روبوت قابل للتوجيه مع العديد من الميزات: 8 خطوات (بالصور)

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

مرحبًا أيها الأصدقاء ، سأقدم في هذا الدليل روبوتًا رائعًا يمكنه القيام بالمهام التالية:

1- يمكن أن يتحرك ويتم التحكم في تحركاته عن طريق البلوتوث

2- يمكن القيام بالتنظيف كمكنسة كهربائية

3- يمكنه تشغيل الأغاني عن طريق البلوتوث

4- يمكنه تغيير حالة العين والفم عن طريق الأردوينو

5- يحتوي على مؤشر LED وامض

6- حواجبها وحافة التنورة من شريط LED

لذا فإن هذا التدريب الفريد هو فئة جيدة جدًا لأولئك الذين يريدون روبوتًا بسيطًا ولكنه متعدد الوظائف.

يجب أن أضيف ، العديد من ميزات هذا الروبوت مأخوذة من مقالات في موقع Instructables وأنا أقر بذلك من خلال اقتباس المقالة في كل قسم ذي صلة.

الخطوة 1: الأبعاد والميزات

1- الأبعاد العامة للروبوت:

- ابعاد القاعدة: 50 * 50 سم ارتفاعها عن الارض 20 سم شامل العجلات

- أبعاد العجلات: أقطار العجلات الأمامية: 5 سم ، والعجلات الخلفية 12 سم

- أبعاد خزان المكنسة الكهربائية: 20 * 20 * 15 سم

- قطر المواسير: 35 ملم

- أبعاد حجرة البطارية: 20 * 20 * 15 سم

- أبعاد الروبوت Istructables: 45 * 65 * 20 سم

سمات:

- الحركة بواسطة محركين يدوران العجلات الخلفية وعجلتان أماميتان بدون كهرباء ، ويتم التحكم في دوران المحركات بواسطة وحدة يتم التحكم فيها عن طريق البلوتوث وبرنامج يمكن تثبيته في الهاتف الذكي.

- وظيفة التنظيف بالمكنسة الكهربائية بمفتاح

- شرائط LED وامضة باللون الأحمر والأزرق

- تغيير حالة العين والفم كل 10 ثواني

- الحواجب وحافة تنورة الروبوت الحمراء مع ضوء ثابت يمكن تشغيلها وإيقاف تشغيلها

- تم تشغيل مكبرات الصوت التي تعمل بالبلوتوث على جسم الإنسان الآلي ويمكن تشغيلها بواسطة هاتف ذكي يعمل بنظام أندرويد من خلال البلوتوث.

الخطوة 2: فاتورة المواد والوحدات والمكونات

المواد والوحدات والمكونات المستخدمة في هذا الروبوت هي كما يلي:

1- عدد 2 علبة تروس ذات محرك ZGA28 (شكل 1):

الموديل - ZGA28RO (RPM) 50 ، الشركة المصنعة: ZHENG ، قطر العمود: 4 مم ، الجهد: 12 فولت ، طول العمود 11.80 مم ، لا يوجد تيار تحميل: 0.45 أ ، قطر علبة التروس: 27.90 مم ، كحد أقصى. عزم الدوران: 1.7 كجم سم ، ارتفاع علبة التروس: 62.5 ملم ، عزم دوران ثابت: 1.7 كجم.سم ، الطول: 83 ملم ، نسبة السرعة: 174 ، القطر: 27.67 ملم

2- برنامج تشغيل بلوتوث واحد لمحركات الروبوت (الشكل 2):

BlueCar v1.00 مجهز بوحدة HC-O5 Bluetooth (الشكل 3)

يمكن تثبيت برنامج android يسمى BlueCar v1.00 في الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android والتحكم ببساطة في حركات المحركات.

يظهر برنامج Android في الأشكال (4-1 ، 4-2 ، 4-3 ، 4-4 ، 4-5) ويمكن تنزيله

3- بطارية حمض الرصاص 12 فولت ، 4.5 أمبير ساعة (الشكل 5)

4- قوسين موتور 28 * 23 * 32 مم (شكل 6 ، شكل 7)

5- عدد اثنين من الوصلات ذات المحرك 10 * 10 * (4-6) ملم (شكل 8)

6- عدد 2 عمود دوران للمحرك قطر 6 مم * طول 100 مم

7- عجلتان خلفيتان كل منهما قطر 12 سم (شكل 9).

8- عجلتان أماميتان قطر كل منهما 5 سم (شكل 10).

9- قطعة 50 سم * 50 سم مربعة من صاج (بولي كربونات) بسماكة 6 مم

10- مجرى كهربائي مصنوع من مادة PVC يستخدم في تقوية وتأطير القاعدة بأبعاد 3 * 3 سم

11- الأنابيب البلاستيكية بقطر 35 مم لأنابيب المكنسة الكهربائية (بما في ذلك الكوع)

12- خزان المكنسة الكهربائية أو الحاوية عبارة عن وعاء بلاستيكي موجود في قصاصاتي بأبعاد 20 * 20 * 15 سم

13 - مروحة موتور المكنسة الكهربائية ، محرك 12 فولت مع مروحة طرد مركزي متصلة بها مباشرة

14- ستة مفاتيح هزازة

15- وحدة اردوينو أونو

16- مضخم صوت واحد أخضر PAM8403

www.win-source.net/en/search؟q=PAM8403

17- سماعتان كل منهما 8 أوم ، 3 وات

18- خمس وحدات مصفوفة نقطية 8 * 8 مع شريحة Max7219 وموصل SPI (الشكل 12)

www.win-source.net/en/search؟q=Max7219

19- عدد 2 ترانزستور قوى 7805

20- ثنائيات 1N4004

www.win-source.net/en/search؟q=1N4004

21- مكثفان 3.3 فائق التوهج

22- مكثفان 100 فائق التوهج

23- اثنان من الترانزستورات BC547

www.win-source.net/en/search؟q=BC547

24- مقاومين 100 أوم

25- مقاومتان 100 كيلو أوم

26- مكثفان 10 فائق التوهج

27- ثلاث لوحات عرض 6 * 4 سم

28- ما يكفي من أسلاك اللوح وأسلاك أحادية النواة 1 مم

29- موصل USB أنثى واحد (لقد استخدمت محور USB محترقًا وأخرجت واحدة من أنثى USB!)

30- جهاز استقبال بلوتوث BT163

31- مجرى كهرباء مصنوع من مادة PVC 1 * 1 سم

32- براغي

33- ثمانية على متن المحطات

الخطوة 3: الأدوات المطلوبة

1- كتر

2- منشار يدوي

3- لحام الحديد

4- كماشة

5- قاطع اسلاك

6- مثقاب صغير برؤوس مختلفة (مثقاب - مطاحن ، قواطع)

7- الحاكم

8- اللحيم

9- صمغ قوي

10- مفكات صغيرة ومتوسطة الحجم

الخطوة 4: قياسات محركات الأقراص

من أجل تحديد حجم محركات القيادة ، استخدمت أداة تحجيم محرك الأقراص في الموقع التالي:

www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizin…

الأساسيات هي كما يلي:

تهدف أداة Drive Motor Sizing Tool إلى إعطاء فكرة عن نوع محرك الدفع المطلوب لروبوتك المحدد من خلال أخذ القيم المعروفة وحساب القيم المطلوبة عند البحث عن محرك. تُستخدم محركات التيار المستمر بشكل عام لأنظمة محرك الدوران المستمر ، على الرغم من إمكانية استخدامها للدوران الجزئي (زاوية إلى زاوية) أيضًا. إنها تأتي في مجموعة متنوعة لا حصر لها من السرعات وعزم الدوران لتناسب أي حاجة. بدون تروس السرعة ، تدور محركات التيار المستمر بسرعة كبيرة (آلاف الثورات في الدقيقة (rpm)) ، ولكن لها عزم دوران ضئيل. للحصول على ملاحظات حول زاوية أو سرعة المحرك ، ضع في اعتبارك محركًا مزودًا بخيار تشفير. محركات التروس هي في الأساس محركات DC مع ترس إضافي. تؤدي إضافة الترس إلى تقليل السرعة وزيادة عزم الدوران. على سبيل المثال ، قد يدور محرك DC غير محمل بسرعة 12000 دورة في الدقيقة ويوفر عزم دوران يبلغ 0.1 كجم سم. تمت إضافة ترس السرعة 225: 1 لتقليل السرعة وزيادة عزم الدوران بشكل متناسب: 12000 دورة في الدقيقة / 225 = 53.3 دورة في الدقيقة و 0.1 × 225 = 22.5 كجم - سم. سيكون المحرك الآن قادرًا على تحريك وزن أكبر بكثير بسرعة معقولة. إذا لم تكن متأكدًا من القيمة التي يجب إدخالها ، فحاول إجراء تخمين جيد "متعلم". انقر فوق كل ارتباط لمزيد من التوضيح حول تأثير كل قيمة إدخال. نشجعك أيضًا على إلقاء نظرة على البرنامج التعليمي لتحجيم محرك محرك الأقراص ، حيث ستجد جميع المعادلات المستخدمة في هذه الأداة كاملة مع الشروحات.

لذلك فإن مدخلاتي للأدوات موضحة في الشكل 1

وتظهر نقاط الخروج في الشكل 2

كانت أسباب مدخلات الاختيار الخاصة بي ، أولاً التوافر وثانيًا السعر ، لذلك اضطررت إلى تكييف تصميمي مع ما كان متاحًا ، ولذا كان علي القيام بالعديد من التنازلات بما في ذلك زاوية الميل والسرعة و RPM. ، لذلك على الرغم من قيمة 80 دورة في الدقيقة ، الأداة المقترحة ، اخترت محركًا بسرعة 50 دورة في الدقيقة.

يمكنك العثور على العديد من المواقع على الإنترنت المخصصة لاختيار محرك القيادة في الموقع التالي ، يوجد دليل جيد جدًا بتنسيق pdf يقدم نصائح لا تقدر بثمن فيما يتعلق باختيار محركات الروبوت المتنقلة:

www.servomagazine.com/uploads/issue_downloa…

الخطوة 5: كيفية صنع الأجزاء الميكانيكية

يمكن عمل الأجزاء الميكانيكية بخطوات كما يلي:

1- عمل القاعدة: تقطيع صفيحة من البولي كربونات PC (بولي كربونات) مقاس 50 * 50 سم بسمك 6 مم وباستخدام مجاري كهربائية 3 * 3 لتقويتها كمستطيل ودعامتين متصالبتين لقوة أفضل.

2- ربط جزءين عموديين من مجاري كهربائية بالقاعدة وجعلها قوية بما يكفي لعجلات القيادة وعمل مقصورة لمحركات القيادة وتثبيت كل هذه الأجزاء بالقاعدة بمسامير لعمل هيكل صلب لتحمل الحمولة ودعامة العجلات.

3- توصيل الأسلاك بطول كافٍ بالمحركات ولحامها وربط المحركات بواسطة كتائف بحجرة المحرك.

4- ربط العجلات بالمحاور بواسطة براغي ولصق لجعل هذه التركيبات قوية بما يكفي لتحمل الحمل والسرعة ، وبعد إدخال الأعمدة في الفتحات الموجودة في الأجزاء الرأسية (انظر البند 2) وإضافة غسالات بلاستيكية في كلا الجانبين لعملها. محمل لدوران العمود ، قم بتوصيل الأعمدة بوصلات المحرك واستخدم الصواميل لعمل اتصال قوي ، وإلا فإن الأعمدة يمكن أن تنفصل عن المحركات وتجعل الحياة صعبة عليك. تعد محاذاة المحركات مهمة وتحتاج إلى مهمة دقيقة ودقيقة وصبر كافٍ لجعل محرك الأقراص قويًا ومتحركًا بحرية.

5- ربط العجلات الأمامية (في حالتي نوع من البكرات المستخدمة في تحريك الكراسي) بالقاعدة الصغيرة وربط قاعدتها بأنابيب بي في سي عمودية 35 مم ، لجعلها تدور بحرية دون أي عائق أو شد ، فمن الأفضل لاستخدام القليل من زيت السيليكون لجميع العجلات التي تحمل الثقوب وعلى العجلات الدوارة لجعلها تعمل بحرية مع السرعة.

6- ربط حجرة البطارية المصنوعة من صفائح البولي كربونات وربط الحجرة بالقاعدة ووضع البطارية داخل الحجرة لتكون جاهزة للتوصيلات اللاحقة.

7- ربط خزان المكنسة الكهربائية بالقاعدة بالغراء والمسامير وربط الأنابيب بها ، وقد استخدمت كوعًا وقمت بعمل نقطة الإنطلاق بواسطة الأنابيب ، والتي تم قطعها بشكل مناسب لاستخدامها كمدخل شفط لتنظيف الفراغ. يتم أيضًا توصيل مجموعة مروحة المحرك للتنظيف بالفراغ (يجب توصيل أطراف المحرك بأسلاك طويلة بما يكفي للأعمال اللاحقة ، كما أن الأسلاك ستكون على الأقل 0.5 مم ^ 2 لسحب التيار العالي بواسطة محرك المكنسة الكهربائية) إلى الجزء العلوي من خزان.

8- في هذه الخطوة ، سيتم قطع الروبوت الموجه من لوح متعدد الكربونات (سمك 6 مم) وتوصيله بالقاعدة بحيث يتم وضع خزان المكنسة الكهربائية بداخله ورأس الروبوت الذي يخصص له 20 * 20 * 20 مكعب. لمكونات الإلكترونيات والوحدات النمطية. يجب عمل ثلاثة ثقوب للمفاتيح المتأرجحة في الجسم الأمامي للروبوت.

الخطوة السادسة: كيف تصنع الأجزاء الإلكترونية:

لعمل الأجزاء الإلكترونية ، تكون الخطوات كما يلي:

1- عمل وميض LED

تم أخذ دارة ومكونات هذا الجزء بالضبط من التعليمات السابقة الخاصة بي على النحو التالي:

www.instructables.com/id/Amplifier-With-Bl…

2- عمل مصفوفة دوت ليد لحالة العين والفم:

كل ما قمت به في هذه الخطوة مأخوذ من التعليمات التالية:

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED…

إلا أنني قمت بتغيير برامجه وبدلاً من التحكم فيه من خلال الشاشة التسلسلية ، أضفت بعض الرموز لتغيير حالة العينين والفم كل 10 ثوانٍ. في قسم البرامج ، سأشرح المزيد عن هذا وأضمن البرنامج للتنزيل. لقد قمت بتضمين دائرة صغيرة لتحويل جهد بطارية 12 فولت إلى 5 فولت لاتصال إدخال Arduino UNO ، تفاصيل هذه الدائرة موجودة في تعليماتي السابقة على النحو التالي:

www.instructables.com/id/A-DESK-TOP-EVAPOR …

3- صنع محركات بلوتوث للقيادة

تعتبر توصيلات المحركات بوحدة محرك القيادة عبر البلوتوث (الشكل 3) سهلة ووفقًا للرقم المذكور أعلاه ، أي أطراف المحرك اليمنى إلى الأطراف اليمنى للسائق وأطراف المحرك اليسرى إلى الأطراف اليسرى للسائق ، والطاقة من البطارية إلى محطات الطاقة والأرض للسائق حيث يتم تثبيت مفتاح متأرجح في حجرة البطارية للتشغيل والإيقاف. سيتم شرح برنامج هذا الجزء في جزء البرنامج.

4- عمل مكبرات صوت بلوتوث

هذا الجزء سهل ومأخوذ بالضبط من التعليمات التالية:

www.instructables.com/id/Convert-Speakers-…

مع استثناءين ، أولاً لم أقم بتمزيق جهاز استقبال Bluetooth واستخدمت USB أنثى لتوصيله بمصدر الطاقة الخاص بي (مثل العنصر 2 أعلاه ، أي دائرة 12 فولت / 5 فولت) ومقبس أنثى لتوصيله إلى وحدة مكبر الصوت الخاصة بي. ثانيًا ، لقد استخدمت وحدة مكبر للصوت ، خضراء PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search؟q=PAM8403) ، 3 وات (الشكل 11) ، بدلاً من مكبر الصوت المستخدم في هذا الدليل ، وأنا متصل مكبر الصوت الأيسر الخاص بي إلى المحطات اليسرى من PAM8403 وقم بتوصيل السماعة اليمنى بالأطراف اليمنى لـ PAM8403 (https://www.win-source.net/en/search؟q=PAM8403) ، مع مراعاة القطبية ، أنا استخدمت مدخلات 5 فولت من نفس مصدر الطاقة أعلاه وقمت بتوصيل المحطات الثلاثة في PAM8403 بمقبس الإخراج لجهاز استقبال Bluetooth وفقًا للشكل.

الخطوة 7: البرامج

يوجد برنامجان في هذا الدليل ، 1- لبرنامج تشغيل محرك Bluetooth و 2) للعيون والفم Dot-matrix

- يتم تضمين برنامج مشغل المحرك هنا للتنزيل ، يمكنك تثبيت ملف apk هذا في هاتفك الذكي والتحكم في الروبوت عن طريق البرنامج من خلال البلوتوث.

- البرنامج الخاص بـ Arduino هو نفس البرنامج المضمن في المذكور أعلاه والذي يمكن توجيهه لتغيير حالة العينين والفم باستخدام Dot-Matrix LED-s ، لكنني قمت بتغيير بعض الرموز لتسبب Arduino في تغيير الحالات في كل 10 ثوانٍ ، ويتم تضمين هذا البرنامج هنا للتنزيل أيضًا.

الخطوة الثامنة: الخاتمة:

أخيرًا وليس آخرًا ، آمل أن تتمكن من صنع روبوتك الخاص والاستمتاع به مثلي عندما أرى روبوتي القابل للتوجيه كل يوم يقوم بوظائف رائعة ويذكرني أنني جزء من مجتمع إبداعي يسمى INSTRUCTABLES