BOB' V2.0: 6 خطوات (بالصور)

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

هذا تكملة ، إذا جاز التعبير ، لـ "روبوت تجنب عقبة بشخصية" يمكن توجيهه. في هذا الدليل ، قررت تسمية الروبوت "BOB". كان لدى BOB عدد قليل من العيوب والعيوب ، لذلك قمت الآن بتحسين BOB بعدة طرق. (هو؟) لديه الآن أفضل:

• القدرة على التحمل (نظام الطاقة المحسن)
• "الرؤية" (حساسات إضافية)
• "الأعصاب" (يتم إجراء الاتصالات بشكل أكثر أمانًا)
• قوة العقل (متحكم مختلف)

يستخدم Bob الآن منظم تبديل وبطارية 9.6 فولت RC للطاقة ، وحوامل مستشعر أفضل ، ومستشعر GP2D12 IR إضافي ، ومضاعفات التحريك لجهاز تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية ، ومتحكم AVR ATmega168 على لوحة تطوير Arduino. لطالما أحببت بناء المشاريع باستخدام وحدات التحكم الدقيقة ، وما هو أفضل من بناء روبوت بواحد لعرض قدرات وحدة التحكم الدقيقة على أكمل وجه!

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

فيما يلي قائمة بما يتألف منه BOB وأين يمكن الحصول عليها:

• 1x Futaba S3003 (Hobby Servo) - Hobbytown USA ، Futaba.com
• 2x المنظر الماكينات التدوير المستمر - Parallax.com ، Acroname.com

أجهزة / كبلات النماذج الأولية:

• 1x 3-Wire Sensor Cable - أي موزع قطع غيار روبوت عبر الإنترنت. لقد حصلت على خاصتي من Trossenrobotics.com.
• 4x "لوحة تركيب المقابس التناظرية". - لقد حصلت على هذه هنا. أعتقد أنه يمكنك أيضًا الحصول عليها من Digikey.
• اللوح - راديوشاك
• أطوال مختلفة من الأسلاك (للتوصيلات على اللوح). لقد استخدمت لوح التجارب لأنني أكره اللحام. يتم استخدام اللوح لعمل جميع الوصلات بين المستشعرات والميكروكونترولر.
• رؤوس الذكور - لقد تلقيت بعض الرؤوس التي حصلت عليها من Sparkfun هنا.

المستشعرات:

• 3x Sharp GP2D12 IR Sensors (مع كبلات ثلاثية الأسلاك) - Acroname ، Trossen Robotics (هذا هو المكان الذي حصلت فيه على الألغام) ، Devantech
• 'Ping)))' Ultrasonic Rangefinder - Parallax.com ، أعتقد أنني رأيته في أماكن أخرى على الإنترنت …

قوة:

• 9.6V Ni-Cd بطارية قابلة لإعادة الشحن (أو أي بطارية خلية 8-AA أخرى / أي بطارية قابلة لإعادة الشحن أعلى من 9 فولت) - حصلت على هذه البطارية منذ وقت طويل عندما تم استخدامها مرة واحدة في سيارة سباق RC. يمكنك الحصول عليها عمليا من أي متجر للهوايات.
• 5V 1A Switching Voltage Regulator - Dimension Engineering.com أو Trossen Robotics (حيث حصلت على المنجم)
• موصل مناسب ليناسب البطارية التي تستخدمها (لإجراء الاتصال بين البطارية والإلكترونيات).

الحاسوب:

Arduino Microcontroller (Arduino Diecimila ؛ أعلم أن الصورة تظهر NG ؛ كان ذلك حادثًا. قصدت تحميل صورة من Diecimila. لقد استخدمت Diecimila ، لكن ليس عليك الحصول على أحدث طراز من Arduino لهذا الروبوت.)

الهيكل:

الهيكل الذي استخدمته هو واحد حصلت عليه من مجموعة من Parallax تسمى "BOE-Bot Kit". يمكنك استخدام زجاج شبكي ، أو لوح بلاستيكي بحجم مناسب ، أو هيكل مُجهز مسبقًا من بائع تجزئة عبر الإنترنت ، أو حتى كتلة من الخشب

إدارة الكابلات:

روابط الكابلات - (تلك الأشياء البلاستيكية البيضاء التي تجدها في عبوات لتجميع الأشياء معًا) يمكنك الحصول عليها في مستودع المنزل ، أو أدنى ، أو عمليًا أي متجر لاجهزة الكمبيوتر

آخر:

• 1x Piezo Speaker / Element - لقد استخدمت هذا كمؤشر ؛ يصدر Arduino صوتًا عند بدء تشغيل البرنامج
• 1x ليد
• 1x 200ohm المقاوم (لمصباح LED)

الخطوة 2: بدء التجميع - تركيب كتيفة مستشعر الأشعة تحت الحمراء Sharp

توجد بعض الشقوق التي تتماشى مع الثقوب والشقوق الموجودة في الهيكل المعدني. قم بتثبيت كتيفة تركيب المستشعر ببراغي وصواميل على الجانب السفلي.

الخطوة 3: قم بتركيب Pan Servo و Ultrasonic Rangefinder

تعمل أجهزة التحريك على تحريك Ping)) أفقيًا لمجموعة واسعة من اكتشاف الأشياء ، بالإضافة إلى قياس المسافات بزوايا مختلفة لتحديد أوضح مسار للسفر. لقد استخدمت بعض المواجهات لتركيب المؤازرة ، وبعض البراغي التي أمتلكها. الحجم الذي تريد استخدامه لهذا الجهاز صغير حقًا ؛ لم أتمكن من العثور على مسامير "الخيط" المناسب في أي مكان ولكن عبر الإنترنت. أحصل على هذا الجهاز إما من Sparkfun Electronics أو Parallax (كلاهما عبر الإنترنت). كل من تجار التجزئة هؤلاء لديهم جميع المسامير والمواقف من نفس الحجم. الآن ، لجهاز تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية. لقد صنعت خصيصًا شريحة تثبيت لـ Ping))) حارس بالموجات فوق الصوتية لأنني لم أرغب في إنفاق الأموال الإضافية على جهاز واحد عبر الإنترنت. لقد استخدمت بعض زجاج شبكي ، وحافة مستقيمة (شفرة حلاقة) ، ومشبك c لفصل البلاستيك عن بعضه البعض. كل ما عليك القيام به لجعل هذا التثبيت هو قياس أداة تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية ، وقطع قطعتين متطابقتين من زجاج شبكي أكبر من حجم الحارس بالموجات فوق الصوتية بزوجين مم ، وحفر الثقوب عند الضرورة ، ولصقها بزاوية قائمة كما هو موضح. أخيرًا ، قم بحفر ثقب صغير أكبر قليلاً من المسمار الذي تم توصيله برأس المؤازرة ، وأدخل المسمار ، ثم قم بتوصيل التجميع بالكامل بالمؤازرة. قد أكون جيدًا في البرمجة والإبداع ، لكن تصنيع الأجهزة من أجل روبوت محلي الصنع ليس بالتأكيد أحد أهم نقاطي. فماذا يعني ذلك؟ إذا كان بإمكاني القيام بذلك ، فبالتأكيد يمكنك ذلك! يمكنك استخدام أي أجهزة تريدها ، طالما أنها تتمتع بدرجة كبيرة من الحركة ؛ هذا مهم لهذا المشروع! أعتقد أن مؤازرة Futaba التي استخدمتها لديها 180 درجة من الحركة. عندما ذهبت للبحث عن مؤازرة لاستخدامها كمؤازرة للتحريك لـ BOB ، بحثت عن أكثرها تكلفةً التي يمكن أن أجدها ، والواحدة التي أستخدمها تقوم بالمهمة على أكمل وجه. إذا كان لديك مؤازر هواية قياسي مع 180 درجة من الحركة ، فأنت جاهز تمامًا لهذا الجزء ، ولكن - قد تحتاج إلى ضبط قيم PWM في الكود المصدري لتناسب المؤازرة الخاصة بك ، لأنه إذا لم تقم بذلك قد تقوم بإتلاف الخادم. لقد دمرت مؤازرة عن طريق الخطأ مثل ذلك من قبل ، لذا كن حذرًا عند استخدام مؤازرة جديدة ؛ اكتشف `` حدود '' قيم PWM ، وإلا فإنه سيحاول الدوران أبعد مما يمكن جسديًا (الماكينات `` غبية '') ، وسوف تدمر التروس الموجودة بداخلها (ما لم تكن قد اشتريت واحدة رائعة حقًا مع التروس المعدنية).

الخطوة 4: أضف BOB's Brain (Arduino) وقم بإجراء الاتصالات

للحصول على `` دماغ '' أسرع ، قررت استخدام Arduino (ATmega168) والذي ، على الرغم من تشغيله بسرعة 16 ميجا هرتز فقط (مقارنة بـ BS2 20 ميجا هرتز) ، فهو أسرع بكثير من BS2 لأنه لا يحتوي على مترجم فوري متضمن مثل الطوابع الأساسية ليستخدم. في حين أن BASIC Stamps رائعة للمشاريع البسيطة وسهلة الاستخدام ، فهي ليست بهذه القوة ، ولا تتناسب مع الفاتورة (كما اكتشفت بالطريقة الصعبة مع BOB V1.0). في مكان ما على "الشبكة" ، رأيت بديلاً رخيصًا لـ "Arduino Proto Shield" ؛ كل ما عليك فعله هو الحصول على واحدة من ألواح التجارب اللاسلكية الصفراء هذه ، وربطها بالجزء الخلفي من اردوينو بشريط مطاطي! يمكنك إحضار المسامير الضرورية حول اللوح باستخدام سلك قصير. أود أن أنشر مخططًا ، لكن لا توجد دوائر تحتاج إلى إنشائها ، فقط اتصالات الإشارة و vcc و gnd. الوصلات هي:

• دبوس (تناظري) 0: يسار GP2D12
• دبوس (تناظري) 1: مركز GP2D12
• دبوس (تناظري) 2: يمين GP2D12
• دبوس 5: بان سيرفو
• دبوس 6: محرك اليسار مضاعفات
• دبوس 7: محدد المدى بالموجات فوق الصوتية ('بينغ)))')
• دبوس 9: محرك الأقراص الأيمن مضاعفات
• دبوس 11: مكبر صوت بيزو

لم أستخدم أي مكثفات مرشح إضافية لأن منظم التبديل 5 فولت يحتوي عليها. المكون الخام الوحيد الذي تحتاج إلى استخدامه هو المقاوم 220 أوم لمصباح LED المتصل بـ VCC (+) كمؤشر للطاقة.

الخطوة الخامسة: تحويل الجهاز إلى روبوت عامل

هذا هو رمز BOB. هناك الكثير من التعليقات للمساعدة في فهم ما يجري. هناك أيضًا رمز "تم التعليق عليه" إما أنه لا يتم استخدامه أو يتم استخدامه لتصحيح الأخطاء. قسم الكود الذي يتعامل مع قراءات أداة تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية تم إجراؤه بواسطة مؤلف آخر ؛ لقد حصلت عليه من موقع Arduino. يعود الفضل في هذا القسم إلى ذلك المؤلف. * هام *: لقد اكتشفت أنه من أجل عرض الكود ، يجب عليك فتحه في معالج كلمات (Microsoft Word ، Notepad ، Wordpad ، OpenOffice ، إلخ). لسبب ما ، يتم تعيينه افتراضيًا على أنه "ملف Windows Media TMP".

الخطوة 6: الملاحظات النهائية

سأقوم بتوسيع قدرات BOB - آمل أن أضيف قريبًا مستشعر صوت ، ومستشعر ضوئي ، ومستشعر PIR لاكتشاف الأشخاص ، وربما حتى بعض المستشعرات الأخرى. في الوقت الحالي ، يتجنب BOB العقبات. تعمل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الثلاثة على اكتشاف الأشياء أثناء تحرك الروبوت للأمام ، ويكون حارس الموجات فوق الصوتية موجودًا من أجل: أ) عندما يتحرك الروبوت للأمام ، ويكتشف الأجسام في البقع العمياء لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ، و ب) عندما يكتشف BOB أشياء كثيرة جدًا في غضون فترة زمنية معينة ، سوف "يبحث" عن مسارات السفر الواضحة ؛ تحريك المؤازرة والتحقق من الزوايا المختلفة لمسار أوضح. أعتقد أن BOB ستستمر حوالي ساعة و 20 دقيقة على الشحن الكامل باستخدام منظم الجهد الكهربائي وبطارية 9.6 فولت. أيضًا ، أعلم أن الطريقة التي يجلس بها اللوح و Arduino على الهيكل محفوفة بالمخاطر بعض الشيء ، لكنها تظل مع شريط مطاطي سأجد قريبًا طريقة لإرفاقها ببعض الأجهزة وبالتالي جعلها تبدو أكثر تلميعًا. سأضيف إلى هذا الأمر في المستقبل … يوجد أدناه فيديو له أثناء العمل! لقد قمت أيضًا بتضمين كتيبات أجهزة الاستشعار تمامًا كما هو الحال في BOB 1.0 القابل للتوجيه ("روبوت يتجنب عقبة بشخصية"). "DE- ……" لمنظم التبديل.