عقبة تجنب روبوت LEGO: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

نحن نحب LEGO ونحب أيضًا Crazy Circuits لذلك أردنا دمج الاثنين في روبوت بسيط وممتع يمكنه تجنب الاصطدام بالجدران والأشياء الأخرى. سنوضح لك كيف قمنا ببناء مبادئنا ، ونلخص الأساسيات اللازمة حتى تتمكن من بناء الخاصة بك. قد لا يتطابق نسختك تمامًا مع نسختنا ، ولا بأس بذلك.

فيما يلي قائمة بالأجزاء الإلكترونية التي استخدمناها ، وقائمة بأجزاء LEGO التي استخدمناها. قد تختلف أجزائك ، لذلك لا تخف من القيام بأشياءك الخاصة.

إذا كنت تحب مشاريعنا وترغب في رؤية المزيد مما ننجزه كل أسبوع ، فيرجى متابعتنا على Instagram و Twitter و Facebook و YouTube.

اللوازم:

في الواقع ، تبيع أدوات Brown Dog Gadgets ، ولكنك لست بحاجة إلى شراء أي شيء منا لإنشاء هذا المشروع. على الرغم من أنك إذا قمت بذلك ، فإنه يساعدنا في دعمنا في إنشاء مشاريع جديدة وموارد للمعلمين.

أجزاء إلكترونية:

1 × مجلس الروبوتات الدوائر مجنون

2 × LEGO متوافق مع دوران مستمر 360 درجة مضاعفات

1 × HC-SR04 مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية

4 × أسلاك دوبونت أنثى إلى أنثى

1 × بنك طاقة USB

(لقد وجدنا بنك طاقة USB صغيرًا يتناسب مع الروبوت الخاص بنا بشكل جيد. قد تحتاج إلى تصميم الروبوت الخاص بك ليناسب بنك الطاقة USB المتوفر لديك ، أو يمكنك أيضًا استخدام حزمة البطارية الخاصة بك.)

أجزاء LEGO:

استخدمنا مجموعة متنوعة من الأجزاء ولكن لا تتردد في بناء أجزائك بالطريقة التي تراها مناسبة ، باستخدام أي أجزاء LEGO متوفرة لديك. الأشياء المهمة التي ستحتاج إلى القيام بها هي أن يكون لديك طريقة لتركيب الماكينات في الأسفل ، وجهاز استشعار الموجات فوق الصوتية بحيث يمكن أن يشير إلى الأمام ، وطريقة ما لتثبيت لوحة الروبوتات ومصدر الطاقة في مكانهما. عند الضرورة ، يمكنك استخدام بعض الأشرطة أو الأربطة المطاطية لتركيب الأشياء عند الحاجة. لقد قدمنا روابط لكل جزء على BrickOwl ولكن يمكنك العثور عليها في أي مكان تُباع فيه الأجزاء المتوافقة مع LEGO أو LEGO.

2 × عجلة حزام LEGO Wedge (4185/49750)

1 × LEGO EV3 Technic Ball Pivots Set 5003245

1 × LEGO Technic Cross Block Beam 3 مع أربعة دبابيس (48989/65489)

1 × مكعبات ليجو تكنيك 1 × 6 بفتحات (3894)

2 × LEGO Axle 4 with End Stop (87083)

4 × LEGO Half Bushing (32123/42136)

4 × ليجو بريك 2 × 2 دائري (3941/6143)

1 × لوحة ليغو 6 × 12 (3028)

الخطوة 1: بناء قاعدة LEGO الخاصة بك

بدأنا بقاعدة LEGO مقاس 6 × 12 ، وهي أصغر قاعدة تمكنا من البناء بها. يمكنك أن تصبح أكبر إذا رغبت في ذلك ولكن قد يكون الأصغر تحديًا.

تم تحديد عرض الروبوت الخاص بنا بواسطة بنك الطاقة USB الذي لدينا ، حيث كنا بحاجة إلى أن نكون قادرين على تحريكه في مكانه. قد تتطلب البطارية الأكبر حجمًا روبوتًا أكبر.

اجعل قاعدتك طويلة بما يكفي لاستيعاب البطارية واترك مساحة فوقها لتناسب لوحة الروبوتات.

الخطوة الثانية: إضافة عجلات

سيحتاج كل محرك مؤازر للتثبيت في الجزء السفلي من قاعدة الروبوت الخاص بك.

انتهى بنا الأمر باستخدام هذه الأجزاء للقيام بذلك:

• LEGO Axle 4 مع نهاية توقف (87083)
• نصف جلبة ليجو (32123/42136)
• مكعبات ليجو 2 × 2 دائرية (3941/6143)

ستحتاج إلى 4 من كل جزء لتركيب 2 الماكينات.

بمجرد التثبيت ، يمكنك إضافة العجلة ، وهي LEGO Wedge Belt Wheel (4185/49750).

مثل تصميمات LEGO الأخرى ، هناك العديد من الخيارات! إن حامل العجلة / المؤازرة أعلاه هو ما نجح بالنسبة لنا ، ولكن يمكنك تجربة شيء مختلف.

الخطوة 3: أضف عجلة الكاستر

تسمح عجلة العجلات الخاصة بنا لروبوتنا بالدوران ، مدعومًا بعجلتين متصلتين بالمضاعفات ، حيث تعمل العجلة كـ "العجلة الثالثة" حتى يتمكن الروبوت الخاص بنا من الدوران والتحرك بسهولة.

هذه هي الأجزاء التي استخدمناها لتركيب عجلة العجلات الخاصة بنا:

• طقم كرات محورية تكنيك من ليجو EV3 5003245
• LEGO Technic Cross Block Beam 3 مع أربعة دبابيس (48989/65489)
• مكعبات ليجو تكنيك 1 × 6 بفتحات (3894)

في إصدار سابق من الروبوت الخاص بنا ، استخدمنا للتو عددًا قليلاً من قطع LEGO المستديرة كـ "أرجل" وتعمل بشكل جيد على سطح أملس مثل الطاولة ، ولكنها لا تعمل جيدًا على السجاد أو الأرضية غير الملساء. إذا لم يكن لديك عجلة يدوية ، ففكر في خيار "الأرجل".

الخطوة 4: إضافة مستشعر المسافة

سنرغب في تركيب مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية في مقدمة الروبوت حتى يتمكن من "رؤية" إلى أين يتجه ، ومعرفة متى يتوقف قبل الاصطدام بعائق ما.

قمنا بطباعة 3D حامل متوافق مع LEGO لمستشعر الموجات فوق الصوتية. يمكنك العثور على الملف على Thingiverse إذا كنت تريد استخدامه:

إذا لم يكن لديك وصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد ، فيمكنك تصميم طريقة لتثبيت المستشعر في مكانه باستخدام بعض قطع LEGO أو الأشرطة أو الأربطة المطاطية أو الروابط المضغوطة أو أي طريقة أخرى. الشيء المهم هو أنه يجب أن يشير إلى حيث يتجه الروبوت عندما يتحرك إلى الأمام.

الخطوة 5: إضافة لوحة الروبوتات

مجلس الروبوتات هو العقل المدبر لهذه العملية. من المفترض أن تجلس فوق مكعبات LEGO لذا فإن تركيبها بسيط.

عادةً ما يتم استخدام لوحة الروبوتات مع شريط موصل لبناء دوائر مباشرة أعلى LEGOs ، ولكن نظرًا لأننا نستخدم وحدتين مؤازرتين ومستشعر المسافة ، فيمكننا توصيلها مباشرة بمسامير الرأس الموجودة على اللوحة.

سنرغب في توجيه اللوحة بحيث يمكنك بسهولة توصيل كابل USB بالطاقة. (لقد حالفنا الحظ في العثور على كبل USB قصير جدًا في "Giant Bin of Random Cables")

يمكنك الآن توصيل المستشعر والمضاعفات!

بالنسبة للمستشعر ، ستحتاج إلى توصيل دبوس echo بالدبوس 3 على لوحة Robotics ، ثم قم بتوصيل دبوس المشغل بالدبوس 5 ، ثم VCC بـ 5V و Gnd بـ GND. سيؤدي ذلك إلى تشغيل المستشعر والسماح له بالتحدث إلى مجلس الروبوتات.

بعد ذلك ، ستحتاج إلى إرفاق كل موصل مؤازر. من السهل توصيلها ، فقط تأكد من توصيل الأسلاك البنية بـ GND ، والأسلاك الحمراء متصلة بـ 5 فولت ، والأسلاك البرتقالية متصلة بالدبوس D6 من أجل المؤازرة اليسرى ، و D9 للمضاعفات اليمنى.

الخطوة 6: برمجة مجلس الروبوتات

قبل أن يعمل الروبوت الخاص بنا ، ستحتاج إلى تحميل رمز إلى لوحة الروبوتات. إذا لم تكن قد قمت بذلك بالفعل ، فتأكد من تثبيت أحدث إصدار من برنامج Arduino IDE المجاني على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تم العثور على الكود الخاص بنا في GitHub repo ، والذي يمكنك العثور عليه هنا:

github.com/BrownDogGadgets/CrazyCircuits/tree/master/Projects/Avoidance٪20Robot

الكود بسيط ، وقد تم التعليق عليه بشدة للمساعدة في شرح ما يفعله كل شيء.

ستحتاج أيضًا إلى مكتبة NewPing ، والتي يمكن العثور عليها هنا:

الخطوة 7: دع الروبوت الخاص بك يتجول

بمجرد الانتهاء من بناء الروبوت الخاص بك ، وتحميل الكود إلى Robotics Board ، يمكنك اختباره!

إن أبسط طريقة هي توصيل بنك الطاقة USB والسماح لروبوتك بالبدء في التحرك للأمام. إذا وضعت يدك أمامها ، فيجب أن تعود للخلف وتدور ثم تتحرك للأمام مرة أخرى. (لا تدعها تتدحرج من على الطاولة!)

قمنا ببناء "ساحة" بسيطة من الورق المقوى السداسي لروبوتنا لكي يتدحرج باستخدام صندوق كرتون قديم. لا تتردد في أن تكون مبدعًا فيما لديك.

الخطوة 8: اذهب أبعد

فيما يلي بعض الأسئلة ونشاط إضافي إذا كنت تريد المضي قدمًا في هذا المشروع.

أسئلة

ماذا تعلمت عند بناء الروبوت الخاص بك؟

ما الذي حدد اختياراتك في أجزاء LEGO المستخدمة؟

هل سيتدحرج الروبوت بشكل أسرع إذا كان لديه عجلات أكبر؟

نشاط إضافي

يوجد متغيرين في الكود (كما هو موضح أدناه) يمكنك ضبطهما من أجل تغيير مقدار الوقت الذي يعمل فيه الروبوت عندما يقوم بالنسخ الاحتياطي ثم يستدير لتجنب الجدار. لا تتردد في تغيير goBackwardTime و turnRightTime وشاهد كيف يؤثر ذلك على تصرفات الروبوت. تذكر ، عند إجراء تغييرات على التعليمات البرمجية الخاصة بك ، ستحتاج إلى إعادة تحميلها إلى الروبوت الخاص بك.

// عيّن عدد المللي ثانية التي سيتحرك الروبوت للخلف لمدة

int goBackwardTime = 1000 ؛ // تعيين عدد المللي ثانية التي سيتحول الروبوت الخاص بك إلى int turnRightTime = 1000 ؛

(ملاحظة: 1000 مللي ثانية تساوي ثانية واحدة.)

نأمل أن تكون قد استمتعت بـ Crazy Circuits Avoidance Robot ، وأن تقوم ببناء روبوت خاص بك. لقد استمتعنا ببناء منزلنا ومشاركته معك!