4WD -sikkerhedsrobot: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hovedmålet med dette projekt var at bygge en sikkerhedsmobil robot i stand til at flytte og indsamle videodata i ulendt terræn. En sådan robot kan bruges til at patruljere omgivelserne omkring dit hus eller svært tilgængelige og farlige steder. Robotten kan bruges til natpatruljer og inspektioner, fordi den er udstyret med en kraftig reflektor, der belyser området omkring den. Den er udstyret med 2 kameraer og fjernbetjening med en rækkevidde på over 400 meter. Det giver dig store muligheder for at beskytte din ejendom, mens du sidder komfortabelt hjemme.

Robotparametre

• Udvendige mål (LxBxH): 266x260x235 mm
• Samlet vægt 3,0 kg
• Frihøjde: 40 mm

Trin 1: Listen over dele og materialer

Jeg besluttede, at jeg vil bruge færdiglavet chassis til at ændre det lidt ved at tilføje yderligere komponenter. Robotens chassis er udelukkende lavet af stål malet sort.

Komponenter i en robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT eller 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x metal tænd/sluk -knap
• Lipo batteri 7,4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR -forhindringssensor x1
• Atmosfærisk trykfølerkort BMP280 (valgfrit)
• Lipo batterispændingstester x2
• 2x motor driver BTS7960B
• Lipo batteri 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P Panorama Smart WIFI -kamera
• RunCam Split HD fpv kamera

Styring:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC -sender eller FrSky Taranis X9D Plus

Kamera forhåndsvisning:

Eachine EV800D beskyttelsesbriller

Trin 2: Montering af robotchassis

Montering af robotchassis er ganske let. Alle trin er vist på billederne ovenfor. Rækkefølgen af hovedoperationerne er som følger:

1. Skru jævnstrømsmotorerne til stålprofilerne i siden
2. Skru side -aluminiumsprofilerne med DC -motorer til bunden
3. Skru den forreste og bageste profil til basen
4. Installer de nødvendige afbrydere og andre elektroniske komponenter (se i næste afsnit)

Trin 3: Tilslutning af elektroniske dele

Hovedcontrolleren i dette elektroniske system er Arduino Mega 2560. For at kunne styre fire motorer brugte jeg to BTS7960B motordrivere (H-broer). To motorer på hver side er forbundet til en motordriver. Hver af motorførerne kan belastes af strømmen op til 43A, der giver en tilstrækkelig kraftmargen, selv for den mobile robot, der bevæger sig over ujævnt terræn. Det elektroniske system er udstyret med to strømkilder. Den ene til levering af DC -motorer og servoer (LiPo -batteri 11,1V, 5200 mAh) og den anden til levering af Arduino, fpv -kamera, ledreflektor og sensorer (LiPo -batteri 7,4V, 5000 mAh). Batterierne er placeret i den øverste del af robotten, så du kan udskifte dem hurtigt når som helst

Forbindelserne mellem elektroniske moduler er følgende:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_DA - 22
• MotorRight_L_DA - 23
• MotorLeft_R_DA - 26
• MotorLeft_L_DA - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2,4 GHz modtager -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Elevator
• VCC - 5V
• GND - GND

Inden du starter robotstyringen fra RadioLink AT10 2,4 GHz -senderen, skal du tidligere binde senderen med R12DS -modtageren. Bindingsproceduren er beskrevet detaljeret i min video.

Trin 4: Arduino Mega Code

Jeg har forberedt følgende prøve Arduino -programmer:

• RC 2,4 GHz modtager test
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (fil i vedhæftet fil)

Det første program "RC 2,4 GHz modtager test" giver dig mulighed for let at starte og kontrollere 2,4 GHz modtageren, der er tilsluttet Arduino, den anden "RadioLinkAT10" giver mulighed for at styre robotens bevægelse. Inden du samler og uploader prøveprogrammet, skal du sikre dig, at du har valgt "Arduino Mega 2560" som målplatform som vist ovenfor (Arduino IDE -> Tools -> Board -> Arduino Mega eller Mega 2560). Kommandoerne fra RadioLink AT10 2,4 GHz sender sendes til modtageren. Kanal 2 og 3 på modtageren er forbundet til henholdsvis Arduino digitale ben 7 og 8. I Arduino standardbibliotek kan vi finde funktionen "pulseIn ()", der returnerer pulslængden i mikrosekunder. Vi vil bruge den til at aflæse PWM (Pulse Width Modulation) signalet fra modtageren, som er proportionalt med senderens hældning kontrolpind. PulseIn () -funktionen tager tre argumenter (pin, værdi og timeout):

1. pin (int) - nummeret på den pin, du vil aflæse pulsen på
2. værdi (int) - type puls, der skal læses: enten HIGH eller LOW
3. timeout (int) - valgfrit antal mikrosekunder, der skal vente på, at pulsen er fuldført

Læseimpulslængdeværdien kortlægges derefter til en værdi mellem -255 og 255, der repræsenterer frem/tilbage ("moveValue") eller drej til højre/venstre ("turnValue") hastighed. Så for eksempel, hvis vi skubber kontrolpinden helt fremad, skal vi få "moveValue" = 255 og skubbe helt tilbage få "moveValue" = -255. Takket være denne type kontrol kan vi regulere hastigheden af robotens bevægelse i hele området.

Trin 5: Test af sikkerhedsrobot

Disse videoer viser test af mobil robot baseret på program fra det foregående afsnit (Arduino Mega Code). Den første video viser test af 4WD -robot på sne om natten. Robotten fjernstyres af operatøren fra en sikker afstand baseret på udsigten fra fpv google. Det kan bevæge sig ret hurtigt i vanskeligt terræn, hvad du kan se i den anden video. I begyndelsen af denne instruktion kan du også se, hvor godt den klarer sig i ulendt terræn.