Ard-e: الروبوت مع Arduino كعقل: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

كيفية إنشاء روبوت مفتوح المصدر يتحكم فيه Arduino بأقل من 100 دولار.

نأمل بعد قراءة هذه التعليمات أن تكون قادرًا على اتخاذ خطوتك الأولى في مجال الروبوتات. تبلغ تكلفة Ard-e حوالي 90 دولارًا إلى 130 دولارًا اعتمادًا على مقدار الإلكترونيات الاحتياطية التي لديك. التكاليف الرئيسية هي: Arduino Diecimella- 35 دولارًا https://www.makershed.com/ProductDetails.asp؟ProductCode=MKSP1 طقم البلدوزر- 31 دولارًا https://www.tamiyausa.com/product/item.php؟product-id= 70104 Servo- 10 دولارات حصلت عليها من متجر هوايات محلي Worm Gear Motor- 12 دولارًا - في أي مكان من 0 دولار إلى 28 دولارًا اعتمادًا على المبلغ الذي تريده ومدى اتساع كومة الإلكترونيات غير المرغوب فيها ، لذلك من خلال إنفاق حوالي 100 دولار ، تحصل على روبوت للتحكم عن بعد مع نظام تحريك وإمالة يمكن استخدامه لتوجيه الكاميرا ، مسدس airsoft (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) أو يمكنك إرفاق ليزر به لأن هذا هو ما لديك حوله. إذا كنت تريد أن تكون قاسيًا حقًا ، فيمكنك إرفاق ليزر دي في دي به وحرق كل ما تريد (https://www.youtube.com/watch؟v=CgJ0EpxjZBU) بالإضافة إلى عمل نظام التحريك والإمالة الذي يتم التحكم فيه عن بُعد يمكنك أيضًا شراء شرائح تبلغ قيمتها حوالي ثلاثة دولارات ، وإرفاق أجهزة استشعار بأرد إي وجعله مستقلاً بشكل كامل. مقابل ما يقرب من مائة دولار ، يمكنك بناء نظام الروبوتات الخاص بك الذي يحتوي على معظم وظائف Roomba أو روبوت lego-mindstorms: يمكن أن يشعر عندما يصطدم بشيء مبرمج لتجنب ما يصطدم به ، ويمكنه اتباع ألمع الضوء ، شم الملوثات ، سماع الأصوات ، تعرف بدقة إلى أي مدى وصلت ، ويتم التحكم فيها بواسطة جهاز تحكم عن بعد قديم معاد تدويره. كل هذا بحوالي نصف سعر الوحدات التجارية. هذا هو دخولي إلى مسابقة الروبوتات RobotGames ، لذا إذا كنت ترغب في ذلك ، فتأكد من التصويت لها! ملاحظة - في الأصل كنت سأدخل الإصدار الذي يتم التحكم فيه عن بُعد فقط كدخول إلى المسابقة ولكن منذ تأجيل الموعد النهائي ، سأوضح لك كيفية جعل Ard-e يعمل بنفسه. حتى نصل إلى كيفية بناء أرض إي

الخطوة 1: بناء الجرافة الخاصة بك

لذلك بمجرد حصولك على مجموعة الجرافة الجديدة إما في البريد أو في متجر الهوايات المحلي ، يجب عليك تجميعها معًا. تميل هذه المجموعات من Tamiya إلى أن تكون باهظة الثمن قليلاً لكنها تستحق ذلك. لقد وجدت صندوق التروس الدودي الذي أستخدمه لتحريك الليزر في صندوق من المشاريع القديمة المغطاة بالغبار ، ولم يتم لمسه ربما لمدة ثلاث سنوات. بعد تفجير الغبار وتثبيته ، سارت الأمور على ما يرام.

يجب أن يكون سكين الجيب أو الجلد هو كل الأدوات التي ستحتاجها لتركيب الجرافة. التعليمات خطوة بخطوة ويسهل اتباعها حتى لو كانت اللغة الإنجليزية مهتزة قليلاً. نظرًا لأنني لم أكن أخطط لاستخدام Ard-e كجرافة ضعيفة حقًا ، لم أقم بتركيب المحراث. يتم التحكم في محركات التيار المستمر التي تقود الجرافة بواسطة مفاتيح الرمي المزدوج (DPDT) التي تشكل وحدة التحكم. لقد أضفت رسمًا تخطيطيًا حول كيفية توصيل مفتاح DPDT الخاص بك للتحكم في المحرك لأنني انتهيت لاحقًا بالتحكم في محرك التحريك بمفتاح DPDT آخر. نأمل أن يوضح الرسم التخطيطي أن المفتاح عند إلقاؤه في اتجاه ما يجعل المحرك يدور في اتجاه ما ، وعندما يتم إلقائه في الاتجاه الآخر ، فإنه يدور في الاتجاه الآخر.

الخطوة 2: قم بتجميع نظام التحريك والإمالة

إذاً لديك الآن قاعدة لـ Ard-e تم تصميمها وبناءها جيدًا (نأمل أن لا تتسبب اللغة الإنجليزية في التعليمات في إقصائك كثيرًا). أنت الآن بحاجة إلى بناء شيء يمكن لهذه القاعدة أن تتجول فيه وتقوم بأشياء رائعة به. اخترت وضع محرك DC آخر ومضاعفات عليه كنظام تحريك وإمالة يمكن استخدامه لتوجيه ما تريد. يتم التحكم في المؤازرة بواسطة Arduino ويتم التحكم في محرك التحريك بواسطة مفتاح DPDT الذي اشتريته في كوخ الراديو بحوالي دولارين. للتحكم في المؤازرة ، كتبت بعض التعليمات البرمجية في بيئة برنامج Arduino التي تقرأ انخفاض الجهد من مقياس الجهد وتحويل ذلك إلى الزاوية التي يجب نقل المؤازرة إليها. لتنفيذ ذلك على Arduino ، قم بتوصيل سلك بيانات المؤازرة بأحد دبابيس الإخراج الرقمية على Arduino وسلك الجهد الزائد إلى 5 فولت والسلك الأرضي بالأرض. بالنسبة لمقياس الجهد ، تحتاج إلى توصيل القائمين الخارجيين بـ + 5 فولت والآخر بالأرض. يجب بعد ذلك توصيل الرصاص الأوسط من مقياس الجهد بمدخل تناظري. ثم يعمل مقياس الجهد كمقسم جهد له قيم محتملة من 0V إلى +5. عندما يقرأ Arduino الإدخال التناظري ، فإنه يقرأه من 0 إلى 1023. للحصول على زاوية لتشغيل المؤازرة ، قمت بقسمة القيمة التي كان Arduino يقرأها على 5.68 للحصول على مقياس من 0-180 تقريبًا. إليك الكود الذي استخدمته للتحكم في مؤازرة الإمالة من مقياس الجهد: # include int potPin = 2 ؛ // يختار دبوس الإدخال لمقياس الجهد سيرفو 1 ؛ int val = 0 ؛ // متغير لتخزين القيمة القادمة من إعداد potentiometervoid () {servo1.attach (8) ؛ // يحدد دبوس المؤازرة} الحلقة الفارغة () {val = analogRead (potPin) ؛ // اقرأ القيمة من مقياس الجهد val = val / 5.68 ؛ // تحويل القيمة إلى درجات servo1.write (val) ؛ // اجعل المؤازرة تذهب إلى تلك الدرجة Servo:: Refresh () ؛ // الأمر مطلوب لتشغيل المؤازرة} إذا كنت بحاجة إلى مساعدة في العمل مع Arduino كما فعلت ، فأنا أقترح بشدة الانتقال إلى www.arduino.cc إنه موقع رائع مفتوح المصدر ومفيد حقًا. لذلك بعد اختبار التحكم في المؤازرة والمفتاح ، كنت بحاجة إلى مكان لوضعها. انتهى بي الأمر باستخدام قطعة من خشب الخردة مقطوعة بنفس طول Ard-e وربطها باللوح الخلفي بقطعة من الألومنيوم بزاوية 90 درجة. ثم قمت بتثبيت مفتاح DPDT ومقياس الجهد في وحدة التحكم. لقد كان ضغطًا محكمًا واضطررت إلى حفر ثقب آخر في الجزء العلوي منه لإخراج الأسلاك منه ، لكن بشكل عام نجح الأمر بشكل جيد. انتهى بي الأمر أيضًا إلى لحام الأسلاك في دائرة التحكم الحالية لتشغيل صندوق تروس الدودة ، ربما كان من المفترض حقًا أن أستخدم مؤازرة أخرى للتنقل ، لكن متجر الهوايات الذي ذهبت إليه كان لديه واحد فقط من الدولارات العشرة ويمكن للمحرك أن يدور 360 درجات على عكس المؤازرة. المحرك بطيء بعض الشيء بالرغم من ذلك. الآن إلى الاختبار.

الخطوة 3: اختبار وعمل نسخة التحكم عن بعد من Ard-e

لذلك قبل أن نبدأ في قيادة Ard-e ، نحتاج إلى جعل Arduino mobile. كل ما تحتاجه لكي تصبح Decimilla متنقلة هو بطارية 9 فولت متصلة بمقبس يلائم مصدر الطاقة الخارجي. انتهى بي الأمر بقطع سلك الطاقة من محول قديم وحصلت على مقطع من الخليط 9 فولت عن طريق تفكيك 9 فولت قديم. يحتاج العبور أيضًا إلى النقل من طاقة USB إلى طاقة التحويل. إذا تم توصيل البطارية بشكل صحيح ، يجب أن يضيء مصباح الطاقة الموجود على Arduino. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فمن المحتمل أنك أخطأت في القطبية ويجب عليك تبديل الأسلاك. لقد فعلت هذا في البداية ولم يتسبب في أي ضرر للرقاقة لكنني لا أوصي بفعل ذلك لفترة طويلة.

الآن يجب عليك اختبار لمعرفة ما إذا كان كل شيء يعمل كما كنت تتوقع. قم بإرفاق شيء ما بالمقلاة ونظام الإمالة مثل الكاميرا أو المصباح. لقد استخدمت ليزرًا مضغوطًا مرتبطًا بالمؤازرة لأنه مناسب بشكل جيد وكان لدي واحد موجود. قم بقيادة Ard-e وحاول ألا تلمع الليزر في عينيك. عندما وضعت Ard-e معًا لأول مرة ، وضعت Arduino خلف وحدة التحكم وقمت بتسجيله في مكانه. مع هذا الإعداد في كل مرة أشغل فيها إما محركات القيادة أو محرك التحريك ، ستنتقل المؤازرة إلى وضع 0 درجة. من الواضح أن تشغيل المحركات سيتداخل مع نبض التحكم في التوقيت ويجعل المؤازرة تعتقد أنه كان من المفترض أن تكون عند 0 درجة. اعتقدت أن هذا ربما كان بسبب طول سلك التحكم في أجهزة Ard-e. كان عليه أن يركض من Ard-e إلى Ardunio خلف وحدة التحكم طوال الوقت بينما يكون على مقربة من الأسلاك التي تحمل التيار إلى المحركات. تسببت هذه الأسلاك في حدوث الكثير من الضوضاء في سلك التحكم وجعلته ينتقل إلى 0. لإصلاح هذه المشكلة ، قمت بنقل Arduino من خلف وحدة التحكم إلى Ard-e. لاحظ التثبيت الاحترافي للغاية لشريط مجاري الهواء لكل من المؤازرة والاردوينو. هذا القضاء على أسلاك المحرك التي تحدث ضوضاء وحل المشكلة. بعد ذلك ، حملت الأسلاك الطويلة الطاقة وإشارة الإدخال من مقياس الجهد بدلاً من إشارة الطاقة والتحكم للمؤازرة. تؤثر الضوضاء الصادرة عن أسلاك المحرك الآن على قراءة مقياس الجهد الذي له تأثير ضئيل أو معدوم على الدرجة التي يتم دفع المؤازرة إليها. إذن لديك الآن نسخة Ard-e التي يتم التحكم فيها عن بُعد. في الأساس ، لقد صنعت للتو سيارة رائعة حقًا مبنية في المنزل يمكنك القيادة حولها والإشارة إلى الأشياء بها. أقل ما يقال عن استخدام Arduino هو نقص في الاستخدام. يستخدم Ard-e الآن 1/6 من قدرته على الإحساس بالعالم التناظري و 1/14 من قدرات الإدخال / الإخراج الرقمية الخاصة به. يمكنك توفير بعض المال لنفسك وإخراج المؤازرة و Arduino إذا كانت السيارة المنزلية هي كل ما تريده…. ولكن إذا كنت تريد حقًا أن تغرق أسنانك في عالم الروبوتات ، فاقرأ المزيد حول كيفية جعل Ard-e يقود نفسه.

الخطوة 4: Ard-e on Auto: استخدام Ardunio لقيادة محركات التيار المستمر

الجائزة الثانية في مسابقة الروبوتات Instructables و RoboGames