Robot De Tracción Diferencial (محرك تفاضلي): 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente. Es unaedicina basada en conjuntos de robots que se Coordinan para realizar tareas grupales. روبوتات Los الفردية deben ser capaces de sensar y actuar en un ambiente real. Entre las Instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos)، Aalborg University (Dinamarca)، y EPFL (Suiza). El robot consta de actuadores (llantas)، el módulo de potencia، un conjunto de sensores (módulo de Instrumentación ELECTRONICA) y un módulo de comunicación inalámbrica.

El robot هو مناسب من قبل التكلفة النسبية للباجو ، de aproximadamente 167 دولارًا ، مقارنة بين otras plataformas que pueden costar más de 1000 دولار. El diseño es modular، cuffable، y fue realizado por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala، durante el año 2017.

الخطوة 1: Módulos Del Robot Y Listado De Materiales

El robot se divide en tres módulos:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. Instrumentación Electronica (sensores y la programación que los gobierna)
3. Comunicación inalámbrica (WiFi)

الفقرة لا تفصيل عن الروبوتات التي يجب أن تكون موجودة:

• إمبريسورا 3D
• cortadora الليزر
• فريسادورا دي الدوائر.

En caso de que no se cuente con ellas، se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart para PCB، oulpteo para Impresión 3D y corte láser.

هذا البرنامج المساعد لأرشيفات Excel يخدع المواد اللازمة للروبوت. El precio calculado de 167 $ للروبوت نفسه calculó sin incluir el costo ni material para la Impresora 3D، cortadora، y fresadora.

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser، adafruit، robotshop)، por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot.

الخطوة 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

El diseño del robot incluye tres ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هذا هو الملحق الخاص بقائمة المحفوظات Gerber para su Fabricación.

1. Placa de potencia y control de motores، dos capas. فابريكاسيون ثنائي الفينيل متعدد الكلور بوتنسيا
2. Placa de control de sensores ultrasónicos، dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de módulos WiFi، Teensy، IMU *، una capa (Gerber PCB modulos final.zip)

* La IMU es opcional. هذه التوصية تستخدم في 9 درجات من الحرية مع جهاز قياس ، giroscopio y magnetómetro. يجب أن يكون الأمر كذلك حتى الآن في 6 DOF لا توجد نتائج مرضية بحد ذاتها.

Si no se cuenta con una fresadora de cCTos، se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar، se advuntan los archivos para modificar las placas.

التوصية:

Soldar de primero los elementes SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Utilizar equipo adecuado para realizar soldadura SMD.

جيثب ديل برويكتو

الخطوة 3: Impresión De Piezas 3D Y Corte Láser

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

إمبريسورا ثلاثي الأبعاد:

1. قاعدة ultradonicos1)
2. مفتاح بورتا y منصهر (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia [4)
5. عجلة الكرة (1) *

Cortadora الليزر:

1. بورتا باتيريا MDF (2)
2. قاعدة MDF (1)
3. تابا دي أكريليكو (1)

* El Ball caster هو مركب من una pieza Impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

سيُحسِّن هذا التطبيق من لوس أنجلوس الجديد الذي يلزم أن يكون مخصصًا للعرض ثلاثي الأبعاد. Solo deben de ser exportados a stl desde Invictor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

يرجى ملاحظة أن المخترع (التجميع النهائي للتحول) إلى القرص الذي يندرج ضمن قائمة التعديل.

Piezas 3D y 2D

الخطوة 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de componentes de superficie، del más pequeño al más grande. Luego se hace la soldadura de Compones throug-hole.

أعد استخدام المعكرونة بدون تدفق. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

من المهم أن تكون معتادًا على درجة الحرارة العادية.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. Placa de potencia: كابلات Utilizar de un caliber que soporten al menos 1.5 amperios de carga Continua para el switch de nueve polos. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circo. Consultar siempre los esquemáticos de la PCB o los diagramas de conexiones advuntos para saber donde colocar cada componente.
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom layer، en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor canidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra، no se sueldan directamente en el PCB. Si no se tienen vías، se recomienda soldarlas con cable y estaño، removiendo después las puntas con un alicate.
3. Placa de módulos: El diseño del PCB tiene headers adicionales que son opcionales. نصوص منفردة رأس المال الخاسر hembra para el teensy ، para el WiFi y headers hembra de pines largos para la interconexión con el PCB de sensors ultrasónicos. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy، más adelante se muestra un diagrama de ellos.

الخطوة 5: Armar La Estructura

تعليم الفيديو:

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الخطوة 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores، baterías y encoders

A los encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre، para que funcione con 3.3V.

En el diagrama se muestra la Distribución de cómo deben ir las conexiones. تستخدم برامج التشفير Los encodersia poseen redundancia en la conexión de GND y 3.3V. En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND، uno para cada encoder. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia. Si se desea otro orden، se debe cambiar la programación del mirocontrolador.

También es importante la conexión de motores، ya que si se interambian las posiciones - y +، el robot irá en sentido contario. Esto se puede arreglar modificando la programación del microcontrolador.

Conexión del switch de 9 polos y fusible

También se موافق على مخطط الفقرة conectar el switch de 9 polos a la placa de potencia، al igual que la conexión del fusible. Este switches مهمة ، ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para allowir la carga. En la otra posición ON، las baterías se colocan en serie y alimentan los reguladores de voltaje de 5V y 3.3V، que Distribution energía a todo el robot. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el pin 9 del switch (ver diagrama) se Apprga el fusible de protección de 1A.

الخطوة 7: Ensamblar La Parte Superior (Sensores ، WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. تقديم مستشعرات فقدان ، sosteniendo la base ، رؤوس en los hembra que se Soldaron en la placa سداسية.
3. Colocar el Teensy y el WiFi ESP8266 en la placa de módulos. Si se desea، también se debe introducir la IMU en los headers.
4. تقديم la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos، cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. مقدمة عن la parte Superior en las barras roscadas، verificando que sea la orientaciónrecta. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte Superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

الخطوة 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas هي برامج التشفير الهامة.

Para ello se tienen los potenciómetros de los encoders، que ajustan la sensibilidad. Con un osciloscopio se debe Observar dos señales cuadradas en cada encoder، desfasadas 90 °. Al Girar la lanta manualmente hacia adelante، una señal aparece antes que la otra. Al Girar la llanta hacia atrás، la señal que antes aparece antes، ahora aparece después.

أجهزة التشفير Otra forma de calibrar los encoders، aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo، es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se advunta el diagrama de pines de la placa de módulos، a la que se le Soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

الخطوة 9: Cargar El Firmware Del Robot

الفقرة الواقعية pruebas con algoritmos de control، se recomienda cargar el firmware que se addunta. Es un script de arduino que envía datos a la computadora y recibe instrucciones de ella، vía WiFi (con el módulo ESP8266).