Robot De Tracción Diferencial (כונן דיפרנציאלי): 10 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente. Es una disciplina basada en conjuntos de robots que se coordinan for realizar tareas grupales. רובוטים אינדיבידואליים יכולים לראות את האפשרויות האמיתיות והאמיתיות ביותר. Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), אוניברסיטת אלבורג (Dinamarca), ו- EPFL (Suiza). אל הרובוט consta de actuadores (llantas), el módulo de potencia, un conjunto de sensores (módulo de instrumentación electrónica) y un moddulo de comunicación inalámbrica.

אל הרובוט הוא רלוונטי ליחידות בעלות של 167 $, בהשוואה לאתר plataformas que costes más de $ 1000. El diseño es מודולרי, ניתן להסלמה, וניתן לממש את האוניברסיטה del Valle de Guatemala, durante el ano 2017.

שלב 1: Módulos Del Robot Y Listado De Materiales

אל הרובוט יכול לחלק את עצמו:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. מכשיר אלקטרוניקה (sensores y la programación que los gobierna)
3. Comunicación inalámbrica (WiFi)

עבור רובוט האבטחה של הרובוט ניתן לרכוש את הסיכויים הבאים:

• impresora 3D
• cortadora láser
• fresadora de circuitos.

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar services en line como pcbcart for PCB, o sculpteo for impresión 3D y corte láser.

ניתן לראות את ארכיון Excel עם חומרים נלווים עבור רובוט. חישוב של $ 167 עבור רובוט יכול לחשב את כל החומרים הנלווים לתלת -ממד, קורטורה, פריטורה.

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser, adafruit, robotshop), por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot.

שלב 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

אלקטרוניקה של רובוט כולל PCB. Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación.

1. Placa de potencia y control de motores, dos capas. יצירת PCB פוטנציאל
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de módulos WiFi, Teensy, IMU*, una capa (Gerber PCB modulos final.zip)

* La IMU אופציונלי. אנו ממליצים על שימוש אחד ב -9 לימודים בחינם עם גירוסקופיה, גירוסקופיה ומגנטומטרים. ניתן לראות את התוצאות בצורה מספקת.

Si no se cuenta con una fresadora de circuitos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea.

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas.

המלצה:

Soldar de primero los componentes SMD mas pequeños hasta los mas grandes.

Utilizar equipo adecuado para realizar soldadura SMD.

Github del proyecto

שלב 3: Impresión De Piezas 3D Y Corte Láser

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. בסיס אולטראדוניק 1)
2. מתג porta fusible (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia (4)
5. גלגלת כדור (1)*

Cortadora láser:

1. porta bateria MDF (2)
2. בסיס MDF (1)
3. טאפה דה אקריליקו (1)

*El Ball caster se compone de una pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda.

Se adjuntan los archivos necesarios para la impresora 3D de cada pieza y para el corte de cada pieza 2D. Solo deben de ser exportados a stl desde inventor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar.

Se adjunta también el ensamblaje en inventor (assemblyfinalultimaversion) עבור poder entender mejor la estructura o por si se desea modificar.

Piezas 3D y 2D

שלב 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de componentes de superficie, del más pequeño al más grande. Luego se hace la soldadura de componentes door-hole.

מומלץ להשתמש בפסטה ללא תערובת. La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta.

חשוב לאתר טמפרטורות רגילות של SMD, ללא רכיבים.

Recomendaciones adicionales para cada placa:

1. פלאזה דה פוטנציאל: שימוש בכבלים un caliber que soporten al menos 1.5 amperios de carga continua para el switch de nueve polos. Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circuito. יועץ סימפוס לוס esquemáticos de la PCB או los diagramas de conexiones adjuntos para saber donde colocar cada componentente.
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom bottom, en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin. Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, no se sueldan directamente en el PCB. Si no se tienen vías, se recomienda soldarlas con cable y estaño, removeiendo después las puntas con un alicate.
3. דוגמא: כותרות כותרות PCB נוספות כותרות. ניתן להמליץ על יחידות היחידות שהן מכילות את הכותרת של המרכז לאתר הנוער, את הכותרות של ה- WiFi ואת הכותרות של אתרי החבטות עבור את האינטראקסיונון עם ה- PCB de sensores ultrasónicos. (La IMU se deja opcional). Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos.

שלב 5: Armar La Estructura

מדריך וידאו:

וִידֵאוֹ

שלב 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, baterías y encoders

A los encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione con 3.3V.

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones. מקודדים לא יכולים להשתמש בפעולות הפחתה ב- GND y 3.3V. En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder. Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia. Si se desea otro orden, se debe cambiar la programación del mirocontrolador.

También es importante la conexión de motores, ya que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario. אסטרואיד יכול לתקן את התוכנה של מיקרו.

סוג מתג של 9 פוליסות ומתכת

También se agrega un diagrama for conectar el switch de 9 polos a la placa de potencia, al igual que la conexión del fusible. Este switch es importante, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para permitir la carga. En la otra posición ON, las baterías se colocan en series y alimentan los reguladores de voltaje de 5V y 3.3V, que distribuyen energía a todo el robot. Por eso es clave conectarlo adecuadamente.

En la línea que pasa por el pin 9 del switch (ver diagrama) se agrega el fusible de protección de 1A.

שלב 7: Ensamblar La Parte Superior (חיישנים, WiFi Y Teensy)

1. Colocar los seis sensores ultrasónicos en su base.
2. היכרות עם los sensores, sosteniendo la base, en los headers hembra que se soldaron en la placa hexagonal.
3. Colocar el Teensy ו- WiFi ESP8266 en la placa de módulos. Si se desea, también se debe introducir la IMU en los headers.
4. הצגת la placa de moddulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen.
5. היכרות עם מנות בולאות בלאס ברס רוסקאדות, אימות של הים. Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia.

שלב 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

מקודדי האבטחה העיקריים והחשובים של קליבר.

Para ello se tienen los potenciómetros de los encoders, que ajustan la sensibilidad. Con un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90 °. Al girar la llanta manualmente hacia adelante, una señal aparece antes que la otra. Al girar la llanta hacia atrás, la señal que antes aparece antes, ahora aparece después.

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora.

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de módulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio.

שלב 9: קושחת אל קושחת אל רובוט

עבור תוכנות מומלצות עם שליטה באלגוריתמים, ניתן להמליץ על קושחה של הקושחה. יש לנו סקריפט של ארדואינו שיכולים להשתמש במחשבים ולתקן הוראות שימוש, WiFi (עם אלמנטים ESP8266).