Alpha Bot 1.0: 13 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מציג … ALPHABOT 1.0 הרובוט 2-פטל-פי-אשכול עם 2 מצלמות DOF, 8 מגה-פיקסל לרובוט זה יש הרבה תכונות שיש הרבה מה לעשות. לא כל התכונות עשויות להתבטא בחלק מהתמונות או הסרטונים שלמעלה, בשל העובדה שהרובוט עבר שלבי בנייה שונים לאורך זמן, ועדיין יש לו הרבה מה לעשות.

הערה חשובה:

2 מהתמונות למעלה מציגות את הרובוט עם מגן המנוע בחלקו העליון של הרובוט ומסך מגע בגודל 7 אינץ '.

אתה יכול לבנות את זה כך על ידי הדפסה תלת-ממדית של המסך (בהמשך ההוראה), ועל ידי השמטת הלחמת סרט ההתאמה של 40 פינים. אני עשוי לפרסם מידע נוסף ככל שהפרויקט הזה ימשיך כאן או בבלוג שלי. הישאר מעודכן באתר alphabot-blog.herokuapp.com/ או כאן.

אספקה

להלן הציוד הבא בו השתמשתי לבניית הרובוט הזה. אתה יכול לקנות אותם באתר חומרה מקוון:

• MOUNTAIN_ARK מעקב רובוט חכם לרכב פלטפורמת מתכת אלומיניום סגסוגת אלומיניום עם מנוע 9V DC כפול עוצמתי
• SunFounder PCA9685 מנהל התקן סרוו PWM 16 ערוצים 12 סיביות עבור Arduino ו- Raspberry Pi
• מודול GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS, מיקרו-בקר מזל"ט, מקלט GPS)
• 50 יחידות 5 מ"מ 4 פינים RGB רב קתולית משותפת LED עבור Arduino DIY
• דיוק אינפרא אדום LED של Gikfun ומקלט עבור Arduino (חבילה של 10 זוגות) (EK8460)
• לוח ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LEDs Infrared Emitter and IR Receiver Diode for Arduino (חבילה של 20 יחידות) (EK8443)
• ערכת Starter Iduino Mega 2560 ל Arduino W/ 33 שיעורים הדרכה מעל 200 יחידות ערכות פרויקט רכיבים אלקטרוניים מלאים
• TFmini-s, 0.1-12m חיישן גלאי Lidar Lidar מודול זעיר מודול מיקרו נקודתי יחיד עם ממשק תקשורת UART / I2C
• סוללת ליתיום יון 12V 3000mAh נטענת TalentCell עבור רצועת LED, מצלמת טלוויזיה במעגל סגור ועוד, DC 12V/5V USB פלט כפול חיצוני סוללה בנק עם מטען, שחור
• Raspberry Pi 3 דגם B (2X)
• מודול מצלמת Raspberry Pi V2
• מצלמת Raspberry Pi NoIR V2
• 4 יחידות 5.5X2.1 מ"מ כבל מחבר זכר DC
• כבל גמיש Adafruit למצלמת פטל פי - 18 אינץ ' / 457 מ"מ (2x)
• לוח פריצת USB Micro-B של Adafruit (ADA1833)
• LM386N-1 מוליך למחצה, מתח נמוך, מגבר כוח שמע, Dip-8, 3.3 מ"מ x 6.35 מ"מ רוחב x 9.27 מ"מ L (חבילה של 10)
• מטען נייד בנק כוח 26800mAh קיבולת גבוהה במיוחד סוללה חיצונית יציאת פלט כפולה עם 4 נוריות
• ערכת התחלה Ultimate Freenove ל- Raspberry Pi 4 B 3 B+, 434 עמודים הדרכות מפורטות, Python C Java, 223 פריטים, 57 פרויקטים, למד אלקטרוניקה ותכנות, לוח לחם ללא הלחמה
• ערכת הלחמה - מלחם טמפרטורה מתכווננת 60W, חוט הלחמה, מעמד להלחמה, חותך חוטים, טיפים לברזל, משאבת הלחמה, פינצטה, רוזין, צינורות חימום [110V, תקע ארה"ב]
• ערכת אב טיפוס דו -צדדית של לוח PCB, לוח קווים מודפס אוניברסלי 35 יחידות עם 5 גדלים להלחמה ולפרויקט אלקטרוני (QY21)
• לוח הלחם ללא הלחמות עם כבלי מגשר-ALLDE BJ-021 2Pc 400 פינים ו -2 יחידות 830 פינים אב טיפוס לוח PCB וחוטי מגשר דופונט 3 יחידות (זכר-נקבה, נקבה-נקבה, זכר-זכר) עבור פטל פיי וארדואינו
• עניבות רוכסן 2 מ"מ (חבילה של 500)

• תצוגת מסך מגע של Raspberry Pi בגודל 7 אינץ '

שלב 1: הגדרת תוכנת RPI

שלב ראשון: התקן raspbian עבור RPI שלך (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

שפת תוכנה: Java עם NetBeans IDE. יש לי חיבור לפרויקט משותף מרחוק עם פטל הפאי. (בעבר, הפלטפורמה העיקרית של הרובוטים הייתה עיבוד processing.org)

אודות התוכנה: העיבוד תוכנן להיות ספר רישומי תוכנה גמיש. הוא מאפשר לך לתכנת עם גרפיקה דו -ממדית ותלת -ממדית בשפת הג'אווה, או עם "מצבים" אחרים (שפות תכנות). הוא משתמש ב- Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) ופלטפורמות Java אחרות. בעיה אחת. היא מיועדת רק למתכנתים מתחילים ותוכנות קטנות. שיניתי את פלטפורמת התוכנה שלי בגלל מגבלות ספציפיות אחרות גם, במיוחד מכיוון שכל קבצי ה-.pde שלך בפרויקט שלך, ב- IDE עיבוד יתמלאו למעלה. אני משתמש כעת ב- NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), עם שיתוף פרויקטים מרחוק בין המחשב שלי לבין פאי הפטל הראשי שלי, כך שתכנות דברים כמו סיכות GPIO וכאלה עשוי להיות קל יותר. ואני מסתכל על java FX עבור ממשק המשתמש של הרובוטים שלי.

תוכל ללמוד כיצד להגדיר את NetBeans IDE עם שיתוף פרויקטים מרחוק במאמר זה:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

שלב 2: הרכבת פריטים למארז

צורת ההרכבה השימושית ביותר: אני מוצא שצורת ההרכבה השימושית ביותר היא קשרי רוכסן. עם קשרי רוכסן, אתה יכול לחבר כל דבר לשלדת הרובוט שלך. קניתי קשרי רוכסן בגודל 2 מ מ, כך שהם יוכלו להיכנס דרך כל חור במארז שלי.

אם יש מקום טוב לשים בו כמה ברגים, במקרה של חיישן ה- IMU שלי (בתמונות למעלה), יש להכניס ברגים במקום זאת.

אני משתמש גם במכוני כביסה מודפסים בתלת -ממד (רואים בתמונות לעיל) לצורך מרווח וכדי למנוע את שריטת צבע השלדה.

שלב 3: סקירת הלחמה

פריטים שיש למכור, מאוחר יותר בהוראה זו:

• כפי שרשום למעלה: חיישני IR
• כבל מתח Arduino 5.5x2.1
• 5v חיבורי פנס 5v+GND
• מערכת סוללה 12V LiOn ומערכת מתח PowerV
• סרט התאמה של 40 פינים כדי להזיז את מגן המנוע במרחק של 1 ס"מ מהמנועים

עצות הלחמה: כשהלחמתי את 2 חיישני ה- IR השתמשתי בחוט מבודד טיפוסי לחיבורים ארוכים יותר. הרבה יותר קל להשתמש בחוט נחושת משומר. יש לי 24 חוט AWG. השתמשתי בו כדי להלחם את החלק האחורי של התפרצות הסיכה שלי וזה עובד טוב לאין שיעור מחוט מבודד.

שלב 4: לוח פריצת הלחמה

זה לא נראה הכרחי בהתחלה, אבל אם אתה רוצה לחבר 10 חיישנים לארדואינו אחד, זה בהחלט נחוץ. אתה שם חוט GND בקצה הלוח ומקבל 26 חוטי GND נוספים לשימוש. אני אשתמש בזה בכל סיכות 5V, GND ו- 3.3V של הארדואינו.

שלב 5: פנסי הלחמה

בעת הלחמת הפנסים (כלולים במארז) הלחמתי את חוטי ה- GND יחד על מנת לשמור על הפשטות בעת חיווט הכל לארדואינו. השתמשתי בנגד של 220 אוהם לשני הפנסים, והשתמשתי בצינורות כיווץ חום כדי למנוע מהמפרקים המולחנים להתפרק.

שלב 6: חיישני IR הלחמה

לאחר מכן, ברצונך להלחם את חיישני ה- IR, בהתבסס על התרשים המוצג לעיל.

כפי שאמרתי, כאשר הלחמתי את 2 חיישני ה- IR, השתמשתי בחוט מבודד טיפוסי לחיבורים ארוכים יותר, אך הרבה יותר קל להשתמש בו בכבל נחושת משומר 24 AWG לשם כך. רק תוודא שהחוטים לא חוצים!

שלב 7: עבודות הלחמה אחרות

חלקים ביתיים אחרים שצריכים להימכר

• כבל חשמל ל- Arduino MEGA 2560 (כבל חשמל 5.5x2.1 לכבל USB 2.0)
• מערכת סוללה 12V LiOn ומערכת מתח PowerV

שלב 8: הוסף מגן מנוע

יהיה עליך להלחים סרט התאמה של 40 פינים:

מגן המנוע נמצא בסנטימטר אחד קרוב מדי למנועים, כך שתצטרך ליצור סרט התאמה של 40 פינים כדי להזיז את מגן המנוע בסנטימטר אחד אחורה

- זה המקום שבו חוט הנחושת המשומר 24 מד הוא חיוני בהחלט.

שלב 9: מצלמת הדפסה תלת מימדית

עכשיו אתה צריך להדפיס את המצלמה ותושבת המצלמה תלת -ממדית.

קח את קבצי ה- G-Code האלה ופתח אותם ב- Ultimaker Cura או בכל תוכנת הדפסה תלת ממדית אחרת שבה אתה משתמש. לאחר שהדגם סיים להדפיס, הנח את הסרוו לתוך התושב והדביק את מכסה ההרכבה למעלה, ולאחר מכן הדבק את סוגרי ההרכבה למחבר הפלסטיק של סרווס התחתון.

שלב 10: הדפס תלת מימד פריטים נחוצים אחרים

כל החלקים מיוצרים באמצעות נימה PLA שחורה

• הר ארדואינו העליון

• הר מסך 7 אינץ '(הדפס רק אם ברצונך להתקין את מסך 7 אינץ' על גבי מגן המנוע)

  הרכבה: יהיה עליך לקדוח חורים בפלטפורמת הר המסך, להיכנס לחתיכות הרמת המסך ולהדביק אותם

• אגוזים וכביסות (הוזכרו קודם לכן)

  אתה יכול להוריד אותו כאן: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

עיצוב והדפסה תלת מימדית עיצבתי את החלקים המודפסים בתלת מימד בבלנדר, והשתמשתי בקורה של ultimaker כדי להדפיס אותם.

למעלה מוצגים קודים G לפריטים הנוספים להדפסה עבור הרובוט שלך.

שלב 11: חוט הכל

חבר את כל החוטים מכל חיישנים שחיברת ל- AlphaBot, וחבר אותם ל- Arduino Mega 2560. חבר כל חיבורי GND, 5V או 3.3V ללוח הפריצה.

חיבור כל הלוחות באופן סדרתי

על מנת שהלוחות יתקשרו זה עם זה, יש לחבר את לוח הפאי פיס ולוח Arduino באופן סדרתי.

יש צורך בכבלים סדרתיים (ייתכן שיהיה עליך להלחים אחד, אם אין לך אותו):

• USB אחד (סטנדרטי) - USB (קטן יותר) (כבל USB של לוח Arduino)
• 1 USB (סטנדרטי) - כבל USB (סטנדרטי).

ספריית Java לתקשורת טורית קלה:

שלב 12: חבר את הסוללות לשלדה

רובוט זה מופעל על ידי: ערכת חשמל של 5V 2.61A (למעלה) וסוללת 12V LiOn (למטה) ניתן לטעון את הסוללות באמצעות לוח הפריצה של מיקרו USB (5v) וכבל חשמל 12v 5.5x2.1.

סוללת 12v: סוללת TalentCell 12v מחוברת למגן המנוע ול- arduino mega 2560 (פלט 5v), כדי לתת למנועים כוח. הוא נטען בכבל חשמל של 12 וולט, ולכן הייתי צריך ליצור עבורו מטען נפרד ברובוט.

מארז סוללות 5V: ערכת הסוללה של 5V מחוברת ל- 2 RPIs ונטענת על ידי לוח הפריצה של מיקרו-USB.

שלב 13: הישאר מכוון

אני עשוי לפרסם מידע נוסף בהמשך הפרויקט. המשך לעקוב בכתובת alphabot-blog.herokuapp.com/

אם נהנית מההדרכה הזו, אנא לב (למעלה) והצביע עבורו בתחרות המחברים בפעם הראשונה (למטה)