Jak postavit robota Arduino 4WD pro začátečníky

Dálkově ovládaná auta jsou jistě zábavná, ale vlastní řízení robotická auta jsou ještě zábavnější. V tomto tutoriálu postavíme čtyřkolový robot, který dokáže pojíždět a vyhýbat se překážkám. Koupil jsem si tuto kompletní sadu 4WD od AliExpress, ale většinu těchto komponentů si můžete snadno koupit v obchodě s elektronikou a dát si ji sami.

Doporučuji přečíst si všechny pokyny dříve, než začnete, protože to objasní některé věci, které by mohly být při prvním průchodu matoucí. Také to může vzhledem k délce pokynů vypadat jako velmi dlouhý, pokročilý projekt, ale ve skutečnosti je to docela jednoduché. Není třeba se zastrašovat - jedná se o projekt na úrovni začátečníků, s nímž můžete dosáhnout uspokojivých výsledků, a poté se můžete dozvědět více. Nelíbí se vám tento styl robota? Zde je několik dalších robotů Arduino 8 Roboti Arduino, které můžete stavět za méně než 125 $ 8 Roboti Arduino, které můžete stavět za méně než 125 $ Arduino může udělat hodně, ale věděli jste, že to může vytvořit plnohodnotné roboty? Pro docela levné, taky! místo toho můžete snadno stavět.

Zde je to, co máme, po vyjmutí všeho z obalu:

Nejprve připojíme motory a můstek H (karta, která dodává energii do motorů) ke spodní části podvozku. Nejprve připojte čtyři kovové držáky (jsou pravoúhlé, vrtané kovové bloky) ke každému motoru pomocí dvou dlouhých šroubů a dvou matic.

Musíte se ujistit, že jsou správně připojeny, takže se podívejte na obrázek níže a ujistěte se, že strana bloku se dvěma vyvrtanými otvory bude směřovat dolů. Mějte na paměti, že vodiče každého motoru směřují ke středu podvozku.

Nyní lze každý motor připevnit k podvozku pomocí dvou krátkých šroubů ve spodní části každé kovové konzoly. Zde je pohled na spodní část podvozku, abyste viděli, kde musí být šrouby:

Dalším krokem je zajištění mostu H (to je červená deska v mé sadě) k podvozku. Možná budete chtít počkat, až budou všechny dráty připojeny k mostíku H, než to uděláte, ale to je jen na vás (připadalo mi to jednodušší). Rychlá poznámka: v mé sadě chybělo několik spojovacích prostředků, a tak jsem k zajištění mostu použil elektrickou pásku. Zde však můžete vidět, kam by šly šrouby a matice:

Nyní, když je připojen most H, můžete začít zapojovat napájení. Protože držák baterií s šesti AA je dodáván s adaptérem na stejnosměrný proud, budete muset buď odříznout konec (což jsem udělal), nebo spustit vodiče propojek k samotným bateriím.

Bez ohledu na to, jak se to rozhodnete, vedete kladný drát k označenému portu “VMS” a záporný drát k označenému “GND” na mostě. Zašroubujte upevňovací prvky a ujistěte se, že jsou bezpečné. Poté připojíte vodiče motoru. Na obou stranách je sada dvou portů; jeden je označen “MOTORA” a ostatní “MOTORB.” Oba červené dráty na každé straně půjdou do nejzazšího zeleného přístavu a oba černé dráty půjdou do nejvzdálenějšího. Tento obrázek by měl být jasnější:

Zjistil jsem, že musím odtrhnout část skříně od motorových drátů, aby to fungovalo. Nyní, když máte všechny motory a napájecí zdroj zapojeny, nasaďte kola na hnací hřídele motoru a připojte čtyři měděné hřídele v místech zobrazených na obrázku níže (každý měděný hřídel potřebuje jeden malý šroub). Tento robot se začíná formovat!

Nyní odložte tu část podvozku a uchopte druhou, která bude sedět nahoře. Dalším krokem je připojení Arduino - znovu jsem musel použít elektrickou pásku, ale měli byste být schopni lépe zabezpečit své pomocí šroubů a matic.

Další krok vyžaduje mikro servo, černý kříž, držák serva (který se skládá ze tří černých plastových kusů) a některé malé šrouby. Připojte černý křížový kus k mikro servo pomocí jednoho z větších ostrých šroubů v sadě:

Poté otočte servo hlavou vzhůru nohama do černého plastového kroužku držáku. Ujistěte se, že dráty vycházející ze serva směřují ve stejném směru jako delší část držáku (opět viz obrázek níže) a pomocí čtyř malých šroubů zajistěte příčku (v držáku jsou čtyři otvory, které zarovnat s otvory na příčce).

Vypadá to, jak to vypadá, když je připojeno:

Nakonec vezměte zbývající dva kusy držáku serva a zacvakněte je na servo (v postranních dílech jsou drážky, které odpovídají plastovému poutku na servě).

Jakmile je držák serva kompletní, lze jej namontovat na podvozek.

Zde jsou šrouby:

Je čas dát našemu robotovi nějaké oči. Připojte ultrazvukový senzor k držáku serva pomocí dvou stahovacích pásek.

Pokud pracujete ze stejné sady jako já, obdrželi jste štít snímače Arduino. Nebudeme jej používat v této sestavě, ale můžete ji nyní umístit na vrchol UNO, pokud chcete (jak to vidím na obrázku níže). Stačí zarovnat kolíky na spodní straně štítu s I / O porty na Arduinu a stiskem dolů je spojit. Momentálně to nepotřebujete, ale štíty se mohou hodit Nejlépe 4 Arduino štíty pro supervelmocnost vašich projektů Nejlepší 4 Arduino štíty pro supervelmocnost vašich projektů Zakoupili jste si startovací sadu Arduino, dodržovali jste všechny základní průvodce, ale nyní jste narazili na úrazový kámen - potřebujete více bitů a bobů, abyste mohli realizovat svůj elektronický sen. Naštěstí, pokud máte ... .

Ať už připojíte štít senzoru nebo ne, budete nyní potřebovat čtyři dráty pro připojení ultrazvukového senzoru k Arduino. Na senzoru jsou čtyři kolíky, VCC, GND, TRIG a ECHO. Připojte VCC k 5V pinu na Arduino, GND na GND a TRIG a ECHO na I / O piny 12 a 13.

Nyní uchopte spodní část podvozku a připojte šest propojovacích vodičů k I / O kolíkům mostu H (jsou označeny ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 a ENB). Vezměte na vědomí, jaké barevné vodiče jsou připojeny ke kterým portům, jak budete vědět později.

Nyní je čas začít tuto věc dávat dohromady. Uchopte horní část podvozku a postavte jej na měděné hřídele připojené ke spodní části a protáhněte dráty připojené k mostíku H skrz otvor ve středu podvozku. Připojte šest vodičů k I / O portům následujícím způsobem:

• ENA na I / O port 11
• ENB na I / O port 10
• A1 na I / O port 5
• Port A2 na I / O 6
• Port B1 až I / O 4
• Port B2 na I / O 3

Nyní pomocí čtyř krátkých šroubů připevněte horní část podvozku k měděným hřídelím. Umístěte držák baterie na 6 AA na horní část šasi (pokud je to možné, zašroubujte jej), připojte držák 9V buňky k Arduino a tento robot je připraven k rocku!

No, téměř připraven k rocku. Zatím nemá dost osobnosti.

Tam jedeme. Teď mu dejte mozek. Pojďme udělat nějaké programování.

První věc, kterou uděláme, je test, abychom se ujistili, že most a motory jsou správně připojeny. Zde je rychlý náčrtek, který řekne robotovi, aby jel půl sekundy vpřed, půl sekundy vzad a poté odbočil doleva a doprava:

To je spousta kódu pro jednoduchý test, ale definování všech těchto funkcí usnadní pozdější vyladění. (Velké díky Billwaa za jeho blogový příspěvek o použití H-mostu pro definování těchto funkcí.) Pokud se něco pokazí, zkontrolujte všechna vaše připojení a že dráty jsou připojeny ke správným pinům. Pokud všechno fungovalo, je čas přejít na test senzoru. Chcete-li použít ultrazvukový senzor, budete si muset stáhnout knihovnu NewPing a poté ji použít Skica> Zahrnout knihovnu> Přidat knihovnu .ZIP… načíst knihovnu.

Ujistěte se, že je v horní části náčrtu uvedeno prohlášení o zahrnutí; pokud ne, trefte Skica> Zahrnout knihovnu> NewPing. Po dokončení načtěte následující náčrt:

Nahrajte náčrtek a pomocí sériového monitoru otevřete Nástroje> Sériový monitor. Měli byste vidět rychle se aktualizující posloupnost čísel. Držte ruku před senzorem a zkontrolujte, zda se toto číslo změní. Posuňte ruku dovnitř a ven a měli byste zjistit, jak daleko je vaše ruka od senzoru.

Pokud všechno fungovalo správně, je čas dát vše dohromady a nechat tuto věc běžet! Tady je kód pro robota. Jak asi můžete říct, jedná se v podstatě o dvě testovací náčrtky spojené s přidaným příkazem if, který řídí chování robota. Poskytli jsme mu velmi jednoduché chování při vyhýbání se překážkám: pokud zjistí něco méně než čtyři palce, zálohuje se, zahne doleva a začne se znovu pohybovat. Zde je video robota v akci.

Dejte svému robotovi trochu života

Jakmile toto chování funguje správně, můžete přidat složitější chování; přinutit robota střídat se mezi otáčením doleva a doprava nebo náhodně volit; znít bzučák, pokud se k něčemu blíží; stačí se otočit, místo zálohování; jste opravdu omezeni svou fantazií. Ve své startovací sadě Arduino byste mohli použít téměř cokoli. Co je ve vaší startovací sadě Arduino? [Arduino začátečníci] Co je ve vaší Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Díky krabici plnou elektronických součástek je snadné přemoci. Zde je průvodce přesně tím, co najdete v sadě. přidat další funkce. Všimněte si také, že jsme zatím pro servo nic nekódovali: skutečně můžete vyrobit robota “oči” pohybovat se tam a zpět. možná je pomocí nich vyhledá cestu místo toho, aby zálohovala, kdykoli najde překážku přímo před sebou.

Dejte nám vědět, pokud se rozhodnete postavit tohoto robota nebo jiného a řekněte nám, jak se rozhodnete přizpůsobit jeho chování nebo vzhled. Pokud máte nějaké dotazy týkající se tohoto robota, zveřejněte je v komentářích níže a uvidím, jestli vám mohu pomoci!