GorillaBot 3D хэвлэсэн Arduino автономит спринт дөрвөлжин робот: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Жил бүр Тулузад (Франц) Тулуза роботын уралдаан #TRR2021 болдог

Энэхүү уралдаан нь хоёр хөлтэй, дөрвөлжин роботуудад зориулагдсан 10 метрийн бие даасан спринтээс бүрдэнэ.

Одоогийн байдлаар миний дөрвөн дөрвөлд цуглуулсан дээд амжилт бол 10 метрийн гүйлтийн 42 секунд юм.

Ийм бодолтойгоор би шинэ эзэн хаан болохын тулд үүнийг даван туулж чадна гэж бодож байсан роботыг зохион бүтээх төлөвлөгөө гаргах ёстой байсан !!!

Instructables -ийн гишүүн "jegatheesan.soundarapandian" болон өнгөрсөн жилийн Тулуза роботын уралдааны ялагч "Oracid 1" -ээс бага зэрэг урам зориг хүсч байгаа бөгөөд тэд хоёулаа дөрвөлжинг хэрхэн барих талаар зааварчилгаа зохиож, хуваалцах дуртай бололтой. Би үндсэндээ тэндхийн дизайныг хуулж, арай том болгож эхлэв!

Энэхүү загвар нь хөл тус бүрт 5 баар холбох механизм дээр суурилсан бөгөөд 2 хөлөг онгоцны хөл тус бүрдээ нийт 8 servo хүчээр ажилладаг.

Дүрэмд гарааны дохионоос гадна бүх уралдааныг робот бие даан хийх ёстой гэж заасан байдаг тул би роботыг хэвийн байлгахын тулд хөнгөн жинтэй системтэй болох шаардлагатай болсон. Энэ нь чиг баримжаагаа үнэнч байлгаж чадна, HC-SR04 хэт авианы мэдрэгч, хэрэв робот үнэхээр эвдэрч, хананд 90 градусын өнцгөөр цохиж эхлэх юм бол би хэдэн алхам хийх ёстойгоо хэлэхийг хүссэн кодын алхам тоолуурыг ашигласан. 10 метрийн хувьд.

Хэрэв та энэ роботыг бүтээх сонирхолтой байгаа бол энэ сармагчин санаа зовох хэрэггүй.

3D хэвлэх үнэгүй биеийг 100% дэмждэг:

Цахилгаан хэрэгсэл, цахилгаан хэрэгслийг холбох эрэгнээс бусад бүх зүйлийг 3D хэвлэх боломжтой, ижил жижиг хөндлөн толгойтой боолтыг л ашигладаг, танд робот угсрах жижиг хөндлөн толгойтой халив хэрэгтэй болно.

Залгаад тоглуулахад хялбар цахилгаан хэрэгсэл:

нарийн гагнуур хийх шаардлагагүй

Боломжит хэвлэх хугацаа:

Тэр том, сүр жавхлантай харагдаж магадгүй, гэхдээ тэр ердөө 15 цаг хэвлэгддэг (зарим хүмүүсийн хувьд урт хугацаа: D)

Боломжит бүтцийн эзлэхүүний шаардлага:

Түүнийг зөвхөн L: 150mm x W: 150mm x H: 25mm хэмжээтэй эзлэхүүнийг шаарддаг харьцангуй жижиг принтер дээр хэвлэх боломжтой.

Роботын нийт өртөг:

Зөвхөн робот нь цэнэглэгч суурилуулахад ойролцоогоор 75 долларын үнэтэй байдаг

Хэрэв та надтай адилхан тохируулахыг хүсч байвал 3D хэвлэсэн хянагч (заавал биш) шаардлагатай болно.

АНХААРУУЛГА:

Миний ашигладаг 5V 3A тэжээлийн хангамж нь хамгийн сайн шийдэл биш юм, учир нь энэ робот бүх 8 servo -ийг нэгэн зэрэг ажиллуулах ёстой бөгөөд ингэснээр тэд маш их гүйдэл татаж байгаа тул санаа зовох хэрэггүй, би робот гал аваагүй эсвэл юу ч аваагүй. Гэхдээ цахилгаан транзистор бага зэрэг хална гэж найдаж байна. Серво бамбайг хүсээгүй гэмтээхгүйн тулд роботыг гүйлтийн хооронд хөргөхийг 2 минутаас дээш хугацаагаар ашиглахыг зөвлөдөггүй.

Хэрэв та нарын хэн нэг нь энэ асуудлыг шийдэх шийдэлтэй бол таны оруулсан хувь нэмэр маш их талархах болно!

Хангамж

Роботын хангамж:

• 8x Tower Pro MG90S аналог 180 градус servo (Aliexpress/Amazon)
• 1x Sunfounder Wireless Servo Control Board (Sunfounder Store/ RobotShop)
• 1x Arduino NANO (Aliexpress/Amazon)
• 1x NRF24L01 дамжуулагч модуль (Хэрэв та хянагчийг ашиглаагүй бол танд хэрэггүй) (Aliexpress/Amazon)
• 1х соронзон хэмжигч (дижитал луужин) QMC5883L GY-273 (Aliexpress/Amazon)
• 1х хэт авианы мэдрэгч HC-SR04 (Aliexpress/Amazon)
• 2х 18650 3.7V ли-ион батерей (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 хос зай эзэмшигч, унтраалгатай (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 Li-ion зай цэнэглэгч (Aliexpress/Amazon)
• 10 см урттай 4x эмэгтэй, эмэгтэй дупон холбогч кабель (Aliexpress/Amazon)
• 20 см урттай 4x эмэгтэй, эмэгтэй дупон холбогч кабель (Aliexpress/Amazon)
• 10х шураг 2мм х 8мм (servo -ийн боолттой адил) (Aliexpress/Amazon)

Хянагч:

Энэхүү роботыг гараар удирдахын тулд танд 3D хэвлэсэн Arduino Controller хэрэгтэй болно (энд байгаа холбоос)

Робот нь зөвхөн бие даасан байж болох тул хянагч заавал байх албагүй.

Пластик:

Эд ангиудыг PLA эсвэл PETG эсвэл ABS дээр хэвлэх боломжтой.

!! 500 грамм дамар нь 1 робот хэвлэхэд хангалттай хэмжээ болохыг анхаарна уу.

3D Хэвлэгч:

Хамгийн бага бүтээх платформ шаардлагатай: L150mm x W150mm x H25mm

Ямар ч 3d принтер хийх болно. Би өөрөө 200 доллараас бага үнэтэй 3D принтер болох Creality Ender 3 дээр эд ангиудыг хэвлэсэн.

Алхам 1: эд ангиудыг 3D хэвлэх

Тиймээс одоо хэвлэх цаг боллоо … Тийм ээ!

Би бүх эд ангиудыг хэвлэх явцад ямар ч туслах материалгүйгээр 3D хэвлэхээр нямбай зохион бүтээсэн.

Бүх хэсгүүдийг thingiverse дээрээс татаж авах боломжтой (энд дарна уу)

Бүх эд ангиудыг Creality Ender 3 дээр хэвлэсэн болно

• Материал: PETG
• Давхаргын өндөр: 0.3 мм
• Дүүргэлт: 15%
• Цоргоны диаметр: 0.4 мм

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт дараах байдалтай байна

• 1х Суурь ЦАХИЛГААН
• 1х СУУРЬ БУУР
• 1х СУУРЬ ФРОНТ
• 8x ТУХАЙ ПИН Л1
• 4x ТУХАЙ ПИН Л2
• 4x ТУХАЙ ПИН Л3
• 4x ТУХАЙ ПИН Л4
• 8x THIGH SERVO
• 8х ГУЯН
• 8x CALF EXT
• 8x CALF INT
• 8х ХӨЛ
• 4x ДӨРВӨН КЛИП
• 44x ЦИРКЛИП КЛИП

Файлуудыг дангаар нь болон бүлэг болгон авах боломжтой.

Хурдан хэвлэхийн тулд GROUP.stl файл бүрийг нэг удаа хэвлэхэд л хангалттай.

Алхам 2: GorillaBot -ийн биеийг угсрах

Угсрах бүх зааврыг дээрх угсралтын видеонд дүрсэлсэн болно.

1. BASE FRONT урд зүүн талын servo эзэмшигчийн нүхэнд CIRCULAR PIN L1 -ийг байрлуулна уу
2. MG90S нэг servo кабелийг BASE FRONT урд зүүн талын servo эзэмшигчийн үүрээр дамжуулна.
3. MG90S servo -ийг байрлуул
4. MG90S servo -ийг 2 боолтоор бэхлээрэй (энэ нь суурийг гэмтээж болзошгүй тул хэт чангалж болохгүй)
5. BASE FRONT арын зүүн, урд, баруун, арын баруун талын servo эзэмшигчидтэй ижил үйлдлийг давтана
6. BASE BACK урд зүүн, арын зүүн, урд баруун, арын баруун servo эзэмшигчидтэй ижил үйлдлийг давтана.
7. Зай эзэмшигчийг BASE ELECTRONICS -д диагональ байдлаар 2 эрэг эсвэл 4 эрэг ашиглан бэхлээрэй.
8. Утасгүй Servo хяналтын самбарыг BASE ELECTRONICS -д диагональ байдлаар 2 эрэг эсвэл 4 эрэг ашиглан бэхлээрэй.
9. Arduino нано ба NRF24L01 дамжуулагчийг утасгүй Servo Control Board руу хавчуул
10. СУУРЬ ФРОНТ -ыг 2 квадрат нүхтэй USB портоор арагшаа харуулан BASE ELECTRONICS руу шургуулна уу.
11. 2 SQUARE CLIPS ашиглан найдвартай хамгаалаарай
12. BASE BACK -ийг BASE ELECTRONICS руу 2 квадрат нүхтэй USB портоор хойш харуулан гулсуулна уу.
13. 2 SQUARE CLIPS ашиглан найдвартай хамгаалаарай
14. Соронзон хэмжигчийг 2 шургаар суурийн урд талд бэхлэнэ
15. Хэт авианы мэдрэгчийг BASE FRONT дээр хавчуул
16. Серво кабелийг утасгүй Servo Control Board руу чиглүүл

Алхам 3: Электроникийг залгаарай

Дээрх зураг дээр бүх холболтыг дүрсэлсэн болно.

1. 20 см -ийн 4 дюпон кабелийг утасгүй servo хяналтын самбар руу хэт авианы зүүгээр залгаарай
2. 4 кабелийн нөгөө үзүүрийг хэт авианы мэдрэгч рүү залгаарай (Тэдгээр нь зөв байгаа эсэхийг шалгаарай)
3. 10 см -ийн дюпонтой 4 кабелийг утасгүй servo хяналтын самбар руу соронзон хэмжигч тээглүүрт залгаарай
4. 4 кабелийн нөгөө үзүүрийг соронзон хэмжигч рүү залгаарай (Тэд зөв байгаа эсэхийг шалгаарай)
5. Бүх servo -г утасгүй servo хяналтын самбарт зориулалтын зүү рүү залгаарай
6. Зайны VIN ба GND утсыг утасгүй servo хяналтын самбар руу шургуулж зөв туйлшралыг баталгаажуулна

Алхам 4: GorillaBot -ийн хөлийг угсрах

Угсралтын бүх үе шатыг дээрх угсралтын видеонд дүрсэлсэн болно.

1. 1 FOOT 1 CIRCULAR PIN L4 дээр гулсуулна уу
2. 1 CALF EXT -ийн зузаан үзүүрийг L4 CIRCULAR PIN дээгүүр шургуулж, хажуу тийш нь хөлөөсөө харсан байдлаар гулсуулна уу.
3. CIRFULAR PIN L4 дээр CALF INT 2 гулсуулна уу
4. 1 CALF EXT -ийн зузаан үзүүрийг L4 CIRCULAR PIN дээр гулсуулж хажуу тийш нь хөл рүү харуулан гулсуулна уу.
5. CIRCULAR PIN L4 дээр 1 FOOT гулсуулна уу
6. 3 ЦИРКЛИП КЛИП ашиглан аюулгүй байрлуулна
7. 1 CIRCULAR PIN L3 -ийг угсарсан CALF EXT -ийн 1 -ээр гулсуулна уу
8. 1 THIGH SERVO -г CIRCULAR PIN L3 дээр гулсуулж, хажуу тийш нь CALF EXT рүү харуул.
9. ЗУРГИЙН ПИН L3 дээр 1 -р гулсуулна уу
10. C3 CIRCULAR PIN L3 -ийг бусад угсарсан CALF EXT -ээр гулсуулна уу
11. 3 ЦИРКЛИП КЛИП ашиглан аюулгүй байрлуулна
12. 1 THIGH SERVO -г 1 тойрог PIN L2 -ээс дээш эргүүлж хажуу тийш нь CIRCULAR PIN L2 -ийн толгой руу чиглүүл.
13. C2 CIRCULAR PIN L2 -ийг угсарсан CALF INTS хоёуланг нь гулсуулна уу
14. L2 ЦУИРГААН ПИН -ээр 1 -р гулсуулна уу
15. 3 ЦИРКЛИП КЛИП ашиглан аюулгүй байрлуулна
16. Үлдсэн 3 хөлний бүх процессыг давтан хий. Хөлийг роботод угсрах үед тээглүүр нь толгой нь гадагшаа, CALF EXTS нь CALF INTS -ийн урд байрладаг тул угсрах нь урдаас хойш ижил боловч зүүнээс баруун тийш тэгш хэмтэй байх болно..

Алхам 5: Arduino суулгах

GorillaBot нь ажиллахын тулд C ++ програмыг ашигладаг. GorillaBot -д програм байршуулахын тулд бид Arduino IDE -ийг Arduino IDE -д суулгах шаардлагатай бусад номын сангийн хамт ашиглах болно.

Arduino IDE -ийг компьютер дээрээ суулгаарай: Arduino IDE (энд байгаа холбоос)

Номын санг Arduino IDE -д суулгахын тулд та доорх линкүүд дээрх бүх номын сантай дараах зүйлийг хийх ёстой.

1. Доорх линкүүд дээр дарна уу (энэ нь таныг GitHub номын сан руу хөтлөх болно)
2. Код гэсэн ногоон товчлуур дээр дарна уу
3. ZIP татаж авах дээр дарна уу (татаж авах нь таны вэб хөтөч дээр эхлэх ёстой)
4. Татаж авсан номын сангийн хавтсыг нээнэ үү
5. Татаж авсан номын сангийн фолдерыг задлаарай
6. Номын сангийн фолдерыг хуулж ав
7. Номын сангийн фолдерыг Arduino номын сангийн хавтсанд буулгана уу (C: / Documents / Arduino / library)

Номын сан:

• Varspeedservo номын сан (энд байгаа линк)
• QMC5883L номын сан (энд байгаа линк)
• RF24 номын сан (энд байгаа линк)

Энд байгаа бөгөөд та Arduino IDE -ийг зөв тохируулсан эсэхээ шалгахын тулд дараах алхмуудыг дагана уу.

1. Хүссэн Arduino кодыг доороос татаж авна уу (GorillaBot Controller & Autonomous.ino)
2. Үүнийг Arduino IDE дээр нээнэ үү
3. Хэрэгсэл сонгох:
4. Самбар сонгох:
5. Arduino Nano -г сонгоно уу
6. Хэрэгсэл сонгох:
7. Процессорыг сонгоно уу:
8. Таны худалдаж авсан Arduino наногоос хамааран ATmega328p эсвэл ATmega328p (хуучин ачаалагч) сонгоно уу.
9. Arduino IDE -ийн зүүн дээд буланд байгаа Баталгаажуулах товчийг (Шалгах товчлуур) дарна уу

Хэрэв бүх зүйл сайн бол та доороос нь Дууссан эмхэтгэсэн гэсэн мессежийг авах ёстой.

Алхам 6: Кодыг байршуулах

Одоо кодыг GorillaBot -ийн тархинд Arduino Nano руу оруулах цаг болжээ.

1. Arduino Nano -г USB кабелиар компьютерт холбоно уу
2. Байршуулах товчийг дарна уу (Баруун сум товч)

Хэрэв бүх зүйл зүгээр болвол та доод талд нь "Байршуулалт дууссан" гэсэн мессеж ирэх ёстой.

Алхам 7: Сервүүдийг тохируулах

Хөлийг зөв угсрахын тулд бид servos -ийг гэрийн байрлалдаа байрлуулах ёстой.

1. Ли-ионы 2 батерейг батерейны хайрцагт хийнэ
2. Роботыг асаагаад servo -г гэрийн байрлалдаа хүрэх хүртэл 5 секунд хүлээнэ үү
3. Роботыг унтраа

Алхам 8: Хөлөө биед угсрах

Хөлийг servos руу холбох нь маш энгийн бөгөөд CALF EXT -ийг CALF INT -ийн урд талд угсрах зүү толгойг гадагш харуулан байрлуулах ёстой гэдгийг санаарай.

1. Зүүн урд талын серво эзэмшигчийн урд талын нэг хөлний CALF EXT талыг ГУЙЛТЫН ПИН Л1 дээр гулсуулна уу.
2. 1 ЦИРКЛИП КЛИП -ээр найдвартай хамгаалаарай
3. Зүүн урд талын servo эзэмшигчийн урд талын servo толгой дээр ижил хөлний CALF EXT талын THIGH SERVO -ийг гулсуулна уу (THIGH SERVO нь биеийн 90 градусын өнцөгт байгаа эсэхийг шалгаарай).
4. THIGH SERVO -ийг биеийн 90 градусын өнцгөөр нэг гартай servo эвэр болон жижиг servo шургаар бэхлээрэй.
5. Үүнтэй ижил үйлдлийг урд талын зүүн талын серво эзэмшигчийн хувьд энэ хөлний үлдсэн THIGH ба THIGH SERVO -той давтана.
6. Үлдсэн 3 хөл дээр өмнөх бүх процессыг давтана

Алхам 9: Уралдаанд бэлэн байна !

Тиймээс та бүгд л явахад бэлэн байх ёстой !!!

Гарын авлагын горим:

• Робот ба хянагчийг асааж, робот зөв, зөв алхаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд Joystick -ийн зүүн дээш, баруун тийш чиглүүлээрэй.
• Доош товчийг дарахад робот бага зэрэг бүжиглэх ёстой

Хэрэв бүх зүйл сайн ажиллаж байвал servo -ийг тохируулагдсан бөгөөд та одоо бие даасан горимыг туршиж үзэх боломжтой.

Автономит горим

Автономит спринт горим нь соронзон хэмжигчийг ашиглан роботыг 2.5 метрийн тогтмол чиглэлд ажиллуулдаг. Та хянагч ашиглан хүссэн байрлал, хүссэн залруулгын өнцгийг програмчилж болно

1. Робот ба хянагчийг асаана уу
2. Магнитометрийг 5 секундын турш тохируулахын тулд роботыг бүх чиглэлд хөдөлгө
3. Роботыг оруулахыг хүссэн байрлалдаа газарт тавь
4. Дээрх гарчгийг цээжлэхийн тулд дээш товчийг дарна уу
5. Роботыг хүссэн гарчгийн зүүн талд 30-45 градус эргүүлнэ үү
6. Энэ байрлалыг цээжлэхийн тулд зүүн товчийг дарна уу
7. Роботыг хүссэн гарчгийн баруун талд 30-45 градус эргүүлнэ үү
8. Энэ байрлалыг цээжлэхийн тулд баруун товчийг дарна уу
9. Роботыг хүссэн гарчиг руу нь буцааж оруулна уу
10. Роботыг эхлүүлэхийн тулд джойстик товчийг дарна уу

Робот 2.5 метрийн зайд тогтмол чиглэлд гүйх бөгөөд суухаа больж, ялалтын бүжиг хийнэ.

Миний робот 2.5 метрийг 7.5 секундын дотор хийж чадсан.

Энэ нь 10 секундын 30 секундын онолын хугацааг надад олгодог бөгөөд энэ нь Тулузын роботын уралдаанд сайн цаг гаргахад хангалттай гэж найдаж байна.

Надад амжилт хүсээрэй, энэ роботыг бүтээхээр шийдсэн хүмүүст би таны санал хүсэлт, хийх боломжтой сайжруулалтыг сонсохдоо баяртай байх болно !!!

Роботын тэмцээнд дэд байр эзэлсэн