Hoje começo a publicar artigos sobre a criação do meu robô móvel. No conselho de família, foi decidido dar-lhe o nome Robotosha, razão pela qual dei esse nome ao meu blog. O objetivo de sua criação é estudar vários algoritmos e elementos de sistemas robóticos na prática.
No momento, meu robô é uma plataforma de quatro rodas com uma placa microcontroladora instalada e pendurada com vários sensores e interfaces para interação do usuário. Programas está em sua infância, então vou analisar detalhadamente o que e porque está implementado desta forma no momento e gradualmente seguir em frente, adicionando funcionalidade e dotando-o de “mente”. Este é o meu primeiro robô, por isso alguns passos na sua criação podem ser errôneos ou becos sem saída.
A ideia na primeira aproximação é a seguinte: um robô autônomo com as seguintes características:
Como chassi, decidi usar uma plataforma de quatro rodas comprada por motivos puramente econômicos (não importa como eu pensasse, acabou sendo mais caro em peças, e esta é uma das mais baratas que encontrei). A minha escolha recaiu no kit de chassis DAGU 4WD, que é uma plataforma de 4 rodas com motores. É assim que o pacote se parece.
Sites para instalação de diversos anexos Feito de vidro acrílico vermelho grande quantidade furos de montagem para instalação de sensores, controladores, servomotores. O vidro acrílico, devo dizer, é perfurado com muita facilidade; portanto, mesmo que algo não caia nos furos acabados no futuro, você sempre pode facilmente fazer outros. As rodas são emborrachadas. Motores coletores com engrenagens plásticas.
Pranchas
Dimensões: 175 x 109 x 3 mm
Distância entre as placas (altura dos racks incluídos): 24mm
Distância ao solo: 45 mm
rodas
Diâmetro da roda: 67mm
Largura do Aro: 26mm
Motores
Voltagem: 4,5 - 7,2 V
Velocidade de marcha lenta: 90 ± 10 rpm
Corrente sem carga: 190mA (máx. 250mA)
Torque: 0,8kgcm
Corrente máxima: 1A
Leva vinte minutos para montar. O chassi montado fica assim:
Com motores, para ser honesto, tive uma emboscada. Esses motores não são projetados para serem equipados com encoders, o que é importante para mim, pois pretendo usar encoders para fornecer retorno para um posicionamento mais preciso. Portanto, provavelmente, se não for possível refazê-los, mudarei os motores no futuro para outros.
Em geral, a plataforma montada parece bastante agradável. Se não fosse o problema com os codificadores, eu estaria 100% satisfeito.
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Uma das opções para criar robôs baseados no Arduino e em outras placas de computador é usar estojos prontos e desenvolver seu próprio recheio. Um número suficiente desses quadros pode ser encontrado no mercado, que também inclui uma base mecânica (rodas, esteiras, dobradiças, etc.). Depois de pegar o corpo acabado, você pode se concentrar inteiramente na programação do robô. Oferecemos uma pequena visão geral desses robôs esqueletos.
A criação de um robô é um processo de vários estágios, incluindo projeto, montagem e programação. O conhecimento de robótica faz fronteira com física, mecânica e algoritmização. Jovens aspirantes a roboticistas gravitam de maneira diferente em cada um dos estágios da criação do robô. Algumas pessoas acham mais fácil criar as partes mecânicas de um robô, mas a programação é difícil. Alguém, pelo contrário, programa facilmente a lógica do comportamento do robô, mas o processo de criação de um modelo mecânico é difícil.
Para aqueles para quem o processo de projetar mecânica é difícil, e é o processo de seleção que torna mais vários sensores e projetando a lógica do robô, vale a pena prestar atenção às diversas bases mecânicas para a construção de robôs. Eles são vendidos sem eletrônicos, na verdade, este é o corpo ou esqueleto do futuro robô. Resta apenas adicionar um "cérebro" a eles (por exemplo, uma taxa Arduino), nervos e músculos (sensores e atuadores) e trazê-los à vida (programa). Às vezes, esses casos contêm até motores ou sensores.
Uma plataforma sobre rodas é de longe a base mais simples e eficaz para construir um robô. À venda, existem muitos espaços em branco diferentes deste tipo. Alguns deles:
Plataforma para criação de um robô no Arduino, feito de liga de alumínio. A plataforma está equipada com 4 rodas, cada uma das quais conectada a um motor separado. Os motores estão incluídos. A plataforma pode ser usada como base de um carro ou qualquer outro robô de condução. O tamanho da plataforma é de cerca de 20 por 20 cm, incluindo parafusos, porcas e fios para conectar os motores.
Essa base para o seu futuro robô pode ser comprada por cerca de US$ 75 na loja online DX.com.
Outro plataforma de quatro rodas para construir um robô em Base Arduino chama a atenção com suas rodas. Eles têm um diâmetro de 80 mm, uma largura de 60 mm, parecem elegantes e confiáveis. Esta plataforma tem uma base acrílica de 1,5 mm de espessura. O corpo tem boa estabilidade e é adequado para a construção de um robô de movimento rápido. Ali Express vende este robô esqueleto por US $ 60. O kit é semelhante ao anterior - rodas, motores, fios e parafusos já estão no kit.
Próximo plataforma de três rodas para criar um robô baseado em Arduino os motores são conectados a apenas duas rodas e isso reduz o custo. Na loja online DX.com, esse chassi é vendido por US$ 20,5. A base é de acrílico transparente. Inclui 2 motores, parafusos, porcas, fios, bateria para 4 pilhas AA. Dimensões aproximadamente 20 por 10 cm.
Plataforma triciclo para o robô Arduino. Foto dx.com
Base de duas rodas para o robô. Foto dx.com
Chassi rastreado mais estável do que aqueles sobre rodas. Além disso, neste design, apenas dois motores são suficientes para colocar o sistema em movimento, o que significa que o preço será inferior ao das plataformas de quatro rodas. O modelo mais comum nos trilhos é, obviamente, um tanque, mas essa base pode se tornar uma plataforma para um robô de qualquer forma.
Chassi Caterpillar para criar um tanque robôbaseado em Arduino. Inclui 2 motores, acionamento da lagarta, parafusos, porcas. As dimensões deste chassi são 18,7 cm x 11,5 cm x 4,3 cm. Na loja online DX.com, esse chassi rastreado custa US$ 42.
Chassi Caterpillar para o robô. Foto dx.com
Aranha- uma forma bastante popular de robôs, então também existem esses casos de esqueleto à venda. O design da aranha, ao contrário dos robôs sobre rodas, fornece movimento em qualquer direção.
O primeiro aranha e em nossa análise custa cerca de US $ 100 no Aliexpress.
Alojamento para o robô aranha. Foto: aliexpress.com
Este gabinete não vem com eletrônica, servos, eles precisam ser comprados separadamente. Recomenda-se o uso do servo servo MG 995 com este modelo de aranha. É engraçado que tal unidade no site Aliexpress possa ser comprada por US $ 33 e US $ 5 (embora neste caso você tenha que comprar 10 peças). A unidade é necessária sob cada pata.
Além disso, para controlar um grande número de servos, é necessário um servocontrolador multicanal. O custo total da aranha pode ser bastante alto.
Outro esqueleto de seis patas robô aranha ou mesmo robô barata chamou minha atenção com seu preço de $ 42,5. Um robô em seis patas de metal deve ser estável, embora não muito manobrável. O esqueleto desta barata tem 24 cm de comprimento, 18 cm de largura e 12 cm de altura. Você pode comprar esta barata robô preta no site Aliexpress.
Alojamento para o robô barata. Foto: aliexpress.com
O modelo parece bastante interessante robô humanóide custando cerca de US$ 105. Aqui também não há eletrônicos, mas há muito espaço para criatividade. Criar um robô humanóide e programar uma marcha humana não é fácil e tarefas interessantes. Você pode começar a tentar criar um robô humanóide por conta própria comprando esse esqueleto no site da loja online Aliexpress. Se você acredita na descrição do fabricante, com base nesse karska, você pode até fazer um robô dançante.
Uma concha para um robô humanóide. Foto: aliexpress.com
Robôs completos prontos baseado em placa Arduinoadequado para quem circuitos elétricos não particularmente atraente. Ao adquirir um modelo de robô funcional, ou seja, brinquedo de alta tecnologia realmente terminado, você pode despertar o interesse em auto-design e robótica. A abertura da plataforma Arduino permite da mesma partes constituintes fazer novos brinquedos. O preço desses robôs oscila em torno de US$ 100, o que em geral é relativamente pequeno.
Cascos acabados, que analisamos nesta revisão, sugerem mais imaginação e uma maior variedade de robôs. Você não está limitado a placas Arduino neles, você pode usar outros "cérebros" também. A vantagem desse método sobre a criação de um robô do zero é que você não pode se distrair com a busca de materiais e o desenvolvimento de estruturas. Tal robô parece bastante sério e parece um industrial.
O mais interessante, mas também o mais difícil, em nossa opinião, é criação completamente independente de um robô. O desenvolvimento de uma carroceria a partir de materiais improvisados, a adaptação de carrinhos de brinquedo para esses fins e outros equipamentos obsoletos podem se tornar não menos emocionantes do que programar o comportamento de um robô. E o resultado será completamente único.
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Todos os preços são a partir de 22/05/14.
Uma plataforma que atende a vários requisitos: livre circulação, capacidade de instalação equipamento adicional e capacitação, bem como custo moderado. Esta é uma plataforma de robô ou, simplesmente, um chassi de lagarta, e eu farei isso. Claro, eu posto as instruções para você julgar.
Nós vamos precisar:
Engrenagem dupla Tamiya 70168 (pode ser alterada para 70097)
- Conjunto de rolos e esteiras Tamiya 70100
- Plataforma Tamiya 70157 para montagem do redutor (pode ser substituído por um pedaço de compensado de 4 mm)
- Pequenos pedaços de chapa galvanizada
- Contraplacado 10 mm (pequena peça)
- Arduino Nano
-DRV8833
- LM 317 (estabilizador de tensão)
- 2 LEDs (vermelho e verde)
- Resistores 240 Ohm, 2x 150 Ohm, 1,1 kOhm
- Capacitor 10v 1000uF
- 2 pentes de fila única PLS-40
- 2 conectores PBS-20
- Indutor 68uH
- 6 baterias NI-Mn 1.2v 1000mA
- Conector macho-fêmea de dois pinos por fio
- Fios de cores diferentes
- Solda
- Resina
- ferro de solda
- Parafusos 3x40, 3x20, porcas e arruelas para eles
- Parafusos 5x20, porcas e porcas reforçadas para eles
- Furar
- Brocas para metal 3 mm e 6 mm
Passo 1 corte o metal.
Para começar, precisamos cortar quatro partes de chapa de metal (de preferência galvanizada). Duas peças por faixa. A partir desta varredura, recortamos duas partes:
Os pontos indicam os locais onde é necessário fazer furos, ao lado está o diâmetro do furo. Furos de 3 mm são necessários para pendurar com um rolo, 6 mm para passar os fios através deles. Depois de cortar e furar, você precisa passar por todas as bordas com uma lima, sem deixar cantos vivos. Dobre 90 graus ao longo das linhas pontilhadas. Tome cuidado! Dobramos a primeira parte em qualquer direção e dobramos a segunda em lado reverso. Eles devem ser dobrados simetricamente. Há mais uma nuance: é necessário fazer furos para os parafusos que prendem nossas placas à base. Isso deve ser feito quando a base estiver pronta. Aplicamos a peça de trabalho na base e marcamos os locais de perfuração para que os parafusos autorroscantes caiam no centro do aglomerado. Fazemos mais dois detalhes na segunda varredura:
Passo 2 prepare a base.
Montamos a caixa de engrenagens de acordo com as instruções em anexo. Nós o prendemos à plataforma. Se não houver plataforma, recortamos um retângulo de 53x80 mm de madeira compensada de 4 mm e prendemos a caixa de engrenagens a ele. Tomamos madeira compensada 10 mm. Recorte dois retângulos de 90x53 mm e 40x53 mm. Dentro do pequeno retângulo, recorte outro retângulo para obtermos uma moldura com uma espessura de parede de 8 mm.
Nós torcemos tudo como mostrado na foto:
Nos cantos da plataforma, faça furos de 6 mm e insira nossos parafusos 5x20 neles e aparafuse as porcas reforçadas na parte superior. Eles são necessários para a fixação subsequente de vários mecanismos ou placas. Por conveniência, colamos imediatamente os LEDs:
Passo 3 eletricista.
Para controle usaremos o Arduino Nano. Driver do motor DVR 883. Na placa de circuito, montamos tudo de acordo com o esquema.
L1 é um indutor e C1 é necessário para estabilizar a tensão do Arduino. Os resistores R1 e R2 na frente dos motores são limitadores de corrente, seu valor deve ser selecionado para motores específicos. Eu trabalho bem em 3 ohms. O LM317 é necessário para carregar as baterias. Pode ser aplicada tensão de 9,5 V a 25 V. R3 - 1,1 kOhm R4 - 240 Ohm. Os "pinos" à esquerda são usados para conexão posterior de vários tipos de dispositivos (Bluetooth, módulo de comunicação de 433 MHz, IR, Servo, etc.). Para alimentação utilizaremos 6 baterias Ni-Mn 1.2v 1000mA soldadas em série e enroladas com fita isolante.
Passo 4 monte a base.
Pegamos nossa base, colamos a placa nela com fita dupla face. partes de metal de acordo com a primeira varredura, você precisa parafusá-lo em pequenos parafusos auto-roscantes na base nas laterais, com as partes dobradas para fora. Tenha o cuidado de aparafusá-lo de forma que o orifício de 6 mm mais externo seja colocado no eixo de saída do redutor, a parte inferior da peça deve ser paralela à base e simétrica em relação à segunda da mesma peça. Como resultado, você deve obter:
Para dar a nossa aparência estética caseira, adicionaremos alguns detalhes. Não é obrigatório. Recortamos um retângulo de 110x55 mm de plástico branco e dobramos como mostrado na foto. A cauda também é opcional, mas gostei da aparência e balança legal ao se mover:
Esta tampa cobre a caixa de velocidades para que não entre sujidade e produz menos ruído. Em seguida, também recortamos um retângulo de 52x41 mm de plástico branco. Fazemos furos para conectar o Arduino e o botão de desligamento como na foto:
Colamos tudo em fita dupla face:
Adesivo de beleza.
Essas duas partes podem ser feitas de quase qualquer material disponível. Pode ser papelão grosso (que pode ser pintado), papelão, compensado fino ou uma folha de plástico de qualquer cor. Não vamos esquecer as baterias. Cole-os com fita dupla face na parte metálica direita da base:
Passo 5 lagartas.
Aqui precisamos de nossos espaços em branco para a segunda varredura. Inserimos parafusos com cabeça semicilíndrica 3x20 em furos de 3 mm. Colocamos as arruelas e apertamos as porcas.
Bom dia, engenheiros do cérebro! Aqui está um guia sobre como como fazer um robô simples, pequeno, móvel, estável e todo-o-terreno, sem dispositivos desnecessários e com todas as rodas motrizes.
Eu tenho experimentado com este design por algum tempo. artesanato cerebral e obtive bons resultados, que posto neste artigo. Por exemplo, o chassi do robô é montado a partir de peças de alumínio Actobotics, o que facilita a montagem e proporciona estabilidade, leveza e confiabilidade.
Cada uma das seis rodas tem seu próprio motor, o que aumenta a tração, enquanto os motores de cada lado, esquerdo e direito, são combinados em grupos de três, ou seja, o robô manobra como um tanque. As rodas grandes aumentam a flutuação e a absorção de choques e também evitam danos durante quedas.
Controlada arte o microcontrolador Arduino, que é responsável por toda a parte elétrica, e também tem potencial para melhorias adicionais. A base do controle remoto é o módulo XBee, que é fácil de operar, confiável e oferece um alcance de sinal maior que o necessário.
Para montar o quadro, precisamos:
3 cantos de alumínio "Actobotics" de 40cm cada.
6 suportes de alumínio para motores
6 motores 12V com diâmetro do eixo 6mm
6 rodas 127 x 62mm
6 pneus 5,6 cm
6 cubos de roda hexagonais
36 parafusos M3x8
folha de alumínio 343x190mm
8 espaçadores hexagonais M3x40mm
Cortamos um dos cantos de alumínio ao meio com uma lima de metal. Nos outros dois cantos sólidos, marcamos lugares para colchetes motores cerebrais, faça furos de 3 mm para os parafusos de montagem (azul na foto) e prenda os suportes nos cantos.
Montamos os motores nos suportes, colocando-os o mais baixo possível. Em seguida, prendemos os cantos longos, um com o outro com dois curtos (que foram cortados anteriormente), nos locais mostrados em vermelho.
Depois disso, montamos 8 espaçadores na folha de alumínio e, com a ajuda deles, prendemos na estrutura pelos cantos.
Este passo significa que você experiência cerebral trabalham na área de eletrônica, em especial montagem de circuitos com Arduino e XBee.
Para montagem de circuitos elétricos trabalhos manuais necessário:
Bateria de lítio 3S 4000 mAh
chave eletrônica digital - necessária para uma possível atualização futura, e pode ser substituída por uma chave simples, classificada para uma corrente não superior a 10 amperes.
Módulo Arduino Mega 2560
placa xbee explorer
Transmissor XBee Pro 60mW com Antena
Placa de controle Sabertooth 12A para dois motores
ULN 2803 e soquete IC
Na placa de alumínio marcamos três linhas correspondentes aos três eixos dos motores (indicados em vermelho na foto), depois anexamos uma bateria de lítio entre os dois primeiros eixos e instalamos um interruptor elétrico se você ainda decidir usar isto.
Vamos ao Arduino: solde o fio vermelho no Vin na parte traseira da placa, preto nos dois GNDs e branco no TX1 (pino 18), guiado pela foto. Ao montar a placa, tente colocá-la entre as rodas para que a porta USB fique facilmente acessível para programação. Fixamos a própria placa à placa com seis parafusos com duas arruelas em cada para levantar a placa acima da placa. Use também arruelas e porcas de plástico para evitar curtos-circuitos.
Montamos a placa de controle Sabertooth diretamente na placa de alumínio e a fixamos com quatro parafusos e porcas. A placa também desempenha o papel de um radiador aqui. Em seguida, focando no diagrama, conectamos os componentes caseiro juntos.
Montamos o módulo XBee na placa XBee e fazemos 4 conexões: 5V a 5V, GND ao terra, DIN ao TX3 (pino 14) e Dout ao RX3 (pino 15).
E por fim, em uma pequena placa de circuito montamos o circuito responsável pelo trabalho faróis de LED na frente da embarcação, ao montar, também observamos o diagrama.
Antes de iniciar a programação do módulo XBee, é aconselhável ler o manual.
Além do conhecimento, precisamos:
Placa exploradora USB XBee
cabo USB
Após instalar e atualizar o programa X_CTU, configuramos cada módulo XBee como receptor e transmissor ao mesmo tempo. Conjunto três parâmetro cerebral:
Para receptor: DL=321, MY=123 e BD=3 (9600 baud).
Para transmissor: DL=123, MY=321 e BD=3 (9600 baud).
Materiais necessários:
Bateria de lítio 3S 800 mAh
Arduino Nano 5V, 16MHz ou equivalente
placa xbee explorer
Módulo XBee Pro 60mW com antena
controle de video game
CONDUZIU
resistor 220 ohms
dois interruptores em miniatura
caixa de plástico
Depois de montar o circuito básico, fazer o controle remoto é um passo fácil. Neste caso, como de costume, nos concentramos no esquema. Código para Arduino
Coletado truque cerebral tem as seguintes características: comprimento - 42 cm, largura - 32 cm, altura - 12,5 cm, peso - 3,430 kg.
A velocidade depende dos motores selecionados, o meu tem cérebro de robô com uma relação de transmissão de 100:1, atinge 0,7 m/s (2,4 km/h). Se você reduzir a relação de transmissão, a velocidade aumentará com a diminuição do empuxo. Pelo contrário, se você aumentar a relação de transmissão: a velocidade diminuirá, mas o impulso aumentará.
O vídeo mostra qualidades off-road caseiro.
Pontos importantes:
observe a polaridade ao montar os LEDs;
se a roda girar na direção oposta, basta alterar a polaridade do motor;
se todo o grupo de rodas girar na direção oposta, mude a polaridade na placa Sabertooth;
se todas as rodas girarem na direção oposta, inverta a polaridade dos fios de alimentação da placa Sabertooth.
A placa Sabertooth possui um sensor de voltagem da bateria integrado, portanto, se caseiro pára de funcionar, basta carregar a bateria.
Planos de atualização: para começar com o seu lavagem cerebral Eu quero adicionar uma câmera de vídeo em miniatura e um transmissor de áudio e vídeo que são usados em aeromodelismo. Também há planos para instalar um manipulador de braço robótico na nave.
Mas isso está nos planos, mas por enquanto, obrigado pela atenção e boa sorte no seu trabalho!
O construtor servirá como uma boa base para vários projetos diferentes. Há espaço suficiente na plataforma para instalar sensores, servos, manipulador, faróis e muito mais. Em sua base, vários concursos e competições podem ser realizados.
1. Um conjunto de peças de design.
2. Instalando o suporte do motor.
3. A fixação é aparafusada com dois parafusos e porcas. Aperte fortemente o suporte não é necessário, porque. isto irá interferir com a instalação do motor.
Ed. 
4. Quatro fixadores devem ser aparafusados desta forma.
5. Instalação da parede do chassi.
6. Vista da parte inferior do chassi.
7. É necessário instalar quatro paredes desta forma, para isso são necessárias quatro conexões aparafusadas.
8. Vista da parte inferior do chassi após a instalação das paredes.
9. Instalação da primeira plataforma superior do chassi. A tampa é colocada nas ranhuras, os parafusos não são usados nesta fase.
10. Instalação da segunda plataforma superior do chassi. Para fixar as duas plataformas nesta etapa, você precisa usar seis parafusos com porcas.
