Hoe om 'n op afstand beheerde 3D-gedrukte selfbalanserende robot te maak: 9 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Dit is 'n evolusie van die vorige weergawe van B-robot. 100% OOP BRON / Arduino -robot. Die KODE, 3D -onderdele en elektronika is oop, so verander dit gerus of skep 'n groot weergawe van die robot. As u twyfel, idees of hulp nodig het, kan u die beste gebruik maak van die B-robot-gemeenskap

Die nuwe weergawe bevat tonne nuwe funksies:

• Beheer en stel dit af met u slimfoon/tablet via die gratis jjRobots -app of iOS of Android
• Google blokkeerbaar!
• Perfek om pret te hê terwyl u robotika leer (kyk na die uitdagings vir robotika!)
• Kan nou gewone AA -batterye (of 'n LIPO -battery van 3 selle) gebruik, alles wat 9V kan lewer
• Twee SERVO -uitsette (een gebruik vir die ARM). Beheer die twee servo -uitsette deur net op u slimfoonskerm te tik.
• Makliker om te druk en minder plastiek te gebruik
• PRO MODE kan vanaf u slimfoon/tablet geaktiveer word (verhoogde ratsheid en snelheid)
• Verhoogde WIFI -reikwydte (tot 40 meter)
• Batterystatus en 'Kantelhoek' word intyds op u slimfoonskerm vertoon
• Verander die PID -robotbeheer in reële tyd en kyk hoe dit sy gedrag en prestasie beïnvloed.

Maar laat ons eers van die begin af begin. Aangesien dit instruksies is, het u moontlik enkele van die elemente wat nodig is om die B-robot EVO te skep.

Die lys:

• DEVIA Control Board (hierdie bord vergemaklik die opstelling, aangesien dit reeds Gyro/versnellingsmeters + WIFI-module het en servo's en tot drie stappermotors kan beheer). Kyk na hierdie skema as u u eie wil vervaardig)
• 2x NEMA17 stepper motors +14 cm kabels (paar)
• 2x Stappermotorbestuurder (A4988)
• Metaalversnelling servo (jy sal 'n arm nodig hê om te veg en jou B-robot op te lig …)
• 6x AA -batterykas met AAN/UIT -skakelaar
• Boute+moere benodig om alles op te stel
• Paar nylon bumpers -of 3D gedruk- (14 × 5 cm)
• Dubbel syband, lomp oë …
• 2 rekkies vir die wiele: greep

Stap 1: BOM -lys en wat die elemente is

Die lys:

• DEVIA BEDIENINGSRAAD: hierdie bord vergemaklik die opstelproses. Dit is 'n 'verbeterde' weergawe van die kragtige Arduino ZERO, maar met motors+servo -beheeruitsette, WIFI, COMM -poort, 12V -beheerbare spanningspoort en sensors. As u u eie wil "vervaardig/monteer", kyk dan na hierdie diagram; dit sal u help om al die verskillende elemente aanmekaar te koppel.
• 2x NEMA17 stepper motors +14 cm kabels (paar). 'N NEMA17 -stapmotor met dieselfde spesifikasies behoort te werk.
• 2x Stappermotorbestuurder (A4988). Die stappermotorbestuurder wat die meeste gebruik word.
• Metaalratte SERVO: U het 'n arm nodig om te veg en u B-robot op te lig … Die servo van nylon ratte werk nie so goed soos bedoel nie
• 6x AA -batterykas met AAN/UIT -skakelaar: hierdie omhulsel is in die raam geplaas, maar u kan ook 'n LiPO -battery gebruik (3S)
• Boute+moere benodig vir alles: M3 boute en moere (12x6mm, 12x15mm)
• Paar nylon bumpers (14 × 5 cm): alternatiewelik kan u hier u eie persoonlike buffer skep en dit druk
• Dubbele syband, lomp oë … om die IMU aan die breinskerm vas te maak. Hierdie dubbelzijdige band werk as 'n skok op die IMU
• Raam: 3D -gedrukte dele
• 2 rekkies vir die wiele: greep
• U slimfoon/tablet om dit te beheer

As u dit alles wil oorslaan, gaan dan na die video met die samestellingsgids. Klik hier

Stap 2: B-robot-funksies en robotiese uitdagings

Ons het uitdagings geskep om met die B-robot te klop; dit is 'n maklike manier om die elektroniese en robotiese beheer bekend te stel terwyl u pret het. Ons het probeer om alles so bekostigbaar as moontlik te maak met behulp van baie algemene "MAKER World" elemente en gratis APP's te verskaf om die robotte te beheer.

Die B-robot kan via Google Blockly beheer word. Meer inligting hier

Sy gedragsparameters word intyds aangepas: inligting

U kan selfs 'n robottegnikus wees: pas u B. -robot aan om die wedloop te wen!

Baie vervaardigers het dele aan die B-robot aangepas en bygevoeg. Kyk hier na hulle

'N Paar teorieë agter 'n selfbalanserende robot: hier

Stap 3: As u hierdie robot skep, het u byna alles wat u nodig het om hierdie te skep:

As u reeds die onderdele het wat nodig is om hierdie robot te skep, het u reeds 90% van die items wat nodig is om te skep:

• die Sphere-o-bot: vriendelike kunsrobot wat op sferiese of eiervormige voorwerpe van die grootte van 'n tafeltennisbal tot 'n groot eendeier (4-9 cm) kan trek.
• Die Iboardbot: Die iBoardbot is 'n robot wat aan die internet gekoppel is en in staat is om met groot presisie tekste te skryf en te teken
• Die gemotoriseerde kamera -skuifbalk: 'n slimfoonbeheerde kamera -skuifbalk
• die Air hockey robot !: 'n Uitdagende air hockey robot, perfek om pret te hê!
• Die B-robot EVO

Almal gebruik dieselfde elektronika en bykomende elemente

Stap 4: Video vir monteergids

Dit is die eerste keer dat ons 'n video opneem in plaas van 'n "foto" -gids. Vir hierdie robot is dit makliker as u sien hoe u alles kan koppel en 'n paar verduidelikings/wenke kry oor hoe u alles moet doen.

Daar is 'n 'altyd opgedateerde' monteergids hier met 'n paar wenke, net as u dit wil buit.

Stap 5: Laai die ARDUINO -KODE op na die DEVIA CONTROL BOARD

a) Installeer die Arduino IDE van hier af op u rekenaar (slaan hierdie stap oor as u reeds die Arduino IDE geïnstalleer het) Hierdie B-robotkode is getoets en ontwikkel op IDE weergawe 1.6.5 en latere weergawes. Laat weet ons as u probleme ondervind met die saamstel van die kode

b) Laai al die arduino -lêers hier af. Kopieer die lêers in die gids BROBOT_EVO2_23_M0 op u hardeskyf

c) Stel die kode saam en stuur dit na die DEVIA -beheerbord

1. Maak u Arduino IDE oop
2. Maak die hoofkode oop in /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Koppel u DEVIA -kaart met die USB -kabel aan die rekenaar
4. Nota: as dit die eerste keer is dat u 'n Arduino -bord aan u rekenaar koppel, moet u die bestuurder moontlik installeer.
5. Kies die bord Arduino/Genuino ZERO (inheemse USB -poort). In die menu TOOLS-> bord
6. Kies die seriële poort wat op die tools-> Serial-poort verskyn
7. Stuur die kode na die bord (oplaai -knoppie: pyl na regs)

Kies die regte bord voordat u die kode oplaai

d) Klaar

Stap 6: BEHEER U B-ROBOT EVO 2:

Android -gebruikers:

Ons het 'n GRATIS APP ontwikkel om die Brobot (en toekomstige JJrobots) vir u Android- of iOS -gebaseerde slimfoon/tablet te beheer:

Android APP / iOS APP

Stappe om te volg:

1. Installeer die JJRobots -beheer -APP (vir Android of iOS)
2. Nadat u die Brobot EVO aangeskakel het, koppel u slimfoon/tablet aan die B-robot EVO se wifi-netwerk (die standaard WIFI-wagwoord is 87654321)
3. Begin die JJrobots-beheer-APP en speel met u B-robot EVO!

Stap 7: 3D-interaktiewe B-robotmodel

Die interaktiewe 3D-model sal u help om 'n goeie idee te kry van hoe die B-robot EVO lyk sodra dit saamgestel is

Stap 8: Probleemoplossing

My B-robot reageer nie op die opdrag wat vanaf my slimfoon/tablet gestuur is nie

Kyk of u aan die JJROBOTS_XX-netwerk gekoppel is met die regte wagwoord (standaard: 87654321) en dat u toestel nie die dataverkeer na die B-robot geblokkeer het nie (bly altyd verbind met die robot)

My B-robot ontbreek krag of val sonder rede

Pas die stroom wat deur die stappermotors bestuurders gelewer word, aan. Gebruik 'n skroewedraaier en draai die skroewe saggies op die foto hieronder. Om 10º-30º te draai, is meer as genoeg. Draai kloksgewys: verhoog die krag wat aan die motors gelewer word

My B-robot kan nie vanself opstaan nie

As alles reg is, benodig die B-robot net 'n bietjie hulp van die servo om self op te staan. Kyk na hierdie video. As u robot nie soos in die video gedra nie, pas die krag van die stapmotorbestuurders aan (instruksies hierbo). Hou in gedagte dat die bumpers hier twee funksies het: beskerm die elektronika+robot en help dit om maklik op te staan.

DEBUG MODE

Daar is 'n DEBUG MODE in die B-robot KODE. Met hierdie MODUS kan u die gedrag van die robot ontfout as u probleme ondervind. Raadpleeg die B-robot-gemeenskap as u probleme of vrae het. Kyk na die sketslyn #define DEBUG 0 ″ en verander die 0 na 1 … 8, afhangende van watter inligting u wil kry.

Meer inligting aan die einde van hierdie bladsy

Stap 9: Gereelde vrae

algemene vrae:

Waarom gebruik u Stepper -motors?

Daar is verskillende opsies vir motors: DC, Brushless, Steppers … Ons kies stapmotors omdat hulle genoeg wringkrag het, u kan die wiele direk verbind sonder ratte wat 'n terugslag gee (dit is 'n algemene probleem by die balansering van robotte), hulle het goeie laers en u sal die snelheid van die motors met akkuraatheid kan beheer. In standaardgroottes is hierdie motors goedkoop (ons gebruik dieselfde motors wat op gewone 3D -drukkers gebruik word) en die bestuurders is goedkoop en maklik om met Arduino te koppel.

Waarom gebruik u 'n Wifi -verbinding?

Deur 'n wifi -verbinding te gebruik, kan ons met baie toestelle werk (slimfone, tablette, rekenaars …) Bluetooth -toestelle is goedkoper, maar hul reikafstand is gewoonlik korter. Ou toestelle word nie ondersteun nie, en u kon dit nie maklik aan die internet koppel nie. Met die Wifi -module wat ons aanbeveel, kan ons 'n toegangspunt skep, sodat u nie 'n bestaande Wifi -infrastruktuur hoef te gebruik nie (goedkoop Wifi -modules laat u dit nie toe nie). U kan u toestel oral oral aan die robot koppel, maar as u dit verkies, kan u dit hack en u eie infrastruktuur gebruik, sodat u u robot (of wat u ook al geskep het) oor die internet kan beheer vanaf enige afgeleë plek in die wêreld! (Cool, is dit nie?)

Waarom BROBOT?

Selfbalanserende robotte is lekker om te sien en te speel. 'N Selfbalanserende robot benodig sensors en beheeralgoritmes. U vind al die HOWTO en tegniese dokumente wat die 'agter die skerms' verduidelik in JJROBOTS. Leer elektronika en robotika om van vooraf u eie BROBOT te skep!. Daar is 'n paar kommersiële oplossings vir die balanseringsrobot, maar hier wil ons kennis en gedagtes deel. U kan die BROBOT -onderdele gebruik om meer robotte of gadgets te skep; onthou dat al die toestelle wat in 'n BROBOT gebruik word, standaard toestelle/elektronika is met baie potensiaal. In die JJROBOTS -gemeenskap wil ons u wys hoe! U koop nou 'n selfbalanserende robot, u koop u eie elektroniese en bykomende toestelle! Dink u daaraan om 'n GPS -selfbegeleidingsrobot te skep? 'n aangepaste weergawe van BROBOT is u robot!

Hoeveel vrag kan BROBOT dra?

BROBOT kan maklik u koeldrankblikkies dra. Ons het suksesvol getoets met 'n laai van 500 g. Meer gewig maak die robot meer onstabiel, maar dit kan ook lekker wees, nie waar nie?

Waarom stepper -motors gebruik vir 'n balanseringsrobot?

Daar is verskillende opsies vir motors, DC, Brushless, Steppers … Ons kies stepper motors omdat hulle genoeg wringkrag het, u kan die wiele direk verbind sonder ratte wat 'n terugslag gee, hulle het goeie laers en u kan die snelheid van die motors baie beheer presies. Hulle is ook goedkoop en die bestuurders ook …

Kan ek herlaaibare batterye van Lipo -batterye gebruik?

Ja, u kan standaard AA -batterye (alkalies aanbeveel), AA -herlaaibare batterye (bv. NiMh) gebruik, of u kan ook 'n 3S Lipo -battery gebruik. Gebruik Lipo -batterye op eie verantwoordelikheid.

Wat is die tydsduur van BROBOT?

Met herlaaibare AA-batterye (bv. Ni-Mh 2100mAh) kan u ongeveer 'n half tot 'n uur se tydsduur verwag

Kan BROBOT werk sonder die wifi -module?

Ja, BROBOT kan werk en sy stabiliteit behou. Maar sonder die module kon u dit natuurlik nie beheer nie.

Kan ek die naam van die Wifi -netwerk wat BROBOT genereer, verander?

Ja, op die konfigurasieskets kan u die naam en ook ander internetkonfigurasies verander. U kan BROBOT ook met u bestaande Wifi -netwerk verbind

Is dit 'n projek vir 'n beginner van Arduino?

Wel, BROBOT is nie 'n maklike 'beginnerprojek' nie, maar dit bevat baie dokumentasie, sodat u 'n platform het om u vaardighede uit te brei. U kan eers u BROBOT volg, volgens die instruksies, en dit moet goed werk, dan kan u sommige dele van die kode begin verstaan en uiteindelik u eie stukke kode skryf … Dit kan byvoorbeeld maklik wees (daar is tutoriale hiervoor) om u kode sodat die robot die arm outomaties beweeg en self draai as u nie binne 10 sekondes 'n opdrag stuur nie … Meer gevorderde hacks: Skakel oor na 'n heeltemal outonome robot met 'n hindernis, vermy die toevoeging van 'n SONAR, skakel na 'n volglynrobot, ensovoorts …

Waarom is BROBOT -elektronika nie so goedkoop nie?

Ons is 'n baie klein onderneming (2 persone in ons vrye tyd) en ons kon nou net 'n klein hoeveelheid elektronika gebruik. Soos u weet, daal die prys van elektronika vinnig in produksies met 'n groot volume, maar ons begin … As ons baie borde verkoop en ons meer volume produksies kan uitvoer, verlaag ons die pryse !!. JJROBOTS het nie gebore om geld te kry nie, ons wil hê dat ons 'goeie produkte' moet verkoop om ons volgende projekte te stig en die kennis van robotika te versprei