רובוט אבטחה 4WD: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

המטרה העיקרית של פרויקט זה הייתה לבנות רובוט אבטחה נייד המסוגל לנוע ולאסוף נתוני וידאו בשטח מחוספס. רובוט כזה יכול לשמש לסיור בסביבת הבית שלך או במקומות שקשה להגיע אליהם ומסוכנים. הרובוט יכול לשמש לסיורי לילה ובדיקות מכיוון שהוא מצויד ברפלקטור חזק המאיר את האזור סביבו. הוא מצויד בשתי מצלמות ושלט רחוק בטווח של מעל 400 מטר. זה נותן לך הזדמנויות נהדרות להגן על רכושך תוך ישיבה נוחה בבית.

פרמטרים של רובוט

• מידות חיצוניות (LxWxH): 266x260x235 מ"מ
• משקל כולל 3.0 ק"ג
• מרווח קרקע: 40 מ"מ

שלב 1: רשימת החלקים והחומרים

החלטתי שאשתמש במארז מוכן כדי לשנות אותו מעט על ידי הוספת רכיבים נוספים. מארז הרובוט עשוי כולו מפלדה צבועה בשחור.

רכיבי רובוט:

• ערכת רובוט SZDoit C3 חכמה DIY או מארז רכב רובוט חכם 4WD
• 2 כפתור הפעלה/כיבוי מתכת
• סוללת ליפו 7.4V 5000mAh
• ארדואינו מגה 2560
• חיישן הימנעות ממכשולים IR x1
• לוח חיישן לחץ אטמוספרי BMP280 (אופציונלי)
• בודק מתח סוללה ליפו x2
• 2 x נהג מנוע BTS7960B
• סוללת ליפו 11.1V 5500mAh
• מצלמת WIFI חכמה פנורמית של Xiaomi 1080P
• מצלמת fpv של RunCam Split HD

לִשְׁלוֹט:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH משדר RC או FrSky Taranis X9D Plus

תצוגה מקדימה של המצלמה:

משקפי EV800D של Eachine

שלב 2: הרכבת מארז הרובוט

ההרכבה של שלדת הרובוט היא די קלה. כל השלבים מוצגים בתמונות למעלה. סדר הפעולות העיקריות הוא כדלקמן:

1. הברג את מנועי DC לפרופילי הפלדה הצדדיים
2. הברג את פרופילי האלומיניום הצדדיים עם מנועי DC לבסיס
3. הברג את הפרופיל הקדמי והאחורי לבסיס
4. התקן את מתגי ההפעלה הדרושים ורכיב אלקטרוני אחר (ראה בפרק הבא)

שלב 3: חיבור חלקים אלקטרוניים

הבקר העיקרי במערכת האלקטרונית הזו הוא Arduino Mega 2560. כדי להיות מסוגל לשלוט בארבעה מנועים השתמשתי בשני מנהלי מנוע BTS7960B (H-Bridges). שני מנועים מכל צד מחוברים לנהג מנוע אחד. ניתן לטעון כל אחד מהנהגים על ידי הזרם עד 43A שנותן מרווח הספק מספיק גם עבור הרובוט הנייד הנע על פני שטח מחוספס. המערכת האלקטרונית מצוידת בשני מקורות כוח. האחד לאספקת מנועי DC וסרווואים (סוללת LiPo 11.1V, 5200 mAh) והשני לספק Arduino, מצלמת fpv, רפלקטור לד וחיישנים (סוללת LiPo 7.4V, 5000 mAh). הסוללות הונחו בחלקו העליון של הרובוט כך שתוכל להחליף אותן במהירות בכל עת

החיבורים של מודולים אלקטרוניים הם כדלקמן:

BTS7960 -> ארדואינו מגה 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

מקלט R12DS 2.4GHz -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // מעלית
• VCC - 5V
• GND - GND

לפני שתתחיל את השליטה ברובוט ממשדר RadioLink AT10 2.4GHz עליך לאגד בעבר את המשדר עם מקלט R12DS. הליך הכריכה מתואר בפירוט בסרטון שלי.

שלב 4: קוד מגה Arduino

הכנתי את תוכניות Arduino לדוגמא הבאות:

• מבחן מקלט RC 2.4GHz
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (קובץ מצורף)

התוכנית הראשונה "מבחן מקלט RC 2.4GHz" תאפשר לך להתחיל ולבדוק בקלות את מקלט 2.4 GHz המחובר ל- Arduino, השני "RadioLinkAT10" מאפשר לשלוט בתנועת הרובוט. לפני הידור והעלאת התוכנית לדוגמא, וודא שבחרת ב"ארדואינו מגה 2560 "כפלטפורמת היעד כפי שמוצג למעלה (Arduino IDE -> כלים -> לוח -> ארדואינו מגה או מגה 2560). הפקודות ממשדר RadioLink AT10 2.4 GHz נשלחות למקלט. ערוצים 2 ו -3 של המקלט מחוברים לפינים הדיגיטליים Arduino 7 ו -8 בהתאמה. בספרייה הסטנדרטית של Arduino אנו יכולים למצוא את הפונקציה "pulseIn ()" המחזירה את אורך הדופק במיקרו שניות. נשתמש בה לקריאת האות PWM (Pulse Width Modulation) מהמקלט הפרופורציונלי להטיה של המשדר. מקל שליטה. הפונקציה pulseIn () לוקחת שלושה ארגומנטים (סיכה, ערך ופסק זמן):

1. pin (int) - מספר הסיכה שעליה ברצונך לקרוא את הדופק
2. value (int) - סוג הדופק לקריאה: HIGH או LOW
3. פסק זמן (int) - מספר אופציונלי של מיקרו שניות להמתין להשלמת הדופק

ערך אורך הדופק הנקרא ממופה לאחר מכן לערך שבין -255 ל -255 המייצג קדימה/אחורה ("moveValue") או פנייה ימינה/שמאלה ("turnValue") מהירות. כך, למשל אם אנו דוחפים את מקל הבקרה במלואו קדימה עלינו לקבל את "moveValue" = 255 ולדחוף לגמרי אחורה לקבל "moveValue" = -255. הודות לבקרה מסוג זה, אנו יכולים לווסת את מהירות תנועת הרובוט בטווח המלא.

שלב 5: בדיקת רובוט האבטחה

סרטונים אלה מראים בדיקות של רובוט נייד המבוסס על תוכנית מהסעיף הקודם (קוד Arduino Mega). הסרטון הראשון מציג בדיקות של רובוט 4WD על שלג בלילה. הרובוט נשלט על ידי המפעיל מרחוק ממרחק בטוח על סמך הנוף מ- fpv google. הוא יכול לנוע די מהר בשטח קשה מה שאתה יכול לראות בסרטון השני. בתחילת הוראה זו אתה יכול גם לראות עד כמה היא מתמודדת בשטח מחוספס.