova funkcija služi za podešavanje brzine motora. Funkcija je podijeljena u dva parametra: LeftSpeed i RightSpeed. Ovi parametri su zapisani u Arduino kodu kao vrijednost u rasponu od -255 do 255. 255 je najbrža brzina koja se kreće naprijed; -255 je najbrža brzina koja se kreće unatrag (to jest, unazad).
Već smo konfigurirali brzinu robota u dijelu šifre void setup (). Sada možemo koristiti funkciju brzine () za kontrolu brzine vozila, pa čak i naprijed / nazad.
Pogledajte možete li razumjeti sljedeće dvije linije:
Robot.Speed (255,255);
Robot.Speed (-255, -255);
Prva crta pokazuje da se automobil kreće naprijed pri punoj brzini - punom brzinom naprijed, ako hoćete (da, kapetane). Drugi redak prikazuje automobil koji se kreće unatrag (unatrag) pri punoj brzini.
U tom smislu, brzina () je neophodna funkcija. Zatim ćemo pregledati naš posljednji odjeljak: principe koji stoje iza toga kako se robot pomiče i okreće.
Kako se robot pomiče i okreće
Karta ispod pokazuje neki uobičajeni način kretanja za robotski automobil. Primjerice, u slučaju da je brzina lijevog smjera jednaka nuli, robot bi skrenuo ulijevo ako ponudite pravo kolo neke sile za kretanje naprijed.
Sljedeći dijagram prikazuje brojne načine na koje se Arduino robot može kretati i okretati. Na primjer, ako je brzina lijevih kotača podešena na 0, to će uzrokovati pomicanje desnih kotača naprijed - tako će se Arduino robot okrenuti lijevo.
Korak 19:
Nešto za razmatranje: kako možemo učiniti da se vaš robot rotira u krugovima dok je nepokretan?
Na kraju: ako želite, možete pokrenuti još neki kod za testiranje i kalibriranje kretanja vlastitog robota. Otvorite datoteku "MotorTest2.ino". Ovaj kod bi vam trebao pomoći da bolje razumijete i mjerite sposobnosti kretanja naprijed i natrag, uz lijeve i desne okretaje. Imajući to na umu, stavite te gume na cestu (ili tepih) i pustite ih!
Čestitamo, sada ste izgradili svoj prvi robot! Ima bacis funkcije koje se mogu kretati naprijed, unatrag, skrenuti lijevo i skrenuti desno.
Osjećati se uzbuđeno? U sljedećih nekoliko tutorijala, naučit ćemo vas kako izgraditi napredniji robot koji bi mogao izbjegavati prepreke i primjerice trag linije.
