كيفية إنشاء روبوت ذاتي التوازن بطباعة ثلاثية الأبعاد يتم التحكم فيه عن بُعد: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

هذا تطور للإصدار السابق من B-robot. 100٪ مصدر مفتوح / روبوت اردوينو. الشفرة والأجزاء ثلاثية الأبعاد والإلكترونيات مفتوحة لذا لا تتردد في تعديلها أو إنشاء نسخة ضخمة من الروبوت. إذا كانت لديك شكوك أو أفكار أو تحتاج إلى مساعدة ، استفد إلى أقصى حد من مجتمع B-robot

الإصدار الجديد يأتي بالعديد من الميزات الجديدة:

• تحكم واضبطه باستخدام هاتفك الذكي / جهازك اللوحي عبر تطبيق jjRobots المجاني أو iOS أو Android
• يمكن التحكم في Google Blockly!
• مثالي للاستمتاع بينما تتعلم الروبوتات (ألق نظرة على تحديات الروبوتات!)
• يمكنك الآن استخدام بطاريات AA عادية (أو بطارية LIPO ذات 3 خلايا) أي شيء قادر على توصيل 9 فولت
• اثنان من مخرجات SERVO (أحدهما يستخدم في ARM). تحكم في مخرجين مؤازرين فقط من خلال النقر على شاشة هاتفك الذكي.
• أسهل في الطباعة وباستخدام كميات أقل من البلاستيك
• يمكن تنشيط PRO MODE من هاتفك الذكي / جهازك اللوحي (زيادة خفة الحركة والسرعة)
• زيادة نطاق WIFI (حتى 40 مترًا)
• يتم عرض حالة البطارية و "زاوية الميل" في الوقت الفعلي على شاشة هاتفك الذكي
• قم بتعديل عنصر التحكم الآلي PID الخاص به في الوقت الفعلي وشاهد كيف يؤثر ذلك على سلوكه وأدائه.

لكن أولاً ، لنبدأ من البداية. نظرًا لأن هذه هي Instructables ، فقد يكون لديك بعض العناصر اللازمة لإنشاء B-robot EVO.

القائمة:

• لوحة تحكم DEVIA (هذه اللوحة تجعل الإعداد أسهل حيث أنها تحتوي بالفعل على مقاييس الدوران / التسارع + وحدة WIFI ويمكنها التحكم في الماكينات وما يصل إلى ثلاثة محركات متدرجة). إذا كنت تريد أن تصنع بنفسك ، ألق نظرة على هذا التخطيطي)
• 2x NEMA17 محركات متدرجة + 14 سم كابلات (زوج)
• 2x محرك متدرج سائق (A4988)
• مضاعفات التروس المعدنية (ستحتاج إلى ذراع للقتال ورفع الروبوت B الخاص بك …)
• 6x بطارية AA حالة مع مفتاح تشغيل / إيقاف
• البراغي + الصواميل اللازمة لضبط كل شيء
• زوج من مصدات النايلون أو الطباعة ثلاثية الأبعاد (14 × 5 سم)
• شريط مزدوج الجانب ، عيون googly …
• 2 شرائط مطاطية للعجلات: قبضة

الخطوة 1: قائمة BOM وما هي العناصر

القائمة:

• لوحة التحكم DEVIA: هذه اللوحة تجعل عملية الإعداد أسهل. إنها نسخة "محسّنة" من Arduino ZERO القوي ولكن مع محركات + مخرجات تحكم مؤازرة ، WIFI ، منفذ COMMs ، منفذ جهد 12 فولت يمكن التحكم فيه وأجهزة استشعار. إذا كنت تريد "تصنيع / تجميع" بنفسك ، ألق نظرة على هذا الرسم البياني ، وسوف يساعدك على ربط جميع العناصر المختلفة معًا.
• عدد 2 محرك متدرج NEMA17 + كبلات 14 سم (زوج). حسنًا ، يجب أن تعمل محركات السائر NEMA17 بنفس المواصفات.
• عدد 2 محرك متدرج (A4988). الأكثر استخداما سائق السائر.
• سيرفو التروس المعدنية: ستحتاج إلى ذراع للقتال ورفع الروبوت B الخاص بك … لن تعمل أجهزة التروس المصنوعة من النايلون بالشكل المطلوب
• جراب بطارية 6x AA مع مفتاح تشغيل / إيقاف: تم تركيب هذه الحالة في الإطار ولكن يمكنك استخدام بطارية LiPO أيضًا (3S)
• البراغي والصواميل اللازمة لضبط كل شيء: مسامير وصواميل M3 (12 × 6 مم ، 12 × 15 مم)
• زوج من مصدات النايلون (14 × 5 سم): بدلاً من ذلك ، يمكنك إنشاء مصد مخصص خاص بك هنا وطباعته
• شريط مزدوج الجانب ، عيون googly… لتثبيت IMU على درع الدماغ. سيعمل هذا الشريط ذو الوجهين بمثابة عبث للصدمات على وحدة التحكم في الحركة IMU
• الإطار: أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد
• 2 شرائط مطاطية للعجلات: قبضة
• هاتفك الذكي / جهازك اللوحي للتحكم فيه

إذا كنت تريد تخطي كل هذا والانتقال إلى فيديو دليل التجميع. انقر هنا

الخطوة الثانية: ميزات B-robot والتحديات الروبوتية

لقد أنشأنا تحديات للتغلب عليها مع B-robot ، فهي طريقة سهلة لتقديم التحكم في الإلكترونيات والروبوتات بينما تستمتع. لقد حاولنا جعل كل شيء ميسور التكلفة قدر الإمكان باستخدام عناصر "MAKER World" الشائعة جدًا وتوفير تطبيقات مجانية للتحكم في الروبوتات.

يمكن التحكم في B-robot عبر Google Blockly. مزيد من المعلومات هنا

تم تعديل معلمات سلوكها في الوقت الفعلي: info

يمكنك حتى أن تكون فني روبوت: اضبط الروبوت الخاص بك للفوز بالسباق!

قام العديد من المصنّعين بتعديل وإضافة أجزاء إلى B-robot. الق نظرة عليهم هنا

بعض النظريات الكامنة وراء روبوت ذاتي التوازن: هنا

الخطوة 3: إذا قمت بإنشاء هذا الروبوت ، فلديك تقريبًا كل ما تحتاجه لإنشاء هذه الكائنات:

إذا كانت لديك بالفعل الأجزاء اللازمة لإنشاء هذا الروبوت ، فلديك بالفعل 90٪ من العناصر المطلوبة لإنشائها:

• Sphere-o-bot: روبوت فني ودود يمكنه الرسم على أجسام كروية أو بيضة من حجم كرة بينج بونج إلى بيضة بطة كبيرة (4-9 سم).
• Iboardbot: إن iBoardbot عبارة عن روبوت متصل بالإنترنت قادر على كتابة النصوص والرسم بدقة كبيرة
• TheMotorized Camera Slider: منزلق كاميرا يتم التحكم فيه بواسطة الهاتف الذكي
• روبوت الهوكي الهوائي!: روبوت هوكي هوائي مليء بالتحديات ، مثالي للاستمتاع!
• B-robot EVO

كلهم يستخدمون نفس الإلكترونيات والعناصر المساعدة

الخطوة 4: فيديو دليل التجميع

هذه هي المرة الأولى التي نسجل فيها مقطع فيديو بدلاً من عمل دليل تجميع "صورة". بالنسبة لهذا الروبوت ، من الأسهل معرفة كيفية توصيل كل شيء والحصول على بعض التفسيرات / النصائح حول كيفية القيام بكل شيء.

يوجد دليل تجميع "يتم تحديثه دائمًا" هنا مع بعض النصائح فقط في حالة رغبتك في الحصول على نهب.

الخطوة 5: تحميل كود ARDUINO إلى DEVIA CONTROL BOARD

أ) قم بتثبيت Arduino IDE على جهاز الكمبيوتر الخاص بك من هنا (تخطي هذه الخطوة إذا كان لديك Arduino IDE مثبتًا بالفعل) تم اختبار رمز B-robot هذا وتطويره على إصدار IDE 1.6.5 والإصدارات الأحدث. إذا كانت لديك مشكلة في تجميع الكود ، فأخبرنا بذلك

ب) قم بتنزيل جميع ملفات اردوينو من هنا. انسخ الملفات الموجودة داخل مجلد BROBOT_EVO2_23_M0 في محرك الأقراص الثابتة

ج) قم بتجميع الكود وإرساله إلى لوحة التحكم في DEVIA

1. افتح Arduino IDE الخاص بك
2. افتح الكود الرئيسي في /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. قم بتوصيل لوحة DEVIA بجهاز الكمبيوتر باستخدام كابل USB
4. ملاحظة: إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تقوم فيها بتوصيل لوحة Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فقد تحتاج إلى تثبيت برنامج التشغيل.
5. حدد اللوحة Arduino / Genuino ZERO (منفذ USB الأصلي). في قائمة الأدوات-> اللوحة
6. حدد المنفذ التسلسلي الذي يظهر على الأدوات-> المنفذ التسلسلي
7. أرسل الرمز إلى اللوحة (زر التحميل: سهم يشير إلى اليمين)

اختيار اللوحة الصحيحة قبل تحميل الكود

د) انتهى

الخطوة السادسة: التحكم في B-ROBOT EVO 2:

مستخدمو Android:

لقد قمنا بتطوير تطبيق مجاني للتحكم في Brobot (و JJrobots المستقبلية) للهاتف الذكي / الجهاز اللوحي الذي يعمل بنظام Android أو iOS:

تطبيق Android / تطبيق iOS

الخطوات لمتابعة:

1. قم بتثبيت تطبيق التحكم في JJRobots (لنظام Android أو iOS)
2. بعد تشغيل Brobot EVO ON ، قم بتوصيل هاتفك الذكي / جهازك اللوحي بشبكة wifi الخاصة بـ B-robot EVO (كلمة مرور WIFI الافتراضية هي 87654321)
3. قم بتشغيل تطبيق التحكم JJrobots واللعب باستخدام B-robot EVO!

الخطوة 7: نموذج B-robot التفاعلي ثلاثي الأبعاد

سيساعدك النموذج التفاعلي ثلاثي الأبعاد في الحصول على فكرة جيدة عن شكل B-robot EVO بمجرد تجميعه

الخطوة 8: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

لا يستجيب الروبوت B الخاص بي للأمر المرسل من هاتفي الذكي / الكمبيوتر اللوحي

تحقق من أنك متصل بشبكة JJROBOTS_XX باستخدام كلمة المرور الصحيحة (افتراضيًا: 87654321) وأن جهازك لم يحظر حركة مرور البيانات إلى B-robot (ابق متصلاً دائمًا بالروبوت)

يفتقر الروبوت B الخاص بي إلى القوة أو يسقط بدون سبب

اضبط التيار الذي يتم توصيله بواسطة سائقي محركات السائر. استخدم مفك البراغي وقم بتدوير البراغي المشار إليها في الصورة أدناه برفق. التناوب 10º-30º أكثر من كافٍ. الدوران في اتجاه عقارب الساعة: قم بزيادة الطاقة التي يتم توصيلها للمحركات

لا يستطيع الروبوت B الخاص بي الوقوف بمفرده

إذا كان كل شيء على ما يرام ، فإن B-robot يحتاج فقط إلى القليل من المساعدة من المؤازرة للوقوف بمفرده. الق نظرة على هذا الفيديو. إذا كان الروبوت الخاص بك لا يتصرف كما هو الحال في الفيديو ، فاضبط طاقة إخراج محركات السائر (الإرشادات أعلاه). ضع في اعتبارك أن المصدات لها وظيفتان هنا: حماية الإلكترونيات + الروبوت ومساعدته على الوقوف بسهولة.

وضع التصحيح

يوجد وضع DEBUG داخل كود B-robot. سيسمح لك هذا الوضع بتصحيح سلوك الروبوت إذا كنت تواجه مشكلات. يرجى الرجوع إلى مجتمع B-robot إذا كانت لديك مشاكل أو أسئلة. انظر إلى خط الرسم “#define DEBUG 0 وقم بتغيير 0 إلى 1… 8 اعتمادًا على المعلومات التي تريد الحصول عليها.

مزيد من المعلومات في نهاية هذه الصفحة

الخطوة 9: التعليمات

أسئلة مكررة:

لماذا تستخدم محركات Stepper؟

هناك العديد من الخيارات للمحركات: DC ، Brushless ، Steppers … نختار محركات السائر لأن لديهم عزم دوران كافٍ ، يمكنك توصيل العجلات مباشرةً بدون تروس تولد بعض الخط المائل العكسي (هذه مشكلة شائعة في موازنة الروبوتات) ، لديهم محامل جيدة وستكون قادرًا على التحكم في سرعة المحركات بدقة. في الأحجام القياسية ، تكون هذه المحركات رخيصة (نستخدم نفس المحركات المستخدمة في الطابعات ثلاثية الأبعاد العادية) وبرامج التشغيل رخيصة وسهلة التفاعل مع Arduino أيضًا.

لماذا تستخدم اتصال واي فاي؟

يتيح لنا استخدام اتصال Wifi العمل مع الكثير من الأجهزة (الهواتف الذكية ، والأجهزة اللوحية ، وأجهزة الكمبيوتر …) أجهزة Bluetooth أرخص ولكن مداها عادة ما يكون أقصر. الأجهزة القديمة غير مدعومة ولا يمكنك توصيلها بالإنترنت بسهولة. تتيح لنا وحدة Wifi التي نوصي بها إنشاء نقطة وصول ، لذلك لا تحتاج إلى استخدام بنية أساسية لشبكة Wifi حالية (لا تتيح لك وحدات Wifi الرخيصة القيام بذلك). يمكنك توصيل جهازك مباشرة بالروبوت في أي مكان ولكن إذا كنت تفضل ذلك يمكنك اختراقه واستخدام البنية التحتية الخاصة بك وبالتالي التحكم في الروبوت الخاص بك (أو أي شيء قمت بإنشائه) عبر الإنترنت من أي مكان بعيد في العالم! (رائع ، أليس كذلك؟)

لماذا BROBOT؟

الروبوتات ذات التوازن الذاتي هي متعة المشاهدة واللعب. يتطلب الروبوت ذاتي التوازن أجهزة استشعار وخوارزميات تحكم. سوف تجد جميع HOWTO والوثائق الفنية التي تشرح "وراء الكواليس" في JJROBOTS. تعلم الإلكترونيات والروبوتات من خلال إنشاء BROBOT الخاص بك من البداية! هناك بعض الحلول التجارية لروبوت التوازن ، ولكن هنا نريد مشاركة المعرفة والأفكار. يمكنك استخدام أجزاء BROBOT لإنشاء المزيد من الروبوتات أو الأدوات الذكية ، ضع في اعتبارك أن جميع الأجهزة المستخدمة في BROBOT هي أجهزة / إلكترونيات قياسية مع الكثير من الإمكانات. في مجتمع JJROBOTS نريد أن نوضح لك كيف! أنت الآن تشتري روبوتًا ذاتي التوازن ، فأنت تشتري أجهزتك الإلكترونية والملحقة! هل تفكر في إنشاء روبوت التوجيه الذاتي GPS؟ نسخة معدلة من BROBOT هو الروبوت الخاص بك!

ما مقدار الحمولة التي يمكن أن تحمل BROBOT؟

يمكن أن تحمل BROBOT علب المشروبات الغازية الخاصة بك بسهولة. لقد اختبرنا 500 جرام من الحمولة بنجاح. زيادة الوزن تجعل الروبوت غير مستقر ولكن هذا قد يكون ممتعًا أيضًا ، أليس كذلك؟

لماذا استخدام محركات السائر لإنسان آلي متوازن؟

هناك العديد من الخيارات للمحركات ، DC ، Brushless ، Steppers … نختار محركات السائر لأنها تحتوي على عزم دوران كافٍ ، يمكنك توصيل العجلات مباشرةً بدون تروس تولد بعض الخط المائل العكسي ، ولديها محامل جيدة ويمكنك التحكم في سرعة المحركات جدًا بدقة. كما أنها رخيصة والسائقين أيضًا …

هل يمكنني استخدام بطاريات قابلة لإعادة الشحن من بطاريات ليبو؟

نعم ، يمكنك استخدام بطاريات AA القياسية (موصى بها القلوية) أو بطاريات قابلة لإعادة الشحن بحجم AA (مثل NiMh) أو يمكنك استخدام بطارية 3S Lipo اختياريًا. قم بتشغيل بطاريات ليبو على مسؤوليتك الخاصة.

ما هو وقت تشغيل BROBOT؟

مع بطاريات AA القابلة لإعادة الشحن (على سبيل المثال Ni-Mh 2100mAh) ، يمكنك توقع حوالي نصف إلى ساعة من وقت التشغيل

هل يمكن أن يعمل BROBOT بدون وحدة wifi؟

نعم ، يمكن أن تعمل BROBOT وتحافظ على استقرارها. لكن ، بالطبع لا يمكنك التحكم فيه بدون الوحدة النمطية.

هل يمكنني تغيير اسم شبكة Wifi التي ينشئها BROBOT؟

نعم ، في مخطط التكوين ، يمكنك تغيير الاسم وأيضًا بعض تكوينات الإنترنت الأخرى. يمكنك أيضًا توصيل BROBOT بشبكة Wifi الحالية

هل هذا مشروع للمبتدئين في Arduino؟

حسنًا ، BROBOT ليس "مشروعًا مبتدئًا" سهلاً ، ولكنه يحتوي على الكثير من الوثائق بحيث يكون لديك منصة لتنمية مهاراتك. يمكنك أولاً تركيب BROBOT الخاص بك باتباع الإرشادات ويجب أن يعمل بشكل جيد ، ثم يمكنك البدء في فهم بعض أجزاء الكود وأخيراً كتابة الأجزاء الخاصة بك من الكود … على سبيل المثال ، قد يكون من السهل (توجد دروس لهذا الغرض) لكتابة رمز بحيث يحرك الروبوت الذراع تلقائيًا ويدور نفسه إذا لم ترسل أمرًا خلال 10 ثوانٍ … المزيد من الاختراقات المتقدمة: قم بالتحويل إلى روبوت مستقل تمامًا مع وجود عقبة تتجنب إضافة SONAR ، والتحويل إلى روبوت خط المتابعة ، وما إلى ذلك …

لماذا إلكترونيات BROBOT ليست رخيصة جدًا؟

نحن شركة ناشئة صغيرة حقًا (شخصان في وقت فراغنا) والآن يمكننا فقط تشغيل مجموعة صغيرة من الإلكترونيات. كما تعلمون ، فإن سعر الإلكترونيات ينخفض بسرعة في الإنتاجات ذات الحجم الكبير ولكننا بدأنا … إذا قمنا ببيع العديد من اللوحات وتمكنا من تشغيل المزيد من المنتجات ذات الحجم الكبير ، فسنخفض الأسعار !!. JJROBOTS لم يولد لكسب المال ، فروحنا تكمن في بيع "منتجات جيدة" لتأسيس مشاريعنا التالية ونشر المعرفة بالروبوتات