سرقة الروبوت الآلي: 10 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

تم إنشاء هذا التوجيه استيفاءً لمتطلبات مشروع Makecourse في جامعة جنوب فلوريدا (www.makecourse.com).

ستتعلم في هذا البرنامج التعليمي كيفية صنع روبوت آلي بالكامل يُدعى Rob وهو مزود بأجهزة استشعار تسمح له باكتشاف العوائق. يتحرك روب حتى يتلامس مع عقبة ثم يتوقف ويتحقق من محيطه ويستمر في مسار خالٍ من العوائق.

لإنشاء هذا الروبوت ، ليس من الضروري معرفة Arduino و C ++ ولكنها تساعد!

هيا بنا نبدأ!

الخطوة 1: ما سوف تحتاجه

بالنسبة لهذا المشروع ، سوف تحتاج إلى:

المواد:

• اردوينو UNO x1
• درع المحرك x1
• اللوح x1
• DC موتورز x4
• عجلات x4
• HC-SR04 جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية x1
• حوامل بطارية 9-V x2
• مايكرو سيرفو موتور x1
• بطاريات 9 فولت × 2
• شريط كهربائي
• الأسلاك
• الصندوق الأسود x1
• مستشعر اللمس x1

أدوات:

• مسدس الغراء الساخن
• لحام حديد
• طابعة 3D
• مفك براغي
• قواطع للاسلاك

الخطوة الثانية: تجهيز العجلات

خذ اثنين من أسلاك العبور وضع واحدًا من خلال كل من علامات التبويب النحاسية الموجودة على جانب محرك التيار المستمر. باستخدام مكواة لحام ، قم بلحام أسلاك العبور بمحرك التيار المستمر. كرر لجميع المحركات.

خذ العجلة وضعها على الدبوس الأبيض الموجود على الجانب الآخر من الألسنة النحاسية على محرك التيار المستمر. يجب أن تظل العجلة مثبتة بإحكام وتدور بحرية مع محرك التيار المستمر.

للتحقق مما إذا كانت العجلات تعمل بشكل صحيح ، ضع كل من الأسلاك التي تم لحامها على كل محرك تيار مستمر على المحطات الموجبة والسالبة لبطارية 9 فولت. يجب أن تدور العجلة.

الخطوة الثالثة: تجهيز المكونات المطبوعة ثلاثية الأبعاد

باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد ، اطبع ملفات.stl التالية. يتم تضمين ملفات الأجزاء أيضًا في حالة الحاجة إلى تعديل التصميم.

الخطوة 4: إعداد Motor Shield

باستخدام مفك البراغي ، سنقوم بتوصيل كل من أسلاك محرك التيار المستمر بمنافذ M1 M2 M3 و M4 على درع المحرك.

قم بتوصيل المحركات التي ستتحكم في العجلات اليسرى بمنافذ M1 و M2 ومحركات العجلة اليمنى بمنافذ M3 و M4.

إذا كان المحرك يعمل للخلف ، فقم ببساطة بتبديل الأسلاك الموجودة على منفذ درع المحرك لتلك العجلة. (أساسًا تبديل الوصلات الإيجابية والسلبية).

أسلاك لحام طويلة على + 5V ، و Ground ، و A0 ، و A1 ، و Pin 3 على درع المحرك. سيتم استخدام هذه لتوصيل Breadboard ومستشعر الموجات فوق الصوتية ومستشعر اللمس في خطوات لاحقة.

باستخدام مفك براغي ، قم بتوصيل حامل البطارية بمنفذ EXT_PWR على واقي المحرك. سيوفر هذا الطاقة لدرع المحرك والعجلات.

ضع واقي المحرك على Arduino ، وتأكد من محاذاة المنافذ بشكل صحيح.

الخطوة 5: قم بالاتصال بلوحة التوصيل

للحفاظ على الأشياء بسيطة ، يتم لحام معظم الوصلات على درع المحرك. يتم استخدام اللوح بشكل أساسي لتوفير التوصيلات الأرضية + 5V.

باستخدام الأسلاك الملحومة على واقي المحرك في الخطوة الأخيرة ، قم بتوصيل السلك + 5V بشريط الطاقة الأحمر للوحة الخبز وتوصيل السلك الأرضي بشريط الطاقة الأزرق على اللوح.

الخطوة 6: قم بإعداد مستشعر الموجات فوق الصوتية HC-SR04

في هذا الجزء ، ستحتاج إلى الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد من الخطوة 3!

ضع مستشعر الموجات فوق الصوتية في جزء حامل المستشعر فوق الصوتي المطبوع ثلاثي الأبعاد. قم بتوصيل 4 أسلاك توصيل أنثى إلى أنثى بمنافذ الأرض ، و Trigger ، و Echo ، و VCC الموجودة في الجزء الخلفي من جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية. قم بتشغيل أسلاك العبور عبر الجزء الداخلي من جزء تثبيت المؤازرة وباستخدام الغراء الساخن ، قم بتوصيل جزء تثبيت المؤازرة بجزء حامل المستشعر بالموجات فوق الصوتية.

قم بتوصيل الأسلاك التي تم لحامها على درع المحرك في الخطوة 4 بنهاية جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية الأنثى بوصلة الأنثى. يجب أن يتصل RIG بـ A0 ، ويجب أن يتصل ECHO بـ A1. قم بتشغيل اتصال من شريط الطاقة الأحمر على اللوح إلى منفذ VCC على مستشعر الموجات فوق الصوتية واتصال آخر من قطاع الطاقة الأزرق إلى منفذ GROUND.

تأمين التوصيلات بشريط كهربائي لضمان عدم فكها.

الخطوة 7: قم بإعداد محرك سيرفو

في هذه الخطوة ، ستحتاج إلى الجزء المطبوع الأساسي ثلاثي الأبعاد.

ركب محرك سيرفو على الفتحة المركزية (الفتحة الوسطى للفتحات المستطيلة الثلاث) للجزء الأساسي المطبوع ثلاثي الأبعاد. قم بتشغيل أسلاك المؤازرة من خلال الفتحة وتوصيل محرك سيرفو بمنفذ SER1 على زاوية درع المحرك.

الصمغ الساخن قطعة الموجات فوق الصوتية من الخطوة السابقة إلى الجزء العلوي من محرك المؤازرة.

الخطوة الثامنة: قم بإعداد مستشعر اللمس

قم بتوصيل 3 أسلاك توصيل أنثى بمنافذ G و V و S الموجودة في الجزء الخلفي من مستشعر اللمس.

قم بتوصيل السلك الملحوم على السن 3 من واقي المحرك بمنفذ S على مستشعر اللمس. قم بتشغيل اتصال من شريط الطاقة الأحمر على اللوح إلى منفذ VCC على مستشعر الموجات فوق الصوتية واتصال آخر من قطاع الطاقة الأزرق إلى منفذ GROUND.

الخطوة 9: تجميع Rob

قم بتسخين مسدس الغراء الساخن الخاص بك ، وسيتم استخدامه على نطاق واسع في هذه الخطوة. أثناء انتظار تسخين مسدس الغراء الساخن ، قم بطلاء الصندوق الأسود الذي تم توفيره لك في Make Course باستخدام طلاء أكريليك. انتظر حتى يجف هذا.

بمجرد أن يصبح الغراء ساخنًا ، قم بلصق الجزء الأساسي / المستشعر فوق الصوتي أعلى الصندوق. قم بتشغيل الأسلاك داخل الصندوق. ضع درع المحرك و Arduino ولوح التجارب داخل الصندوق.

قم بالغراء الساخن لمحركات DC الأربعة في الجزء السفلي من الصندوق ، مما يضمن وجود العجلات المتصلة بـ M1 و M2 على اليسار ، والعجلات المتصلة بـ M3 و M4 على الجانب الأيمن. في هذه المرحلة ، يجب أن يكون Rob كاملاً مطروحًا منه الرمز.

الخطوة 10: الكود

لتشغيل الكود المقدم ، يجب أولاً تنزيل ملفات AFmotor و NewPing في مكتبات اردوينو الخاصة بك.

قم بتنزيل ملف FinalCode_4connect وقم بتحميله على اردوينو الخاص بك.

يقوم الكود بإعداد الوظائف التي تساعد في تغيير مسار الروبوت إذا كان هناك عقبة في طريقه. عندما يكتشف روب عائقًا يتوقف ، ويتحقق إلى يساره ويمينه ، واعتمادًا على موقع العائق ، تُسمى وظائف الحركة إلى الأمام ، والتحرك للخلف ، والانعطاف ، واليسار ، والانعطاف حتى يتمكن من التحرك في الاتجاه الصحيح. عندما يتم الضغط على مستشعر اللمس ، تبدأ المؤازرة في مسح محيطها ويتحرك روب للأمام حتى يكتشف عقبة. عند اكتشاف عائق ، يتوقف روب ويبدأ وظيفة changePath.

يجب الآن تشغيل الروبوت الخاص بك وتجنب العقبات!