След първия урок (Как да изградим робот - Въведение), сега имате основни познания за това, което е робот Arduino, какво ви е необходимо, за да изградите робот, както и как да използвате инструментите. Сега е време да започнем да правим!
В този втори урок ще бъдете обучени да създадете основен робот Arduino. За да направите този урок лесен за следване, за пример се използва комплект робот Arduino (Pirate: 4WD Arduino Mobile Robot Kit с Bluetooth 4.0).
Меню уроци:
Урок 1: Въведение
Урок 2: Изграждане на основен Ардуино Робо
Урок 3: Изграждане на Arduino Robot
Урок 4: Изграждане на робот Arduino, който може да избегне препятствия
Урок 5: Изградете робот Arduino със светлинни и звукови ефекти
Урок 6: Изграждане на робот Arduino, който може да наблюдава околната среда
Урок 7: Изграждане на управляван с Bluetooth Arduino робот
Инструкции за сглобяване
СТЪПКА 1: Съберете собствения си двигател
Погледни в чантата си за осем дълги винта. Те се използват за фиксиране и закрепване на мотори. Поставете двигателите в правилно положение, след което ги затегнете, както е показано на картинката по-долу.
Моля, обърнете внимание, че в чантата за части също са включени шайби и уплътнения. Могат да се използват шайби за увеличаване на триенето, което спомага за закрепването на двигателите на място. Уплътненията помагат за предотвратяване разхлабването на винтовите гайки и падането им поради движенията и сблъсъците на вашия робот.
градина:
Етап 1:
СТЪПКА 2: Запояване на кабелите
Извадете черните и червени проводници от чантата за части. Прикрепете един черен и един червен кабел (15 см дълъг) към всеки двигател (общо 4 двигателя). След това използвайте проводника за скъсване, за да отстраните изолацията от двата края на кабелите (уверете се, че не сте спрели твърде много - вижте снимките по-долу). След това запойнете кабелите върху щифтовете, прикрепени към двигателите. Повторете процеса на запояване за всичките четири двигателя.
ЗАБЕЛЕЖКА: Обърнете внимание на правилното местоположение на червените и черните кабели при запояване. За подробности вижте следващите снимки.
Стъпка 2:
СТЪПКА 3: Съберете контролера Romeo BLE
Потърсете в чантата си части за три медни подпори. Тези 1 см дълги опори се използват за закрепване на борда на контролера Romeo. Както е показано на картинката по-долу, в контролната платка има три дупки. Поставете трите медни подпори в отворите, след това ги затегнете с подходящи винтове.
Стъпка 3:
СТЪПКА 4: Сглобете кутията на батерията
Извадете два отвора с гръб (главите им са плоски). След това следвайте стъпките, показани на картинката по-долу, и поставете батерията на основата на автомобила.
Стъпка 4:
СТЪПКА 5: Изработване на превключвателя на захранването
Батериите са основната жизнена сила на роботи. За да контролирате потреблението на енергия, трябва да използвате превключвател на захранването: превключвателят изключва захранването, когато не се използва, като по този начин се запазва електричеството и живота на батерията. Обърнете се към снимката по-долу, преди да монтирате и инсталирате превключвателя на захранването.
Моля, обърнете внимание на последователността на уплътненията и гайки при сглобяване на превключвателя.
Стъпка 5:
След сглобяването на превключвателя, искаме да започнем запояване. Вземете част от оставащия остатък от преди. Отстранете окабеляването от двата края на кабелите, така че вътрешността на жицата да бъде изложена (същия процес както при предишните двигатели). Искаме да запояваме открития край на кабелите към щифтовете на ключа. При запояване е много важно да отбележим позицията на щифтовете на превключвателя.
Стъпка 6:
Нека направим това стъпка по стъпка.
a) Свържете превключвателя към зарядното устройство. Обърнете внимание на точното местоположение на двата елемента.
Стъпка 7:
b) Запояйте червените кабели, свързващи превключвателя с зарядното устройство, както е показано на картинката по-долу.
Стъпка 8:
Ето още една снимка, която да направи нещата по-ясни.
в) Накрая вземете един червен кабел и един черен кабел. Прикрепете единия край на един кабел към отрицателния полюс на зарядното устройство и единия край на другия кабел към положителния полюс на зарядното устройство. След това свържете другите краища на двата кабела към контролера Romeo BLE.
Стъпка 9:
в) Накрая вземете един червен кабел и един черен кабел. Прикрепете единия край на един кабел към отрицателния полюс на зарядното устройство и единия край на другия кабел към положителния полюс на зарядното устройство. След това свържете другите краища на двата кабела към контролера Romeo BLE.
Стъпка 10:
Търсенето на тази уголемена картина трябва да ви даде по-добра представа за това как трябва да се свържат кабелите. След запояване, уверете се, че проверявате и проверявате дали кабелите между батерията и контролера Romeo са в съответствие от началото до края и съвпадат с горните снимки.
СТЪПКА 6: Сглобете основата на автомобила
Използвайки осем M3x6mm винта, прикрепете страничните пластини към предната и задната плоча на бронята, както е показано на диаграмата по-долу.
ЗАБЕЛЕЖКА: Когато затягате винтовете по време на тази стъпка, уверете се, че първо не затегнете напълно винтовете - по този начин, лесно можем да откачим горната платка в следващите стъпки, ако трябва да направим корекции.
Стъпка 11:
След това поставете отново основната плоча в тялото на автомобила, както е показано на картинката по-долу.
Стъпка 12:
** Това трябва да прилича на автомобилната база след сглобяването й - не забравяйте да инсталирате батерията!
Стъпка 7: Свържете двигателите с платката на микроконтролера
Сега ние трябва да мотори с микроконтролер борда. Внимателно следвайте следната диаграма: червените и черните проводници на левия двигател трябва да бъдат запоени в М2; червените и черните проводници на десния двигател трябва да бъдат запоени към М1. Обърнете специално внимание на комплекта батерии: черният проводник трябва да бъде запоен в кабелния порт за четене на GND, докато червеният проводник трябва да бъде запоен в кабелния порт, обозначен с VND. Използвайте отвертката, за да разхлабите и затегнете телените портове - уверете се, че тези портове са добре закрепени, след като кабелите са поставени.
ЗАБЕЛЕЖКА: Уверете се, че проводниците от един двигател (т.е. левият двигател) са запоени в порта на двигателя. (т.е. портът М2 на диаграмата по-долу - не запоявайте проводници на един двигател в два отделни порта).
Стъпка 13:
След запояване на проводниците на двигателя към платката на микроконтролера, ние сме готови да прикрепим горната плоча към основата на колата.
Преди да прикрепим горната плоча, имате възможност да поставите сензорна плоча (вижте диаграмата по-долу) - ако все още не планирате да използвате сензори, можете да пропуснете тази допълнителна стъпка.
Стъпка 14:
След като поставите горната част на платформата, вашата роботна платформа трябва да прилича на картината по-долу.
Стъпка 15:
СТЪПКА 8: Прикрепете допълнително ниво към робота си
Намерете четирите отвора на горната плоча на основата. Завийте четирите M3x60mm медни подпори, след това прикрепете допълнителната горна плоча, както е показано на диаграмата по-долу - използвайте M3x6mm винтове, за да прикрепите плочата към медните подпори.
Стъпка 16:
Преместете колелата си на роботната си платформа и сте готови да го оставите да се чукат!
Стъпка 17:
КОДИРАНЕ
След като се съберат, е време да качите кода на микроконтролера и да направите своя робот Arduino. Роботът разполага с всички компоненти за придвижване след сглобяване. Прегледайте примерните кодове за файла Arduino, озаглавен „MotorTest.ino“.
Пример код MotorTest:
#include
DFMobile Robot (4,5,7,6); // инициира пинът на двигателя
void setup () {
Насочване на робот (LOW, HIGH); // инициира положителната посока
}
void loop () {
Скорост (255,255); // напред
закъснение (1000);
Скорост (-255, -255); //Обратно
забавяне (2000);
}
Изтеглете кода и го качете на микроконтролера. Двигателите и колелата трябва да оживеят в бързаме. Ако не, проверете дали батериите и захранващият ключ са правилно инсталирани. След като двигателите работят, поздравления! Изпълнихте голяма стъпка - почти е време да поставите гумата на пътя.
След това наблюдавайте колата на робота и проверете дали тя може да се придвижи напред в рамките на 1 секунда и да се върне в рамките на 1 секунда. Ако случаят е такъв, ДОБРИ СЪЩНОСТ. Не е необходимо да коригирате компонентите. За тези, които трябва да направят някои корекции на базата на автомобила или мотори, моля, вижте следната информация за движението на робота.
Проверете дали вашата роботизирана платформа следва кода, показан по-горе: трябва да се движи напред за 1 секунда, след това да се обърне за 1 секунда. Ако случаят е такъв, просто прегледайте съдържанието по-долу и тогава сте готови!
Повечето хора обаче ще трябва да направят корекции в своите двигатели. Преди да направим това, нека накратко да разгледаме как работи моторната функция и кода на нашия робот.
Как да накараме робота да се движи напред За да разберем този въпрос, нека първо разгледаме движението на нашия робот.
Диаграмата по-долу илюстрира това движение напред.
Стъпка 18:
Червената стрелка по-горе представлява посоката на колелата. Както е показано на картата по-горе, автомобилът може да се придвижва напред, само ако и двете леви и десни колела / двигатели се движат напред. Както е показано по-горе, роботът Arduino се придвижва напред само когато и левият, и десният двигател и колелата се движат напред.
Обобщение на кода
Първият ред от кода е:
#include // библиотека за обаждания
Не е нужно да мислим твърде много за тази линия. Всичко, което правим, е да призоваваме / използваме набор от функции - библиотеката DFMobile - които съществуват извън основната рамка на Arduino. За повече информация относно библиотеките на Arduino, моля вижте уебсайта на Arduino.
Следващият ред от кода е:
DFMobile Robot (4,5,7,6); // инициира пинът на двигателя
Тази функция е взета от библиотеката DFMobile (т.е. не е универсална функция Arduino).Ние го използваме тук, за да инициализираме щифтовете на двигателя (4, 5, 7, 6) на микроконтролера - без това, двигателите няма да започнат.
Ще използваме тази функция и по-късно.
Вижте функцията по-долу:
DFMobile Robot
(EnLeftPin, LeftSpeedPin, EnRightPin, RightSpeedPin);
Тази функция се използва за инициализиране на четирите щифта на двигателя (4, 5, 7, 6) и е разделена на четири отделни параметъра:
EnLeftPin: Pin, който контролира посоката на левия мотор
LeftSpeedPin: Pin, който контролира скоростта на левия мотор
EnRightPin: Pin, който управлява посоката на десния двигател
RightSpeedPin: Pin, който контролира скоростта на десния двигател
Моля, обърнете внимание: двигателите на робота няма да работят без включването на тази функция. Също така тази функция трябва да бъде поставена в полето void setup () във вашата скица Arduino.
Преди да тестваме движението на вашия робот напред, може да срещнем някакъв проблем: колата ще започне да се движи, да променя посоките и да не следва изцяло кода, който сме му дали. Това се дължи на това, че проводниците на двигателя не са запоени правилно към батериите.
Не се притеснявайте - можем да коригираме този код. Чрез използване на LOW / HIGH стойности, можем да регулираме посоката на завъртанията на колата.
Как да регулирате правилната посока за автомобила на робота?
За регулиране на посоката на двигателите и колелата е необходим следният ред код:
Насочване на робот (LOW, HIGH);
Функцията е както следва:
Насочване на робот (LeftDirection, RightDirection);
Тази функция се използва, за да се движат двигателите в посока напред. Функцията е разделена на два параметъра: LeftDirection & RightDirection, които са записани в кода на Arduino като LOW или HIGH.
По-рано разгледахме как да накараме робота Arduino да се движи напред. Тук ще използваме LOW / HIGH, за да коригираме непокорното движение на робота. Например, LeftDirection се задава като LOW в примерния код. Но левите колела на колата на робота могат да се въртят назад, вместо да се въртят напред. Сега всичко, което трябва да направите, е да промените LeftDirection от LOW на HIGH. Същите методи се прилагат и за дясните колела.
Например: в този примерен код, LeftDirection е конфигуриран като LOW. Да предположим, че вашите леви колела, вместо да се движат напред, както би трябвало, вместо да се движат назад. В този случай променете конфигурацията на LeftDirection от LOW на HIGH. След като го промените на HIGH, заредете кода си още веднъж - трябва да забележите, че лявото ви колело се движи напред, вместо назад. Ако тази настройка работи, направете същото за RightDirection (LOW до HIGH или обратно).
След като успешно сте коригирали посоката на робота на Arduino, сте настроени! Поздравления - сега можете да използвате всички основни функции на робота. Преди да приключите обаче, си струва да обсъдите накратко функцията Robot.Speed ().
Обърнете внимание на следната функция:
Robot.Speed (LeftSpeed, RightSpeed);
Тази функция с два елемента (LeftSpeed и RightSpeed) се използва за задаване на скоростта на двигателя. Можете да напишете число между -255 и 255. 255 е максималната цифра и знакът минус представлява посоката.
Тази функция се използва за конфигуриране на скоростта на двигателите. Функцията е разделена на два параметъра: LeftSpeed и RightSpeed. Тези параметри се записват в Arduino код като стойност от -255 до 255. 255 е най-бързата скорост, която се движи напред; -255 е най-бързата скорост, която се движи назад (това е, заден ход).
Вече конфигурирахме скоростта на робота в частта за void setup () на нашия код. Сега можем да използваме функцията speed (), за да контролираме скоростта на автомобила и дори посоката напред / назад.
Вижте дали можете да разберете следните два реда:
Скорост (255,255);
Скорост (-255, -255);
Първата линия показва, че колата се движи напред с пълна скорост - пълна скорост напред, ако желаете (да, капитан). Втората линия показва колата да се движи назад (назад) при пълна скорост.
В този смисъл скоростта () е незаменима функция. След това ще разгледаме последния раздел: принципите, на които се движи роботът и се върти.
Как се движи роботът и се върти
Картата по-долу показва някакъв редовен начин на движение за колата на робота. Например, в случай, че скоростта на лявата посока е нула, роботът ще завие наляво, ако предложите на десните колела някаква сила, за да се придвижи напред.
Следващата диаграма показва няколко начина, по които роботът на Arduino може да се движи и да се върти. Например, ако скоростта на левите колела е 0, това ще накара десните колела да се придвижат напред - по този начин роботът на Arduino ще се обърне наляво.
Стъпка 19:
Нещо, което да обмислите: как можем да накараме робота ви да се върти в кръгове, докато е стационарен?
И накрая: ако искате, можете да пуснете още код, за да тествате и калибрирате движението на собствения ви робот. Отворете файла „MotorTest2.ino“. Този код трябва да ви помогне да разберете по-добре и да прецените възможностите на движение напред и назад, в допълнение към лявото и дясното завъртане. Имайки това предвид, поставете тези гуми на пътя (или килима) и нека ги разкъсаме!
Поздравления, сега сте построили първия си робот! Той има bacis функции, които могат да се движат напред, назад, завийте наляво и завийте надясно.
Чувствам се развълнуван? В следващите няколко ръководства ще ви научим как да изградите по-напреднал робот, който би могъл да избегне препятствията и следите по линията например.
