Sådan opretter du en fjernstyret 3D-printet selvbalancerende robot: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette er en udvikling af den tidligere version af B-robot. 100% ÅBEN KILDE / Arduino robot. KODEN, 3D -dele og elektronik er åbne, så du er velkommen til at ændre den eller oprette en enorm version af robotten. Hvis du er i tvivl, idéer eller har brug for hjælp, får du mest muligt ud af B-robot-fællesskabet

Den nye version kommer med masser af nye funktioner:

• Styr og indstil det ved hjælp af din smartphone/tablet via den gratis jjRobots APP eller iOS eller Android
• Google Blockly kontrollerbar!
• Perfekt til at have det sjovt, mens du lærer robotik (tag et kig på Robotics Challenges!)
• Nu kan du bruge almindelige AA -batterier (eller et 3 -cellers LIPO -batteri) Alt, hvad der kan levere 9V
• To SERVO -udgange (en bruges til ARM). Styr de to servo -output ved blot at trykke på din smartphones skærm.
• Lettere at udskrive og bruge mindre plast
• PRO MODE kan aktiveres fra din smartphone/tablet (øget smidighed og hastighed)
• Øget WIFI -rækkevidde (op til 40 meter)
• Batteristatus og "Hældningsvinkel" vises i realtid på din smartphones skærm
• Rediger dens PID -robotstyring i realtid og se, hvordan det påvirker dens adfærd og ydeevne.

Men lad os først starte fra begyndelsen. Da dette er Instructables, har du måske nogle af de elementer, der er nødvendige for at oprette B-robot EVO.

Listen:

• DEVIA Control Board (dette kort gør opsætningen lettere, da den allerede har Gyro/accelerometre + WIFI-modul og kan styre servoer og op til tre trinmotorer). Hvis du vil fremstille din egen, skal du se på denne skematisk)
• 2x NEMA17 steppermotorer +14 cm kabler (par)
• 2x Stepper motor driver (A4988)
• Metal gears servo (du skal bruge en arm til at kæmpe og hæve din B-robot …)
• 6x AA batteri etui med ON/OFF switch
• Bolte+møtrikker nødvendige for at sætte alt op
• Et par nylon kofangere -eller 3D -trykte- (14 × 5 cm)
• Dobbelt sidebånd, googly øjne …
• 2 gummibånd til hjulene: greb

Trin 1: Liste over styklister og hvad elementerne er

Listen:

• DEVIA CONTROL BOARD: dette kort gør opsætningsprocessen lettere. Det er en "forbedret" version af den kraftfulde Arduino ZERO men med motorer+servostyringsudgange, WIFI, COMMs -port, 12V styrbar spændingsport og sensorer. Hvis du vil "fremstille/montere" din egen, så tag et kig på dette diagram, det hjælper dig med at forbinde alle de forskellige elementer alle sammen.
• 2x NEMA17 steppermotorer +14 cm kabler (par). Nå, en NEMA17 stepper motorer med de samme specifikationer burde fungere.
• 2x Stepper motor driver (A4988). Den mest udbredte stepper motor driver.
• Metal gear SERVO: Du skal bruge en arm til at kæmpe og hæve din B-robot … Nylon gears servoen fungerer ikke så godt som tiltænkt
• 6x AA batteri etui med ON/OFF switch: Denne sag er monteret i rammen, men du kan også bruge et LiPO batteri (3S)
• Bolte+møtrikker nødvendige for at opsætte alt: M3 bolte og møtrikker (12x6mm, 12x15mm)
• Par nylon kofangere (14 × 5 cm): Alternativt kan du oprette din egen brugerdefinerede kofanger her og printe den
• Dobbelt sidebånd, googly øjne … for at fastgøre IMU til hjerneskjoldet. Dette dobbeltsidede tape vil fungere som et stødabsorberende middel på IMU
• Stel: 3D -printede dele
• 2 gummibånd til hjulene: greb
• Din smartphone/tablet til at styre den

Hvis du vil springe alt dette over og springe til monteringsguide -videoen. Klik her

Trin 2: B-robot-funktioner og robotudfordringer

Vi har skabt udfordringer at slå med B-robotten, de er en nem måde at introducere elektronik- og robotstyring på, mens du har det sjovt. Vi har forsøgt at gøre alt så overkommeligt som muligt ved hjælp af meget almindelige "MAKER World" -elementer og gratis apper til at styre robotterne.

B-robotten kan styres via Google Blockly. Mere info her

Dets adfærdsparametre justeres i realtid: info

Du kan endda være en robottekniker: Juster din B.robot for at vinde løbet!

Mange producenter har ændret og tilføjet dele til B-robotten. Tag et kig på dem her

Nogle teorier bag en selvbalancerende robot: her

Trin 3: Hvis du opretter denne robot, har du næsten alt hvad du behøver for at oprette disse:

Hvis du allerede har de dele, der er nødvendige for at oprette denne robot, har du allerede 90% af de elementer, der er nødvendige for at oprette:

• Sphere-o-bot: venlig kunstrobot, der kan trække på sfæriske eller ægformede genstande fra størrelsen på en bordtennisbold til et stort andæg (4-9 cm).
• Iboardbot: iBoardbot er en robot forbundet til internettet, der er i stand til at skrive tekster og tegne med stor præcision
• Den motoriserede kameraslider: En smarttelefonstyret kameraslider
• Airhockey -robotten !: En udfordrende airhockey -robot, perfekt til at have det sjovt!
• B-robotten EVO

Alle bruger de samme elektronik og tilhørende elementer

Trin 4: Monteringsguide video

Det er første gang, vi har optaget en video i stedet for at lave en "foto" montageguide. For denne robot er det lettere, hvis du ser, hvordan du forbinder alt og får nogle forklaringer/tip om, hvordan du gør alt.

Der er en "altid opdateret" monteringsguide her med nogle tips, bare hvis du vil tage en plyndring på den.

Trin 5: OPLAD ARDUINO -KODEN til DEVIA CONTROL BOARD

a) Installer Arduino IDE på din pc herfra (spring over dette trin, hvis du allerede har Arduino IDE installeret) Denne B-robotkode er blevet testet og udviklet på IDE version 1.6.5 og senere versioner. Lad os vide, hvis du har et problem med at samle koden

b) Download alle arduino -filer herfra. Kopier filerne i mappen BROBOT_EVO2_23_M0 på din harddisk

c) Kompilér og send koden til DEVIA kontrolkort

1. Åbn din Arduino IDE
2. Åbn hovedkoden i /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Tilslut dit DEVIA -kort med USB -kablet til pc'en
4. Bemærk: Hvis det er første gang, du slutter et Arduino -kort til din pc, skal du muligvis installere driveren.
5. Vælg kortet Arduino/Genuino ZERO (native USB -port). I menuen TOOLS-> bord
6. Vælg den serielle port, der vises på værktøjs-> Seriel port
7. Send koden til tavlen (UPLOAD -knap: pil, der peger mod HØJRE)

Vælg det rigtige bord, før du uploader koden

d) Udført

Trin 6: KONTROL DIN B-ROBOT EVO 2:

Android -brugere:

Vi har udviklet en GRATIS APP til at styre Brobot (og fremtidige JJrobots) til din Android- eller iOS -baserede smartphone/tablet:

Android APP / iOS APP

Skridt, der skal følges:

1. Installer JJRobots kontrol -APP (til Android eller iOS)
2. Når du har tændt Brobot EVO, skal du slutte din smartphone/tablet til B-robot EVOs wifi-netværk (standard WIFI's adgangskode er 87654321)
3. Start JJrobots kontrol-APP, og spil med din B-robot EVO!

Trin 7: 3D interaktiv B-robot model

Den interaktive 3D-model hjælper dig med at få en god idé om, hvordan B-robot EVO ser ud, når den er samlet

Trin 8: Fejlfinding

Min B-robot reagerer ikke på kommandoen sendt fra min smartphone/tablet

Kontroller, at du er forbundet til JJROBOTS_XX-netværket ved hjælp af den korrekte adgangskode (som standard: 87654321), og at din enhed ikke har blokeret datatrafikken til B-robotten (bliv altid forbundet til robotten)

Min B-robot mangler strøm eller falder uden grund

Juster den strøm, der leveres af steppermotordrivere. Brug en skruetrækker og drej forsigtigt skruerne angivet på billedet herunder. Det er mere end nok at rotere 10º-30º. Drejning med uret: øg effekten leveret til motorerne

Min B-robot kan ikke stå af sig selv

Hvis alt er ok, behøver B-robotten kun en lille smule hjælp fra servoen til at stå op af sig selv. Tag et kig på denne video. Hvis din robot ikke opfører sig som i videoen, skal du justere trinmotorens driverudgangseffekt (instruktionerne ovenfor). Husk, at kofangerne har to funktioner her: Beskyt elektronikken+robotten og hjælp den til let at rejse sig.

FEJLRETNINGSTILSTAND

Der er en DEBUG MODE inde i B-robot KODEN. Denne MODE giver dig mulighed for at fejlsøge robotens adfærd, hvis du har problemer. Henvis venligst til B-robot-fællesskabet, hvis du har problemer eller spørgsmål. Se på skitselinjen “#define DEBUG 0 ″ og ændr 0 til 1… 8 afhængigt af hvilken information du ønsker at få.

Mere info i slutningen af denne side

Trin 9: Ofte stillede spørgsmål

Ofte stillede spørgsmål:

Hvorfor bruger du trinmotorer?

Der er flere muligheder for motorer: DC, børsteløse, steppere … Vi vælger steppermotorer, fordi de har nok drejningsmoment, du kan forbinde hjulene direkte uden gear, der genererer nogle tilbageslag (dette er et almindeligt problem i balancering af robotter), de har gode lejer og du vil være i stand til at kontrollere motorernes hastighed med nøjagtighed. I standardstørrelser er disse motorer billige (vi bruger de samme motorer, der bruges på en almindelig 3D -printer), og driverne er også billige og nemme at kommunikere med Arduino.

Hvorfor bruger du en Wifi -forbindelse?

Brug af en Wifi -forbindelse giver os mulighed for at arbejde med mange enheder (smartphones, tablets, pc'er …) Bluetooth -enheder er billigere, men deres rækkevidde er normalt kortere. Gamle enheder understøttes ikke, og du kunne ikke nemt oprette forbindelse til internettet. Wifi -modulet, som vi anbefaler, giver os mulighed for at oprette et adgangspunkt, så du ikke behøver at bruge en eksisterende Wifi -infrastruktur (billige Wifi -moduler lader dig ikke gøre dette). Du kan tilslutte din enhed direkte til robotten hvor som helst, men hvis du foretrækker det, kan du hacke den og bruge din egen infrastruktur, så styr din robot (eller hvad du nu har oprettet) over internettet fra ethvert fjerntliggende sted i verden! (Fedt, ikke sandt?)

Hvorfor BROBOT?

Selvbalancerende robotter er sjove at se og spille. En selvbalancerende robot kræver sensorer og kontrolalgoritmer. Du finder alle HOWTO og tekniske dokumenter, der forklarer "bag kulisserne" i JJROBOTS. Lær elektronik og robotik at skabe din egen BROBOT fra bunden!. Der er nogle kommercielle løsninger på balanceringsrobotten, men her vil vi dele viden og tanker. Du kan bruge BROBOT -delene til at oprette flere robotter eller gadgets, husk på, at alle de enheder, der bruges i en BROBOT, er standardenheder/elektronik med et stort potentiale. I JJROBOTS -fællesskabet vil vi vise dig hvordan! Du køber nu en selvbalancerende robot, du køber dine egne elektroniske og supplerende enheder! Overvejer du at oprette en GPS -selvstyringsrobot? en modificeret version af BROBOT er din robot!

Hvor meget nyttelast kunne bære BROBOT?

BROBOT kunne let bære dine sodavandsdåser. Vi har testet med 500 g nyttelast med succes. Mere vægt gør robotten mere ustabil, men det kan også være sjovt, ikke sandt?

Hvorfor bruge trinmotorer til en afbalanceringsrobot?

Der er flere muligheder for motorer, DC, børsteløse, steppere … Vi vælger trinmotorer, fordi de har tilstrækkeligt drejningsmoment, du kan forbinde hjulene direkte uden gear, der genererer nogle tilbageslag, de har gode lejer, og du kan kontrollere motorens hastighed meget præcist. De er også billige og chaufførerne også …

Kan jeg bruge genopladelige batterier til Lipo -batterier?

Ja, du kan bruge standard AA -batterier (alkalisk anbefalet), genopladelige AA -batterier (f.eks. NiMh), eller du kan eventuelt bruge et 3S Lipo -batteri. Kør Lipo -batterier på eget ansvar.

Hvad er runtime for BROBOT?

Med genopladelige AA-batterier (f.eks. Ni-Mh 2100mAh) kan du forvente omkring en halv til en times driftstid

Kan BROBOT fungere uden wifi -modulet?

Ja, BROBOT kunne fungere og bevare sin stabilitet. Men selvfølgelig kunne du ikke styre det uden modulet.

Kan jeg ændre navnet på det Wifi -netværk, som BROBOT genererer?

Ja, på konfigurationsskitsen kan du ændre navnet og også nogle andre internetkonfigurationer. Du kan også forbinde BROBOT med dit eksisterende Wifi -netværk

Er dette et projekt for en Arduino -nybegynder?

Nå, BROBOT er ikke et let "begynderprojekt", men det har meget dokumentation, så du har en platform til at udvide dine færdigheder. Du kunne først montere din BROBOT ved at følge instruktionerne, og det skulle fungere OK, derefter kunne du begynde at forstå nogle dele af koden og til sidst skrive dine egne stykke kode … Det kan f.eks. Være let (der er vejledninger til dette) at skrive din kode, så robotten automatisk bevæger armen og drejer sig selv, hvis du ikke sender en kommando på 10 sekunder … Mere avancerede hacks: Konverter til en totalt autonom robot med forhindring for at undgå at tilføje en SONAR, konvertere til en følgelinjerobot osv. …

Hvorfor er BROBOT -elektronik ikke så billig?

Vi er en virkelig lille opstart (2 personer i vores fritid), og nu kunne vi kun køre et lille parti elektronik. Som du ved, falder prisen på elektronik hurtigt i store mængder, men vi starter … Hvis vi sælger mange tavler, og vi kunne køre flere volumenproduktioner, sænker vi priserne !!. JJROBOTS blev ikke født til at få penge, vores ånd er at sælge "gode produkter" for at grundlægge vores næste projekter og sprede viden om robotteknologi