Po prvi lekciji (Kako zgraditi robota - uvod), imate zdaj osnovno znanje o tem, kaj je robot Arduino, kaj potrebujete za izgradnjo robota, pa tudi kako uporabljati orodja. Zdaj je čas, da začnete ustvarjati!
V tej drugi vadnici se boste naučili ustvariti osnovnega Arduino robota. Kot primer lahko uporabite Arduino robotski komplet (Pirate: 4WD Arduino Mobile Robot Kit z Bluetooth 4.0).
Lekcije Meni:
Lekcija 1: Uvod
Lekcija 2: Zgradite osnovni Arduino Robo
Lekcija 3: Zgradite Arduino robot za sledenje linij
Lekcija 4: Zgradite robot Arduino, ki bi lahko preprečil ovire
Lekcija 5: Zgradite robot Arduino s svetlobnimi in zvočnimi učinki
Lekcija 6: Zgradite robot Arduino, ki lahko spremlja okolje
Lekcija 7: Zgradite robot za Arduino, ki ga upravlja Bluetooth
Navodila za montažo
KORAK 1: Sestavite svoj motor
Poglejte v torbi za osem dolgih vijakov. Ti se uporabljajo za pritrditev in pritrjevanje motorjev na mestu. Postavite motorje v pravilno poravnavo in jih privijte, kot je prikazano na spodnji sliki.
Upoštevajte tudi, da so v vrečko za dele vključene tudi podložke in tesnila. Podložke lahko uporabite za povečanje trenja, ki pomaga privezati motorje na svoje mesto. Tesnila pripomorejo k temu, da se vijačne matice ne odvežejo in padajo zaradi gibanja in trčenja vašega robota.
Dobave:
Korak 1:
2. KORAK: Spajkanje kablov
Iz vrečke za dele vzemite črne in rdeče žice. Na vsak motor pritrdite en črni in en rdeč kabel (dolg 15 cm) (skupaj 4 motorja). Nato uporabite strgalo za žico, da izolirate izolacijo na obeh koncih žic (pazite, da ne odstranite preveč - glejte slike spodaj). Nato žice spajkamo na nožice, pritrjene na motorje. Postopek spajkanja ponovite za vse štiri motorje.
OPOMBA: Pri spajanju bodite pozorni na pravilne lokacije rdeče in črne žice. Za podrobnosti si oglejte naslednje fotografije.
2. korak:
KORAK 3: Sestavite krmilnik Romeo BLE
Poglejte v vrečko za dele za tri bakrene opore. Te podpore dolžine 1 cm se uporabljajo za pritrditev krmilne plošče Romeo. Kot je prikazano na spodnji sliki, so v krmilni plošči tri luknje. Namestite tri bakrene opore v luknje, nato jih z ustreznimi vijaki pritrdite na svoje mesto.
3. korak:
4. KORAK: Sestavite akumulatorsko baterijo
Izvlecite dva vijaka z ugreznjeno glavo (ploske glave). Nato sledite korakom, ki so prikazani na spodnji sliki, in pritrdite akumulator na podstavek vozila.
4. korak:
5. KORAK: Izdelajte stikalo za napajanje
Baterije so ključnega pomena za robote. Za nadzor porabe energije moramo uporabiti stikalo za vklop / izklop: stikalo izklopi napajanje, ko ni v uporabi, s čimer se ohrani električna energija in življenjska doba baterije. Pred sestavljanjem in namestitvijo stikala za napajanje si oglejte spodnjo sliko.
Pri sestavljanju stikala bodite pozorni na zaporedje tesnil in navojnih matic.
5. korak:
Po sestavljanju stikala želimo začeti spajkati žice. Vzemite nekaj preostalega ostanka žice od prej. Odstranite ožičenje z obeh koncev kablov tako, da je notranjost žice izpostavljena (enako kot pri motorjih prej). Izpostavljeni konec žic želimo spajati s sorniki na stikalu. Pri spajkanju je zelo pomembno, da opazimo položaj zatičev stikala.
6. korak:
Naredimo to korak za korakom.
a) Stikalo priključite na polnilnik. Bodite pozorni na točno lokacijo obeh postavk.
7. korak:
b) Spajate rdeče kable, ki povezujejo stikalo s polnilnikom, kot je prikazano na spodnji sliki.
8. korak:
Tukaj je še ena slika, da bi stvari postale jasnejše.
c) Na koncu vzemite en rdeč kabel in en črni kabel. En konec enega kabla pritrdite na negativni pol polnilnika akumulatorja in en konec drugega kabla na pozitivni pol baterije. Potem druge konce obeh kablov pritrdite na krmilnik Romeo BLE.
9. korak:
c) Na koncu vzemite en rdeč kabel in en črni kabel. En konec enega kabla pritrdite na negativni pol polnilnika akumulatorja in en konec drugega kabla na pozitivni pol baterije. Potem druge konce obeh kablov pritrdite na krmilnik Romeo BLE.
Korak 10:
Če pogledamo na to povečano sliko, moramo bolje razumeti, kako naj bodo žice povezane. Po spajkanju preverite in preverite, ali je povezava med baterijo in Romeo krmiljenjem skladna od začetka do konca in se ujema z zgornjimi slikami.
KORAK 6: Sestavite podstavek za avto
Z osmimi M3x6mm vijaki pritrdite stranske plošče na sprednje in zadnje odbijače, kot je prikazano na spodnji sliki.
OPOMBA: Ko v tem koraku zategnete vijake, pazite, da ne v celoti privijete vijakov - na ta način lahko enostavno odstranimo zgornjo ploščo v poznejših korakih, če moramo narediti nastavitve.
11. korak:
Nato ponovno pritrdite osnovno ploščo na karoserijo vozila, kot je prikazano na spodnji sliki.
12. korak:
** To je tisto, kar bi morala biti osnova za avtomobil po montaži - ne pozabite namestiti akumulatorja!
7. KORAK: Priključite motorje na ploščo mikrokrmilnika
Zdaj potrebujemo motorje z mikrokrmilniško ploščo. Previdno sledite naslednjemu diagramu: rdeče in črne žice motorja v levem motorju je treba spajati v M2; rdeče in črne žice desnega motorja je treba spajati z M1. Bodite posebej pozorni na akumulatorsko baterijo: črno žico je treba spajati v žično vrvico, ki je označena z GND, medtem ko je treba rdečo žico spajati v žično vrvico z oznako VND. Z izvijačem zrahljajte in zategnite žična vrata - preverite, ali so ta vrata dobro pritrjena, ko so žice vstavljene.
OPOMBA: Prepričajte se, da so žice iz enega motorja (tj. Levega motorja) spajkane v motorno odprtino. (to je M2 priključek na spodnjem diagramu - ne spajkajte žic enega motorja v dve ločeni vrsti).
13. korak:
Po spajkanju žic motorja na ploščo mikrokrmilnika smo pripravljeni pritrditi zgornjo ploščo na podnožje avtomobila.
Preden pritrdimo zgornjo ploščo, imate možnost pritrditve senzorske plošče (glej spodnjo sliko) - če še ne nameravate uporabljati senzorjev, lahko preskočite ta dodatni korak.
14. korak:
Po namestitvi zgornjega dela platfrom bi morala vaša robotska platforma biti podobna spodnji sliki.
15. korak:
KORAK 8: Robotu dodajte dodatno raven
Poiščite štiri luknje na zgornji plošči podnožja. Privijte štiri M3x60mm bakrene stoje, nato pritrdite dodatno zgornjo ploščo, kot je prikazano na spodnji sliki - uporabite vijake M3x6mm, da pritrdite ploščo na bakrene stojne.
16. korak:
Razbacite nekaj koles na vašo robotsko platformo in ste pripravljeni, da jo pustite!
17. korak:
KODIRANJE
Po sestavljanju je čas, da prenesete kodo na mikrokrmilnik in naredite vaš robot Arduino. Robot ima po sestavi vse komponente za premikanje. Preglejte vzorčne kode za datoteko Arduino z naslovom “MotorTest.ino”.
Vzorec kode MotorTest:
#include
Robot DFMobile (4,5,7,6); // zaženejo pin motorja
void setup () {
Robot.Direction (LOW, HIGH); // sprožimo pozitivno smer
}
void loop () {
Robot.Speed (255,255); // Posreduj
zamuda (1000);
Robot.Speed (-255, -255); // Nazaj
zamuda (2000);
}
Prenesite kodo in jo prenesite v svoj mikrokrmilnik. Motorji in kolesa naj živijo v naglici. Če ne, preverite, ali so baterije in stikalo pravilno nameščeni. Ko motorji delujejo, čestitam! Dosegli ste velik korak - skoraj je čas, da postavite našo gumo na cesto.
Nato opazite svojega robotskega avtomobila in preverite, ali se lahko premakne naprej v 1 sekundi in se premaknete nazaj v 1 sekundi. Če je temu tako, GOOD LUCK. Komponentam ni treba prilagajati. Za tiste, ki potrebujejo nekaj prilagoditev na avtomobilsko osnovo ali motorje, najdete naslednje informacije o tem, kako se robot premika.
Preverite, ali vaša robotska platforma sledi zgoraj prikazani kodi: premaknite se za 1 sekundo naprej, nato pa za 1 sekundo. Če je tako, samo preskočite vsebino spodaj in potem ste pripravljeni!
Večina ljudi pa bo morala prilagoditi svoje motorje. Preden to storimo, naj na kratko preučimo, kako deluje motorna funkcija in koda našega robota.
Kako narediti robota premakniti naprej Da bi razumeli to vprašanje, najprej preučimo gibanje našega robota.
Spodnji diagram prikazuje to gibanje naprej.
18. korak:
Rdeča puščica zgoraj predstavlja smer koles. Kot je prikazano na zgornjem zemljevidu, se lahko avto premakne naprej le, če se levo in desno kolo / motor premika naprej. Kot je prikazano zgoraj, se robot Arduino premika le naprej, ko se premikajo levo in desno motorji in kolesa.
Povzetek kode
Prva vrstica kode je:
#include // knjižnica klicev
Ni nam treba preveč razmišljati o tej vrstici. Vse, kar počnemo, je pozivanje / uporaba niza funkcij - knjižnice DFMobile - ki obstajajo zunaj osnovnega okvira Arduino. Za več informacij o Arduino knjižnicah si oglejte spletno stran Arduino.
Naslednja vrstica kode je:
Robot DFMobile (4,5,7,6); // zaženejo pin motorja
Ta funkcija je vzeta iz knjižnice DFMobile (to pomeni, da ni univerzalna funkcija Arduino).Tukaj ga uporabljamo za inicializacijo motornih zatičev (4, 5, 7, 6) na mikrokrmilniku - brez tega se motorji ne zaženejo.
To funkcijo bomo uporabljali tudi pozneje.
Oglejte si spodnjo funkcijo:
DFMobile Robot
(EnLeftPin, LeftSpeedPin, EnRightPin, RightSpeedPin);
Ta funkcija se uporablja za inicializacijo štirih motornih zatičev (4, 5, 7, 6) in je razdeljena na štiri ločene parametre:
EnLeftPin: Pin, ki nadzoruje levo smer motorja
LeftSpeedPin: Pin, ki nadzoruje levo hitrost motorja
EnRightPin: Pin, ki krmili desno smer motorja
RightSpeedPin: Pin, ki krmili desno hitrost motorja
Upoštevajte: robotski motorji ne bodo delovali brez vključitve te funkcije. Ta funkcija mora biti nameščena v polju void setup () v vaši skici Arduino.
Pri testiranju gibanja svojega robota pred tem bi lahko naleteli na določeno težavo: avto se bo začel pomikati, spreminjati smeri in ne slediti kode, ki smo ji jo dali. Razlog za to je, da motorne žice niso pravilno spajane z baterijami.
Ne skrbite - to lahko popravimo s kodo. Z uporabo vrednosti LOW / HIGH lahko nastavimo smer vrtenja avtomobila.
Kako prilagoditi pravo smer za robotski avto?
Za nastavitev smeri motorjev in koles potrebujemo naslednjo vrstico kode:
Robot.Direction (LOW, HIGH);
Funkcija je naslednja:
Robot.Direction (levo usmeritev, desna usmeritev);
Ta funkcija se uporablja za premikanje motorjev v smeri naprej. Funkcija je razdeljena na dva parametra: LeftDirection in RightDirection, ki sta zapisana v kodi Arduino kot LOW ali HIGH.
Prej smo na kratko prebrali, kako narediti robota Arduino v smeri naprej. Tukaj bomo uporabili LOW / HIGH, da popravimo robotsko gibanje. Na primer, LeftDirection je v vzorčni kodi nastavljen kot LOW. Leva kolesa robotskega avtomobila se lahko vrtijo nazaj, namesto da se vrtijo naprej. Zdaj morate le spremeniti levo usmeritev od LOW do HIGH. Iste metode bi veljale za desna kolesa.
Na primer: v tej vzorčni kodi je nastavitev LeftDirection konfigurirana kot LOW. Recimo, da se vaša leva kolesa namesto premikajo naprej, kot bi morala, pa se premikajo nazaj. V tem primeru spremenite konfiguracijo LeftDirection od LOW do HIGH. Ko jo spremenite v HIGH, jo še enkrat naložite - opazite, da se vaše levo kolo premika naprej, namesto nazaj. Če ta prilagoditev deluje, naredite enako za RightDirection (LOW do HIGH ali obratno).
Ko ste uspešno prilagodili smer robota Arduino, ste nastavljeni! Čestitamo - zdaj lahko uporabite vse osnovne funkcije robota. Preden končate, je vredno na kratko razpravljati o funkciji Robot.Speed ().
Bodite pozorni na naslednjo funkcijo:
Robot.Speed (LeftSpeed, RightSpeed);
Ta funkcija z dvema elementoma (LeftSpeed in RightSpeed) se uporablja za nastavitev hitrosti motorja. Lahko vnesete število med -255 in 255. 255 je največja številka in znak minus predstavlja smer.
Ta funkcija se uporablja za nastavitev hitrosti motorjev. Funkcija je razdeljena na dva parametra: LeftSpeed in RightSpeed. Ti parametri se zapišejo v Arduino kodo kot vrednost od -255 do 255. 255 je najhitrejša hitrost, ki se premika naprej; -255 je najhitrejša hitrost, ki se premika nazaj (to je, vzvratno).
Hitrost robota smo že konfigurirali v delu void setup () naše kode. Zdaj lahko uporabimo funkcijo hitrosti () za nadzor hitrosti avtomobila in celo v smeri naprej / nazaj.
Poglejte, če razumete naslednje dve vrstici:
Robot.Speed (255,255);
Robot.Speed (-255, -255);
Prva vrstica kaže, da se avto premika s polno hitrostjo - s polno hitrostjo naprej, če želite (aye aye, captain). Druga vrstica kaže, da se avto premika nazaj (vzvratno) s polno hitrostjo.
V tem smislu je hitrost () nepogrešljiva funkcija. Nato bomo pregledali naše zadnje poglavje: načela, kako se robot premika in obrne.
Kako se robot premika in obrne
Na spodnjem zemljevidu je prikazan običajen način gibanja robotskega avtomobila. Na primer, v primeru, da je hitrost leve smeri enaka nič, bi robot obrnil levo, če desnim kolesom ponudite nekaj sile za premik naprej.
Naslednji diagram prikazuje številne načine, s katerimi se lahko robot Arduino premika in obrne. Na primer, če je hitrost levega kolesa nastavljena na 0, se bodo desna kolesa premaknila naprej - tako se bo robot Arduino obrnil proti levi.
19. korak:
Nekaj, kar je treba razmisliti: kako lahko vaš robot zavrtite v krogih med mirovanjem?
Nazadnje: če želite, lahko zaženete še nekaj kode za testiranje in umerjanje gibanja svojega robota. Odprite datoteko »MotorTest2.ino«. Ta koda vam bo pomagala bolje razumeti in oceniti zmožnosti gibanja naprej in nazaj, poleg levega in desnega zavoja. S tem v mislih postavite te pnevmatike na cesto (ali preprogo) in pustite!
Čestitamo, zdaj ste zgradili svojega prvega robota! Ima bacis funkcije, ki se lahko premikajo naprej, nazaj, zavijete levo in zavijete desno.
Sem navdušen? V naslednjih nekaj vajah vas bomo naučili, kako zgraditi naprednejši robot, ki bi se na primer lahko izognil oviram in progamom.
