Alpha Bot 1.0: 13 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

نقدم … ALPHABOT 1.0 الروبوت 2-Raspberry-Pi-Cluster مع 2 DOF وكاميرا 8 ميجابكسل هذا الروبوت لديه الكثير من الميزات مع الكثير للذهاب. قد لا تظهر جميع الميزات في بعض الصور أو مقاطع الفيديو أعلاه ، نظرًا لحقيقة أن الروبوت قد مر بمراحل مختلفة من البناء بمرور الوقت ، ولا يزال أمامه الكثير للقيام به.

ملاحظة مهمة:

تُظهر 2 من الصور أعلاه الروبوت مع درع المحرك أعلى الروبوت وشاشة تعمل باللمس مقاس 7 بوصات.

يمكنك بنائه بهذه الطريقة ، عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد لشاشة التثبيت (لاحقًا في هذا الدليل) ، وحذف شريط الضبط المكون من 40 سنًا ، ويمكنني نشر المزيد من المعلومات مع استمرار هذا المشروع هنا أو على مدونتي. ابق على اتصال على alphabot-blog.herokuapp.com/ أو هنا.

اللوازم

فيما يلي المستلزمات التالية التي استخدمتها لبناء هذا الروبوت. يمكنك شرائها من موقع الأجهزة عبر الإنترنت:

• MOUNTAIN_ARK مجنزرة روبوت ذكي بمنصة السيارة الذكية هيكل خزان معدني من سبائك الألومنيوم مع محرك ثنائي قوي بتيار مستمر 9 فولت
• SunFounder PCA9685 16 Channel 12 Bit PWM Servo Driver لـ Arduino و Raspberry Pi
• وحدة GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS ، متحكم بدون طيار ، جهاز استقبال GPS)
• 50 قطعة 5 مللي متر 4 دبوس RGB متعدد الألوان كاثود مشترك LED لاردوينو لتقوم بها بنفسك
• Gikfun Infrared LED IR IR Emission and Receiver for Arduino (Pack of 10 Pairs) (EK8460)
• لوحة اليجو ميجا 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LEDs باعث الأشعة تحت الحمراء وصمام استقبال الأشعة تحت الحمراء لاردوينو (عبوة من 20 قطعة) (EK8443)
• مجموعة المبتدئين Iduino Mega 2560 لـ Arduino W / 33 درسًا تعليميًا أكثر من 200 قطعة من مجموعات مشروع المكونات الإلكترونية الكاملة
• TFmini-s ، 0.1-12m Lidar Detector Sensor Lidar Tiny Module Single-Point Micro Ranging Module with UART / I2C Communication Interface
• مجموعة بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن 12 فولت 3000 مللي أمبير في الساعة من TalentCell لشريط LED وكاميرا CCTV والمزيد ، بنك طاقة بطارية خارجي بإخراج مزدوج 12 فولت / 5 فولت USB مع شاحن ، أسود
• Raspberry Pi 3 موديل B (2X)
• وحدة كاميرا Raspberry Pi V2.0
• كاميرا Raspberry Pi NoIR V2.0
• 4 قطع 5.5X2.1mm تيار مستمر كابل موصل الطاقة
• كابل Adafruit المرن لكاميرا Raspberry Pi - 18 بوصة / 457 ملم (2x)
• لوحة اندلاع Adafruit USB Micro-B (ADA1833)
• LM386N-1 أشباه الموصلات ، الجهد المنخفض ، مضخم الطاقة الصوتية ، Dip-8 ، 3.3 مم ارتفاع × 6.35 مم عرض × 9.27 مم طول (عبوة من 10)
• شاحن متنقل بنك الطاقة 26800 مللي أمبير بطارية خارجية فائقة السعة مع منفذ إخراج مزدوج مع 4 مصابيح LED
• Freenove Ultimate Starter Kit لـ Raspberry Pi 4 B 3 B + ، 434 صفحة دروس تفصيلية ، Python C Java ، 223 عنصرًا ، 57 مشروعًا ، تعلم الإلكترونيات والبرمجة ، لوحة توصيل بدون لحام
• مجموعة أدوات لحام الحديد - درجة حرارة قابلة للتعديل 60 وات ، سلك لحام ، حامل حديد اللحام ، قاطع الأسلاك ، أطراف حديد اللحام ، مضخة إزالة اللحام ، ملاقط ، الصنوبري ، أنابيب الانكماش الحراري [110 فولت ، قابس الولايات المتحدة]
• مجموعة النماذج الأولية للوحة PCB مزدوجة الجوانب ، لوحة دوائر مطبوعة عالمية Quimat 35 قطعة مع 5 أحجام للحام DIY والمشروع الإلكتروني (QY21)
• لوحة توصيل بدون لحام مع كابلات توصيل - ALLDE BJ-021 2 قطعة 400 دبوس و 2 قطعة 830 دبوس نموذج أولي من لوحة PCB و 3 قطع من أسلاك الطائر دوبونت (ذكر ، أنثى ، أنثى ، ذكر ذكر) لـ Raspberry Pi و Arduino
• ربطات بسحاب 2 مم (عبوة من 500)

• شاشة راسبيري باي 7 بوصة تعمل باللمس

الخطوة 1: إعداد برنامج RPI

الخطوة الأولى: تثبيت raspbian ، لـ RPIs (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

لغة البرنامج: Java مع NetBeans IDE. لدي اتصال مشروع مشترك عن بعد مع Raspberry Pi. (سابقًا ، كانت المنصة الرئيسية للروبوتات تعالج process.org)

حول البرنامج: تم تصميم المعالجة لتكون كراسة رسم برمجية مرنة. يسمح لك بالبرمجة باستخدام رسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد بلغة جافا ، أو باستخدام "أوضاع" أخرى (لغات البرمجة). يستخدم Swing (UI) و JOGL (OpenGL (3D)) وأنظمة Java الأساسية الأخرى. مشكلة واحدة. إنه موجه فقط للمبرمجين المبتدئين والبرامج الصغيرة ، لقد غيرت منصة البرامج الخاصة بي بسبب قيود محددة أخرى أيضًا ، على وجه التحديد لأن جميع ملفات.pde في مشروعك ، في IDE المُعالج سوف تمتلئ في الأعلى. أنا الآن أستخدم NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download) ، مع مشاركة المشروع عن بعد بين جهاز الكمبيوتر الخاص بي و raspberry pi الرئيسي ، بحيث تكون برمجة أشياء مثل دبابيس GPIO وما إلى ذلك أسهل. وأنا أنظر إلى java FX لروبوتاتي UI.

يمكنك التعرف على كيفية إعداد NetBeans IDE مع مشاركة المشروع عن بُعد في هذه المقالة:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

الخطوة 2: تجميع العناصر في الهيكل

الشكل الأكثر فائدة للتجميع: أجد أن أكثر أشكال التجميع فائدة هي الروابط المضغوطة. باستخدام الروابط المضغوطة ، يمكنك إرفاق أي شيء بهيكل الروبوت الخاص بك. لقد اشتريت روابط مضغوطة مقاس 2 مم ، بحيث يمكن أن تتناسب مع أي ثقب في الهيكل الخاص بي.

إذا كان هناك مكان جيد لوضع عدد قليل من البراغي ، ومع ذلك ، في حالة مستشعر IMU (في الصور أعلاه) ، فيجب إدخال البراغي بدلاً من ذلك.

أستخدم أيضًا غسالات مطبوعة ثلاثية الأبعاد (كما هو موضح في الصور أعلاه) للتباعد ولحماية طلاء الهيكل من الخدش.

الخطوة 3: نظرة عامة على اللحام

العناصر المراد بيعها ، لاحقًا في هذه التعليمات:

• كما هو مذكور أعلاه: مستشعرات الأشعة تحت الحمراء
• كابل طاقة اردوينو 5.5x2.1
• 5 فولت المصباح 5 فولت + وصلات GND
• نظام طاقة بطارية LiOn 12 فولت ونظام طاقة 5 فولت
• شريط ضبط ذو 40 سنًا لتحريك درع المحرك مسافة 1 سم بعيدًا عن المحركات

نصائح اللحام: عندما قمت بلحام مستشعري الأشعة تحت الحمراء ، استخدمت سلكًا معزولًا نموذجيًا لتوصيلات أطول. استخدام الأسلاك النحاسية المعلبة أسهل كثيرًا. حصلت على 24 سلك AWG. لقد استخدمته في لحام الجزء الخلفي من كسر الدبوس الخاص بي وهو يعمل بشكل أفضل بلا حدود من السلك المعزول.

الخطوة 4: لوحة اندلاع اللحام

لا يبدو ذلك ضروريًا في البداية ، ولكن إذا كنت تريد توصيل 10 مستشعرات بأردوينو واحد ، فهذا ضروري بالتأكيد. يمكنك وضع سلك GND في نهاية اللوحة ، وستحصل على 26 سلكًا آخر من أسلاك GND لاستخدامها. سأستخدم هذا على جميع دبابيس اردوينو 5V و GND و 3.3V.

الخطوة 5: المصابيح الأمامية اللحام

عند لحام المصابيح الأمامية (المضمنة في الهيكل) ، قمت بلحام أسلاك GND معًا من أجل الحفاظ على بساطة الأشياء عند توصيل كل شيء بـ Arduino. لقد استخدمت مقاومًا بقوة 220 أوم ، لكلا المصابيح الأمامية ، واستخدمت أنابيب الانكماش الحراري لمنع الوصلات الملحومة من الانهيار.

الخطوة 6: مستشعرات اللحام بالأشعة تحت الحمراء

بعد ذلك ، تريد لحام مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، بناءً على الرسم التخطيطي الموضح أعلاه.

كما قلت ، عندما قمت بلحام مستشعري الأشعة تحت الحمراء ، استخدمت سلكًا معزولًا نموذجيًا لتوصيلات أطول ، ولكن من الأسهل كثيرًا استخدام سلك نحاسي معلب 24 AWG لذلك. فقط تأكد من أن الأسلاك لا تتقاطع!

الخطوة 7: وظائف لحام أخرى

الأجزاء الأخرى المصنوعة محليًا والتي تحتاج إلى بيعها

• كابل الطاقة إلى Arduino MEGA 2560 (كابل طاقة 5.5x2.1 إلى كابل USB 2.0)
• نظام طاقة بطارية LiOn 12 فولت ونظام طاقة 5 فولت

الخطوة 8: أضف Motor Shield

ستحتاج إلى لحام شريط ضبط 40 سنًا:

يكون درع المحرك 1 سم قريبًا جدًا من المحركات ، لذلك سيتعين عليك إنشاء شريط ضبط 40 سنًا لتحريك درع المحرك للخلف بمقدار 1 سم

- هذا هو المكان الذي يكون فيه سلك النحاس المعلب ذو قياس 24 ضروريًا للغاية.

الخطوة 9: كاميرا طباعة ثلاثية الأبعاد

أنت الآن بحاجة إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد للكاميرا وحامل الكاميرا.

خذ ملفات G-Code وافتحها في Ultimaker Cura أو أي برنامج طباعة ثلاثي الأبعاد آخر تستخدمه. بمجرد الانتهاء من طباعة النموذج ، ضع المؤازرة في الحامل وألصق مسدس الغراء غطاء التثبيت في الأعلى ، ثم قم بإلصاق أقواس التثبيت في الموصل البلاستيكي المؤازر السفلي

الخطوة 10: طباعة ثلاثية الأبعاد للعناصر الضرورية الأخرى

جميع الأجزاء مصنوعة باستخدام فتيل PLA الأسود

• أعلى لوحة جبل اردوينو

• حامل شاشة مقاس 7 بوصات (اطبع هذا فقط إذا كنت تريد تثبيت شاشة مقاس 7 بوصات أعلى واقي المحرك)

  التجميع: سيتعين عليك حفر ثقوب في Screen Mount Platform ، وإدخال قطع Screen Mount Raise ، ثم لصقها بمسدس الغراء

• المكسرات والغسالات (المذكورة سابقاً)

  يمكنك تنزيله من هنا: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

التصميم والطباعة ثلاثية الأبعاد لقد صممت الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد في الخلاط ، واستخدمت كورا ultimaker لطباعتها.

أعلاه هي رموز G للعناصر الإضافية المطلوب طباعتها لروبوتك.

الخطوة 11: توصيل كل شيء

قم بتوصيل جميع الأسلاك من أي مستشعرات قمت بتوصيلها بـ AlphaBot ، وقم بتوصيلها بـ Arduino Mega 2560. قم بتوصيل أي وصلات GND أو 5V أو 3.3V بلوحة الفصل.

ربط جميع اللوحات بالتسلسل

لكي تتواصل اللوحات مع بعضها البعض ، يجب توصيل لوحة raspberry Pis و Arduino بشكل تسلسلي.

الكابلات التسلسلية المطلوبة (قد تحتاج إلى لحام واحد ، إذا لم يكن لديك):

• 1 USB (قياسي) - USB (أصغر) (كابل USB بلوحة Arduino)
• 1 USB (قياسي) - كابل USB (قياسي).

مكتبة جافا للاتصال التسلسلي السهل:

الخطوة 12: إرفاق البطاريات بالهيكل

يتم تشغيل هذا الروبوت بواسطة: حزمة طاقة 5v 2.61A (أعلى) وبطارية LiOn 12 فولت (أسفل) يمكنك شحن البطاريات باستخدام لوحة فصل USB الصغيرة (5 فولت) وكابل طاقة 12 فولت 5.5 × 2.1.

بطارية 12 فولت: يتم توصيل بطارية TalentCell 12v بدرع المحرك و arduino mega 2560 (خرج 5 فولت) ، لإعطاء الطاقة للمحركات. يتم شحنه بواسطة كبل طاقة بجهد 12 فولت ، ولهذا السبب احتجت إلى إنشاء شاحن منفصل على الروبوت الخاص به.

حزمة بطارية 5 فولت: حزمة بطارية 5 فولت متصلة بـ 2 RPIs ويتم شحنها بواسطة لوحة اندلاع micro-usb.

الخطوة 13: ابق على اتصال

يمكنني نشر المزيد من المعلومات مع استمرار هذا المشروع. ابق على اتصال على alphabot-blog.herokuapp.com/

إذا كنت قد استمتعت بهذه التعليمات ، فيرجى قلبها (أعلاه) والتصويت لها في مسابقة المؤلف لأول مرة (أسفل)