DIY робот - Боловсролын 6 тэнхлэгтэй робот гар: 6 алхам (зурагтай)

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

DIY-Robotics боловсролын үүр нь 6 тэнхлэгтэй робот гар, электрон хяналтын хэлхээ, програмчлалын програм агуулсан платформ юм. Энэхүү платформ нь үйлдвэрлэлийн робот техникийн ертөнцийн танилцуулга юм. Энэхүү төслөөр дамжуулан DIY-Robotics нь энэхүү сонирхолтой салбарын талаар илүү ихийг мэдэхийг хүссэн бүх хүмүүст боломжийн үнэтэй боловч чанартай шийдлийг санал болгохыг хүсч байна. Энэхүү төсөл нь механик, цахилгаан, компьютерийн шинжлэх ухааны чиглэлээр төрөл бүрийн мэдлэг, чадварыг хөгжүүлэх гайхалтай боломж юм. DIY-Robotics боловсролын үүрний тусламжтайгаар робот техникийг хүн бүрт хүртээмжтэй ашиглах боломжтой бөгөөд энэхүү гарын авлагад механик угсралт, цахилгаан угсралт, DIY-Robotics Educational Cell V1.0 програм хангамжийг суурилуулах, ашиглах үе шатуудыг харуулжээ. Та шахсан хавтаснаас боловсролын робот эсийг хөгжүүлэхтэй холбоотой бүх файлыг олох болно. Үүнд роботын 3D зураг, хянагчийн цахилгаан диаграмм, Arduino код, програм хангамжийн эх код, шаардлагатай материалын хуудас багтсан болно. Эхлэхээсээ өмнө та 3D принтер ашиглах боломжтой бөгөөд шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг худалдаж авах хэрэгтэй. Та шаардлагатай бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг үнэ, хаанаас захиалахаа нэхэмжлэлийн материалаас (bill-of-material.pdf) олж болно. Хэрэв та гацсан эсвэл тусламж хэрэгтэй бол DIY-роботын форумыг шалгаарай. Та үнэгүй данс үүсгэж, асуултаа манай итгэмжлэгдсэн мэргэжилтнүүд, роботын урлаг сонирхогчдод асууж болно. Эхлээд үзье! (мөн хөгжилтэй байгаарай!) Төслийг бүхэлд нь татаж авах:

Алхам 1: Arduino програмчлал

Arduino IDE програмыг Arduino вэбсайтаас шууд татаж аваарай.

www.arduino.cc/en/Main/Software

DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELL_Arduino_V1_0.ino файлыг DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахсан хавтсанд нээнэ үү.

Arduino Micro -г USB кабелиар компьютерт холбоно уу.

Arduino / Genuino Micro төрөл болон зөв холбооны портыг сонгоно уу.

1 -р зургийг үзнэ үү.

Байршуулах товчийг дарж Arduino Micro -г програмчилна уу.

2 -р зургийг үзнэ үү.

Алхам 2: Роботын электрон хянагч (ПХБ) угсрах

1. Тойм

Роботын боловсролын үүрний электрон хянагч нь програмчлалын програм хангамж ба робот хоёрын хоорондох гүүр юм. Хэвлэсэн хэлхээнд ашигладаг микроконтроллер Arduino Micro нь дараахь ажлуудыг гүйцэтгэдэг.

• Цахим хянагч болон програмчлалын програм хангамж хоорондын холбоо • 6 робот моторын хяналт (5V servo мотор) • 3 дижитал гаралтын дохиог удирдах (0-5V логик түвшин) • 3 дижитал оролтын дохиог унших (0-5V логик түвшин)

ПХБ -ийн тайлбарыг харахын тулд 1 -р зургийг үзнэ үү.

2. Хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) захиалга

Робот хянагчийн хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) -г DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахсан хавтсанд багтсан "GERBER" файлуудтай ямар ч ПХБ үйлдвэрлэгчээс захиалж авах боломжтой.

Бид танд маш хямд үнээр хурдан, энгийн үйлчилгээ үзүүлдэг JLCPCB (jlcpcb.com) үйлдвэрлэгчээс захиалга өгөхийг санал болгож байна. ПХБ захиалахын тулд дараах алхмуудыг дагана уу.

A) jlcpcb.com нүүр хуудсан дээр QUOTE NOW гэснийг сонгоод gerber файлаа нэмнэ үү. DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахагдсан хавтаснаас Gerber.zip файлыг сонгоно уу.

B) Анхдагч параметрүүдийг сонгоно уу.

C) Сагсанд хадгалахыг сонгоод захиалгаа дуусгахын тулд төлбөрөө үргэлжлүүлнэ үү.

3. Хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) угсралт

Робот хянагч ПХБ -г гартаа авсны дараа угсрах ажлыг үргэлжлүүлнэ үү. Та бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнах хэрэгтэй болно.

ПХБ -ийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг тодорхойлдог.

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахсан хавтсанд багтсан bill-of-material.pdf материалын жагсаалт нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ангилахад тусална.

2 -р зургийг үзнэ үү.

Дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн туйлшралыг онцгой анхаарч үзээрэй.

LED1, LED2, U1, U3, C1, C2, D1, D2, D3, D4, D5, D6, Q1, Q2, Q3

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв гагнах ёстой, эс тэгвээс тэд шатах болно. Жишээлбэл, гэрэл ялгаруулах диод (LED) ба конденсатор (C) нь урт зүү, богино зүүтэй болохыг анхаарна уу. Урт зүү, анодыг +-аар тодорхойлсон нүхэнд оруулж гагнах ёстой.

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв аргаар гагнахын тулд 3 -р зургийг үзнэ үү.

Эцэст нь дижитал оролтын дохиог (Di) ажиллуулахын тулд хэлхээнд 10 к Ом -ийн 3 резистор нэмэх шаардлагатай. Эдгээр резисторуудыг материалын жагсаалтад дараах байдлаар тайлбарласан болно.

RES 10K OHM 1/4W 5% АХСАЛ

Нэмэлт резисторуудыг хаанаас гагнах талаар 4 -р зурагнаас үзнэ үү.

Алхам 3: Робот механик угсралт

1. Тойм

Роботыг механикаар угсрахын тулд танд дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүд, багаж хэрэгсэл хэрэгтэй болно.

• 4 MG966R servo мотор
• 2 9г бичил servo мотор
• 3D хэвлэсэн роботын 8 эд анги
• 24 метр М2 самар
• 24 метр М2 боолт
• 2 метр M2.5 боолт
• М3 хэмжээтэй 4 боолт
• 3D принтер
• Гагнуурын төмөр
• Асаагуур
• Hex түлхүүрүүд

DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELLV1_0_BOM.pdf материалын жагсаалтыг DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip -д багтсан болно.

2. 3D хэвлэх

Та DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахсан хавтаснаас роботын 8 хэсгийн 3D файлыг олох болно.

3D принтер ашиглан эд ангиудыг хэвлэх. Бид танд дараах тохиргоог ашиглахыг зөвлөж байна.

• Дээд давхарга 4 давхарга
• Доод давхарга 4 давхар
• Хана 4 давхар

3. Сервүүдийг тэгшлээрэй

Роботыг угсрахаас өмнө бүх servo мотор дунд цэг дээр байгаа эсэхийг шалгах нь чухал юм. Сервүүдийг тохируулахын тулд та өмнө нь Arduino микроконтроллерыг програмчилж, робот хянагчийг угсарсан эсэхээ шалгаарай. Серво хөдөлгүүрийг тохируулахын тулд дараах зааврыг дагана уу.

6 servo моторыг робот хянагчтай холбоно уу. Холбогчийг зөв залгасан эсэхийг шалгаарай.

• Хүрэн утас: 0V (-)
• Улаан утас: 5V (+)
• Улбар шар утас: ХОУХ

12V зохицуулагчийг 120 В хувьсах гүйдлийн залгуурт холбоно уу. 12 Вт зохицуулагчийг робот хянагчийн тэжээлийн холбогчтой холбоно уу. SW1 цахилгаан унтраалгыг идэвхжүүлнэ. LED1 гэрэл асаж, LED2 гэрэл анивчих ёстой. servo мотор 90 градус, та робот хянагчийн хүчийг унтрааж, servo моторыг салгаж болно.

2 -р зургийг үзнэ үү.

4. Самар оруулах

Угсрахаасаа өмнө 3D хэвлэсэн эд ангиудын зургаан өнцөгт нүх тус бүрт M2 x 0.4 мм хэмжээтэй самар оруулж, угсрах ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд гагнуурын төмрийг ашиглаарай.

Зураг 3 -ыг үзнэ үү.

5. Араагаа уулзварын нүхэнд хийнэ

Серво мотор ба 3D хэвлэсэн роботын хэсгүүдийн хоорондох механик уулзвар нь шууд байдаг: араагаа шууд нүхэнд оруулах ёстой. Маш сайн механик холболтыг хангахын тулд нүхнүүд нь 3D хэвлэлийн дараа араагаас арай бага байна. нүхийг халааж, дараа нь servo моторын араа (аль болох шулуун) оруулна. Хайлсан хуванцар нь араа хэлбэртэй болно. Боолтыг зөөлөн чангалснаар оруулгыг дуусгана уу. Энэхүү алхамыг уулзвар бүрт давтана уу. 3D хэвлэсэн эд ангиудыг хэт халах нь хэв гажиж, ашиглах боломжгүй болгож болзошгүй юм.

4 -р зургийг үзнэ үү.

6. Чуулган

3D хэвлэсэн роботын эд ангиудад servo моторын араа холбохын тулд M3 хэмжээсийн боолтыг ашиглана уу.. Роботыг үе бүр нь дунд цэгтээ байхаар угсарна (шулуун робот, доор үзүүлсэн шиг).

1 ба 5 -р зургийг үзнэ үү.

Алхам 4: Робот програмчлалын програм хангамжийн тохиргоо

1. Програм хангамжийн тохиргоо

DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip шахсан фолдерт орсон тохиргооны файлыг нээнэ үү.

Суулгалтыг дуусгахын тулд суулгагчийн зааврыг дагана уу.

Суулгац дууссаны дараа ширээний компьютер дээрх DIY Robotics дүрс дээр дарж програмыг ажиллуулна уу.

2. Интерфэйсийг удирдах

Програм хангамжийн самбарын тайлбарыг 1 ба 2 -р зурагнаас үзнэ үү.

3. Робот програмыг бий болгох

Програмчлалын самбар нь 200 хүртэлх зааврын мөр бүхий робот програм үүсгэх боломжийг танд олгоно. Зааварчилгааны төрөл тус бүрийн тайлбарыг энд оруулав.

POINT заавар

Роботын цэгийг (байрлал) хадгалдаг.

Энэхүү зааврыг хэрэгжүүлснээр робот нь хадгалсан байрлал, хурдны дагуу хөдөлнө.

Роботын цэгийг зааварчилгаанд хадгалахын тулд роботыг хүссэн байрлалд гараар хөдөлгөж, хяналтын самбар дээрх товчлууруудыг ашиглан хүссэн хөдөлгөөний хурдыг сонгоно уу. Point товчийг дарна уу. Дараа нь програмчлалын самбарт зааврын мөрийг нэмж оруулав. Зааварчилгаа нь үе тус бүрийн градус, хөдөлгөөний хурдыг харуулдаг.

Заавар хийх

Do гаралтын дохионы төлөв байдлыг өөрчилдөг.

Энэхүү зааварчилгааг хийснээр Do (ON/OFF) гаралтын дохионуудын аль нэгний төлөв өөрчлөгдөх болно.

DO заавар үүсгэхийн тулд Do товчийг дарна уу. Параметрийн самбар гарч ирнэ. Do гаралтын дохионы дугаар (1, 2 эсвэл 3), мөн хүссэн төлөвийг (ON эсвэл OFF) сонгоно уу. Заавар нэмэхийн тулд Заавар нэмэх товчийг дарна уу.

Дараа нь програмчлалын самбарт зааврын мөрийг нэмж оруулав. Зааварчилгааны мөрөнд Do дохионы дугаар болон төлөвийн өөрчлөлтийг харуулав.

LABEL заавар

Роботын програмд шошго нэмдэг.

Энэ зааврыг хэрэгжүүлэх нь ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Энэ мөр нь JUMP командыг энэ LABEL зааврын мөр рүү үсрэх боломжийг олгодог шошго юм.

LABEL зааврыг үүсгэхийн тулд Jump Label товчийг дарна уу. Параметрийн самбар гарч ирнэ. Шошгоны сонголт болон хүссэн шошгоны дугаарыг сонгоно уу (1 -ээс 5 хүртэл). Заавар нэмэхийн тулд Заавар нэмэх товчийг дарна уу.

Дараа нь програмчлалын самбарт зааварчилгааны мөрийг нэмж оруулав. Зааварчилгааны мөрөнд шошгоны дугаарыг харуулав.

JUMP заавар

Холбогдох шошгыг агуулсан програмын мөр рүү очно.

Энэ зааврыг гүйцэтгэснээр програмд харгалзах шошго агуулсан мөр рүү үсрэх болно.

JUMP зааврыг үүсгэхийн тулд Jump Label товчийг дарна уу. Параметрийн самбар гарч ирнэ. Үсрэх сонголт болон хүссэн шошгоны дугаарыг сонгоно уу (1 -ээс 5 хүртэл). Заавар нэмэхийн тулд Заавар нэмэх товчийг дарна уу.

Дараа нь програмчлалын самбарт зааварчилгааны мөрийг нэмж оруулав. Зааварчилгааны мөр нь зорилтот шошгоны дугаарыг заана.

Хэрэв хэд хэдэн шошго ижил дугаартай бол JUMP заавар нь програмын дээд талаас харгалзах эхний шошгон дээр очно.

Хэрэв JUMP зааврын дугаартай тохирох шошго байхгүй бол програм нь програмын сүүлчийн мөр рүү үсрэх болно.

WAITDI заавар

Ди оролтын дохионы тодорхой төлөвийг хүлээж байна.

Энэхүү зааврыг хэрэгжүүлснээр Di оролтын дохионы төлөв нь хүлээгдэж буй төлөвөөс өөр байвал робот хянагчийг түр зогсооно.

WAITDI зааврыг үүсгэхийн тулд Wait Di товчийг дарна уу. Параметрийн самбар гарч ирнэ. Di оролтын дохионы дугаар (1, 2 эсвэл 3), мөн хүссэн төлөвийг (ON эсвэл OFF) сонгоно уу. Заавар нэмэхийн тулд Заавар нэмэх товчийг дарна уу.

Дараа нь програмчлалын самбарт зааварчилгааны мөрийг нэмж оруулав. Зааварчилгааны мөр нь Di оролтын дохионы дугаар болон хүлээгдэж буй төлөвийг заана.

Алхам 5: Робот + ПХБ + програм хангамжийг холбоно уу

1. Цахилгаан холболт

Роботын 6 servo моторыг робот хянагчтай холбоно уу. Холбогчийг зөв залгасан эсэхийг шалгаарай.

Хүрэн утас: 0V (-) Улаан утас: 5V (+) Улбар шар утас: ХОУХ

12V зохицуулагчийг 120 В хувьсах гүйдлийн залгуурт холбоно уу. 12 Вт зохицуулагчийг робот хянагчийн тэжээлийн залгуурт холбоно уу. SW1 цахилгаан унтраалгыг идэвхжүүлнэ. LED1 гэрэл асаж, LED2 гэрэл анивчих ёстой. servo мотор 90 градус.

Робот хянагчийн USB кабелийг компьютерт холбоно уу.

1 -р зургийг үзнэ үү.

2. Програм хангамжийг ажиллуулна уу

DIY Robotics Educative Cell V1.0 програмыг ширээний компьютер дээрх DIY Robotics дүрс дээр дарж ажиллуулна уу. Програм хангамж нь холболтын самбар дээр нээгдэнэ.

2 -р зургийг үзнэ үү.

3. PC Robot цуваа холболтыг тохируулах

Цуваа портыг скан хийх товчийг дарна уу.

Унтраах жагсаалтаас зөв холбооны портыг сонгоно уу.

Холбох товчийг дарна уу.

Зураг 3 -ыг үзнэ үү.

4. Бүтээлийг эхлүүлцгээе

Хяналтын самбараас роботыг удирдах.

Програмчлалын самбараас робот програмаа үүсгээрэй.

Хөгжилтэй байгаарай!

Алхам 6: Дүгнэлт

Цааш явахыг хүсч байна уу?

Үйлдвэрлэлийн робот техникийн ертөнцийн талаар мэдэх нь танд таалагдсан уу? Та шинэ робот гараа өдөөхөд бэлэн үү? DIY-роботын форумд яг одоо нэгдээрэй! DIY-роботын форум бол програмчлалын талаар ярилцах, санаа, шийдлээ хуваалцах, дэмжигч ухаалаг нийгэмд гайхалтай зүйл бүтээхэд хамтран ажиллах газар юм. Тусламж хэрэгтэй? DIY-роботын нийгэмлэг нь DIY-роботикийн боловсролын үүрийг бүтээхэд танд ямар нэгэн дэмжлэг хэрэгтэй бол туслахад бэлэн байна. DIY-роботын форумд бүртгүүлж, асуултаа олон нийтээс асуугаарай.