Sådan bygger du din første robot ($ 85): 21 trin (med billeder)

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

Jeg har lavet en ny og opdateret version af dette. FIND DET HER https://www.instructables.com/id/How-to-make-your-first-robot-an-actual-program/ **************** ************************************************* *************** Opdatering: Til omkring 10.000 mennesker, der allerede har læst dette indlæg, vil jeg gerne beklage. Da jeg først kom ind i dette indlæg, var jeg langt over at estimere præmierne, på grund af at jeg bor i Danmark, hvor alt er meget ekspansivt! De samlede omkostninger ved denne robot var oprindeligt sat til omkring $ 150. Det viser sig, at prisen faktisk kun er omkring $ 85 i resten af verden, næsten en halv præmie !! (beklager, jeg har angivet nye præmier for komponenterne) ************************************** ***************************************** Hvis du har problemer eller spørgsmål vedr. dette projekt, er du velkommen til at kontakte mig på letsmakerobots.com Dette er en gennemgang af, hvordan du laver et autonomt, selvopdagende, "eget sind" (ikke fjernstyret, ikke strengt forprogrammeret, men reagerer på omgivelserne) robot på et par timer. Det er virkelig let, og det indebærer ikke viden om elektronik for at komme i gang med robotbygning. Fokus her er på det absolut nødvendige for at få det grundlæggende dækket. Dette er beregnet til at være en øjenåbner, efter at du har bygget dette, kan du bygge alt og styre enhver elektronisk enhed! Lyder skørt? Det er sandt, du skal bare prøve det for at forstå, hvor meget strøm der er i nogle af de chips, du kan købe for et par kroner i dag. Velkommen til en verden af mikrokontrollere:) Det programmeringseksempel, jeg skriver til sidst, er at gøre denne robot til det, du vil kalde "vægundgåelse" (den vil snuse rundt og udforske baseret på, hvilke objekter den møder, hvad der er til venstre, højre og fremad), men det kan programmeres til alt - let. Hvis der vises interesse, vil jeg levere flere programmer til det. Her er en anden, der bruger nøjagtig de samme grundprincipper, bræt, chip osv. Det er MEGET meget ens - Kun jeg har lagt lidt mere tid i denne;)

Trin 1: Køb materialerne (projektkort, mikrokontroller og startpakke)

Indkøbsliste, start her, ved dette: Links er lige der, hvor jeg tilfældigvis fandt varerne fra et verdensomspændende webperspektiv. Du kan selvfølgelig bruge enhver (web) butik, du gerne vil have. Priserne er ca. Prøv så vidt muligt at få det hele fra den samme butik og fra en butik i dit eget land osv. For at få de bedste tilbud og hurtigere levering osv. 1 PICAXE-28X1 Starter Pack 28-pin projektbordet i denne pakke er som et spil Mario Bros; Sjovt og fuld af statister og skjulte funktioner, der giver dig lyst til at spille igen og igen. Dette inkluderer hovedhjernen, PICAXE-28X1. Pris: 38 USD Dette er lidt ekspansivt, men det er kun første gang jeg anbefaler dig at få dette, det indeholder en masse fine basale ting, du får en cd-rom med masser af manualer, kabler, et bord, mikroprocessoren osv. Faktisk er det EKSTREMT billigt. Lignende pakker koster op til 10 gange denne pris! Sørg for at få USB-versionen, billeder i butikkerne matcher muligvis ikke, og vis et serielt kabel, når du bestiller en USB. Når du køber USB-versionen, er det ikke nødvendigt at få USB-kablet som en ekstra vare, selvom det også sælges separat. Få det her. for fremtidige projekter, meget billigere, er du en robotbygger med alt det grundlæggende gjort.

Trin 2: Køb materialerne (motordriveren L293D)

1 L293D -motordriver Navnet siger alt, mere om denne chip senere:) Pris: 3 USD Få den her

Trin 3: Køb materialerne (Servo Upgrade Pack)

1 PICAXE Servo Upgrade Pack-En nem måde at få en servo på med nogle små dele, der er nødvendige til dette projekt. Du kan også få enhver standard servo, benene vist på billedet og en enkelt 330 Ohm modstand i stedet for den gule chip, Hvis du skulle ønske det. Pris: 15 USD Få den fulde pakke her Hvad er en servo? En servo er en hjørnesten i de fleste robotapparater. Kort sagt er det en lille kasse med ledninger til og en aksel, der kan dreje omkring 200 grader. på denne aksel kan du montere en disk eller en anden perifer enhed, der følger med servoen. De 3 ledninger er: 2 til strøm og en til signal. Signaltråden går til noget, der styrer en servo, i dette tilfælde er det mikrokontrolleren. Resultatet er, at mikrokontrolleren kan beslutte, hvor akslen skal dreje, og det er ret praktisk; Du kan programmere noget til fysisk at flytte til en bestemt position.

Trin 4: Køb materialerne (en sensor, så vi kan se.. Erh - Sense)

1 Sharp GP2D120 IR -sensor - 11,5 " / analog11,5" eller et andet område vil gøre. Køb bare ikke "Digital version" af Sharp -sensorerne til denne slags projekter, de måler ikke afstand, som de analoge gør. Pris: 10 USD Få det her Sørg for at få de rød/sort/hvide ledninger til det. Dette er ikke altid inkluderet, og det er en ikke-standard stikkontakt! Dette er faktisk ikke min favorit, jeg bruger normalt ultralydssensorer, såsom SRF05 (finder det overalt via Google-de sælger det også på picaxe-storepicaxe -butik, hvor de kalder det SRF005 og har et billede af bagsiden af en SRF04 i butikken! Men det er den rigtige, og jeg fortalte dem det dog..). Alligevel; SRF05 er meget mere pålidelig og præcis. Det er også hurtigere, men koster lidt mere, er lidt mere kompliceret at skrive kode til, og lidt mere komplekst at installere - så det bruges ikke her, men hvis du er frisk, skal du købe en af disse i stedet;) Hvis du går efter SRF05, jeg har lavet en lille gennemgang for at forbinde SRF05 her på letsmakerobots.com

Trin 5: Køb materialer (motorer og hjul)

2 Gearmotorer med hjul Jo højere forhold, jo stærkere robot, jo lavere, hurtigere robot. Jeg anbefaler forholdet et sted mellem 120: 1 til 210: 1 for denne slags projekter. Pris i alt: 15 USD Få nogle her

Trin 6: Du får også brug for, og du kan også købe

Du skal også bruge:

• Dobbeltsidet tape (til montering er den skummende type bedst)
• Noget ledning
• Almindeligt tape (for at isolere et kabel måske)
• Enkelt loddeudstyr (ethvert billigt kit vil klare sig fint)
• En almindelig lille nipper eller saks til at klippe ting
• En skruetrækker

Du kan også få, mens du er ved det:

• Nogle LED'er, hvis du vil have din robot til at kunne signalere til verden eller lave seje blinkende effekter
• Flere servoer til at få din robot til at bevæge sig mere..erh..arms? Eller servoer med servoer på osv.
• En lille højttaler, hvis du vil have din robot til at producere lydeffekter og kommunikere til dig
• En slags rem-track system. Robotter med bæltebaner er også seje, og controlleren og resten vil være de samme. Her er et eksempel på, hvad du kan tage det til med bæltebaner TAMYIA laver seje bælte-spor-systemer, og dette er også en af mine favoritter
• Enhver form for line-sensor-kit, der gør din robot til en Sumo, en Line-tilhænger, forhindrer den i at køre fra borde og alt det andet, der skal "kigges ned".

Trin 7: Lad os lave en robot

OKAY! Du har bestilt tingene, modtaget din pakke (r), du vil bygge:) godt.. Lad os komme i gang! Monter først hjulene på dine gearmotorer. Og tilføj dæk (gummibånd i dette tilfælde).

Trin 8: Det dobbeltklæbende tape - trick

En let måde at montere ting til hurtige (og utroligt solide og varige) robotter på er dobbeltklæbende tape.

Trin 9: Byg kroppen ud af.. Intet, virkelig

Isæt batterierne, så du har en realistisk idé om vægt og balance. Når batterierne er under hjulakslen, kan du få det til at balancere, men det er ikke noget problem, hvis det ikke gør det. Tilføj også et dobbelt klæbende tape til knappen på serveren, og..

Trin 10: Design din robot

Vælg dit eget design, du kan også tilføje ekstra materialer, hvis mit “design” er for enkelt. Det vigtigste er, at vi har det hele limet sammen: Batterier, Servo og hjul. Og hjul og servo kan dreje frit, og det kan på en eller anden måde stå på hjulene, balancere eller ej.

Trin 11: Afbryd forbindelsen

Tag batterierne ud, for at undgå at brænde noget utilsigtet! (tro mig, du vil;)

Trin 12: Lad os komme i gang med bestyrelsen

Og nu til hovedhjernen. Du skal have et projektkort, der ligner det på billedet. (Og det kan derfor være af interesse for dig i fremtiden) Bemærk, at det har en chip i det. Tag det ud. Chippen er en Darlington-driver, der er ganske praktisk placeret der på tavlen, men vi får ikke brug for den til dette projekt, og vi har brug for den er plads, så væk med den chip! Det er nemmest at få chips ud af deres sokkel ved at indsætte en normal flad skruetrækker lige under den, flytte den ind, og vippe chippen forsigtigt op.

Trin 13: Indsæt chipsene

En frisk, helt ny chip passer normalt ikke til en stikkontakt med det samme. Du bliver nødt til at trykke det sidelæns ned på et bord for at bøje alle benene i en vinkel, så det passer. (Benene går ned, i stikkontakterne:). Sørg for, at alle benene er i stikkontakterne. Hvis du har købt Servo -opgraderingen fra Picaxe, har du en gul chip. Læg den i stedet for Darlington. Bemærk, at ikke alle huller i projektkortet er udfyldt med den gule chip. Vi mangler kun de otte til højre på billedet, da dette bare er simple modstande, vi behøver ikke at fodre dem ekstra. Denne gule chip er faktisk kun 8 * 330 Ohms modstande i en pæn pakke. Og så, hvis du skulle have en modstand, kan du bare indsætte den i stedet i slot nummereret “0” (se billedet for dette grimme lille hack), da dette er den eneste, vi vil bruge, når vi kun bruger en servo. Også indsæt den store chip, hjernen, mikrokontrolleren, Picaxe 28 (versionsnummer) i projektkortet. Vigtigt at vende dette den rigtige vej. Bemærk, at der er et lille mærke i den ene ende, og så på tavlen. Disse skal gå sammen. Denne chip får strøm fra brættet via 2 af dens ben. Alle de resterende 26 ben er forbundet rundt på brættet, og de kan programmeres til dig, så du kan sende strøm ind og ud til opdage ting og styre ting med de programmer, du uploader til denne mikrokontroller. (fedt nok!)

Trin 14: Indsæt motorstyringen

Sæt nu L293D-motor-controlleren i den sidste stikkontakt. Sørg for at dreje denne på den rigtige måde, ligesom mikrokontrolleren. L293D-motor-controlleren vil tage 4 af output fra mikrokontrolleren og gøre dem til 2. Lyder fjollet? Godt.. Enhver almindelig output fra mikrokontrolleren kan kun være "tændt" eller "slukket". Så bare at bruge disse ville (eksempel) kun gøre din robot i stand til at køre fremad eller stoppe. Ikke omvendt! Det kan komme uoverskueligt, når det vender mod en væg. Brættet er gjort så smart, at de 2 (nu reversible) udgange får deres eget rum, markeret (A) og (B) lige ved siden af motorstyringen (nederst til højre på billedet). Mere om dette senere.

Trin 15: Den røde plast på bagsiden af brættet

På bagsiden af brættet kan du finde noget underligt plastik. Dette nytter ikke noget, det er bare en rest fra produktionen. De "dypper" brættet i varm dåse, og dele, de ikke vil have, så få dåser forseglet med disse ting. Skræl det bare af, når du har brug for hullerne, de forsegler.

Trin 16: Tilslut motorens ledninger til kortet

Tag 4 stykker tråd, og lod dem til de 4 “A & B” - huller… Eller hvis du er så avanceret, kan du bruge andre måder at forbinde 4 kabler til hullerne i standardstørrelse! (man kan købe alle mulige standardstik og stifter, der passer) Hvis du (som mig) bare lodder på brættet, kan du forstærke denne del med lidt tape. eller hvis du har noget af den varmekrympende plastik, kan du understøtte ledningerne med dette.

Trin 17: Tilslut ledningerne til motorerne

2 “A” går til den ene motor, og 2 “B” til den anden. Det er ligegyldigt, hvilken er, så længe “A” er forbundet til den ene motor og “B” til de to poler på den anden. (Ja, mit loddejern er virkelig beskidt, jeg ved det, haha - så længe det virker, ved du;)

Trin 18: Tilslutning af servoen

Lad os nu tilslutte servoen. Hvis du skulle læse Picaxe-dokumentationen, vil du læse, at du skal bruge 2 forskellige strømkilder, hvis du tilføjer servoer. For at sige det kort; Vi har ikke noget imod det her, det er en simpel robot, og efter min erfaring fungerer det fint. Yo bliver nødt til at lodde en ekstra pin til output "0", hvis du vil bruge standard servotilslutning. Sådan en pin leveres med Picaxe -opgraderingspakken (en hel række, faktisk), men du har kun brug for en til en servo, og de kan købes i enhver elektronikbutik. Hvis dit servokabel er (sort, rød, hvid) eller (Sort, rød, gul), den sorte skal være på kanten af brættet. Min var (Brun, Rød, Orange), og så går den brune til kanten. Tipet er normalt det Røde; Det er det, der omtales som V, eller nogen af disse, der bruges tilfældigt: ("V", "V+", "œ+", "1"). Det er her strømmen kommer fra. Den sorte (eller brune i mit tilfælde) er G, eller ("œG", "œ0" eller "-"). Dette er også kendt som "œGround", og det er, hvor strømmen går til. (de 2 poler, +/- husker du dine fysiktimer? Den sidste farve er så "Signalet" (Hvid, Gul eller Orange) En servo har brug for både " + &-" eller "V & G", og et signal. Nogle andre enheder har muligvis kun brug for "Ground" og "Signal" (G & V), og nogle kan både have V, G, Input og output. Kan være forvirrende i begyndelsen, og alt hedder altid anderledes (som jeg lige gjorde her), men efter et stykke tid vil du få logikken, og det er faktisk ekstremt enkelt - Selv jeg får det nu;)

Trin 19: Tilslutning af hovedet

Lad os nu tilslutte hovedet, Sharp IR-sensoren. (eller SRF05, hvis du gik til den mulighed) (Hvis du købte en SRF005 eller lignende i stedet, bør du se her hvordan du tilslutter dette, det er anderledes end dette!) Der er en million måder at tilslutte en ting som Skarp IR-sensor, men her er ledetråde: Rød skal tilsluttes V1, det vil sige (i denne opsætning) alt markeret à ¢ €œVà ¢ €Â, eller er forbundet til dette. Sort går til G, Hvidt skal tilsluttes analog input 1. Hvis du læser den dokumentation, der følger med projektkortet, kan du læse, hvordan du vedhæfter det medfølgende båndkabel, og bruger dette. Hvad jeg har gjort på billede, er at afskære et kabel fra en gammel udbrændt servo, loddet i en nål, og forbundet det hele ligesom en servo. Du kan bruge den til at se, hvilke farver på Sharp der går til hvilken række på tavlen.. eller en måde at gøre dette på. Vejr du bruger båndene eller en ‚€œmy metodeâ‚ â tilslutning af Sharp IR, du skal også slutte de 3 resterende analoge indgange til V. (se på de små stifter, der er tilsluttet på billedet, ved siden af stikket) Jeg havde nogle jumpere liggende, og du kan se, at alle 3 forbindelser tilbage er genvej. (Det sidste par, der ikke er rørt, er bare to à ¢ €œGroundà ¢ €Â, det er ikke nødvendigt at genveje disse). Hvis du bruger båndet, kan du bare tilslutte indgangene til V (eller jord for den sags skyld) ved at forbinde ledningerne i par. Grunden til at det er vigtigt at genveje de ubrugte analoge indgange her er, at de er â € ¬Âœ venstre flydende. Det betyder, at du får alle mulige underlige aflæsninger, hvor du prøver at læse, hvis disse ikke er forbundet. (for at sige det kort, dette er en halvhurtig gennemgang, vi skal komme til enden;)

Trin 20: Lad der være liv

Nu lidt sjov! Nogle hvordan du skulle få den røde ledning fra dine batterier (+) tilsluttet den røde ledning på projektkortet (V). Og den sorte (-) til (G). Hvordan du gør dette afhænger af det udstyr, du har købt. Hvis der er en batteriklemme på både batterier og kort, skal du stadig sørge for, at "+" fra batterierne ender til "V" på tavlen. (Lær mere her) Nogle gange (dog ikke ofte) kan klipene vendes til hinanden, og bare at sætte to matchende klip sammen er ingen garanti for, at + kommer til V og - kommer til G! Sørg for, eller du vil se smeltende ting og ryge! Foder ikke brættet med mere end 6V (ingen 9V batterier, selvom klemmen passer) Som en note; Vi arbejder kun med en strømforsyning her. Senere vil du gerne bruge samme Ground, men både V1 og V2. På den måde kan dine chips få en kilde, og motorerne osv. En anden (stærkere) spænding. Installer Picaxe Programming Editor på en pc, følg vejledningen for at få din Jack / USB / Serial tilsluttet, Sæt batterierne i din (stadig hovedløse)) robot, sæt jackstikket i din robot.. gå ind i programmeringseditoren, og skrivervo 0, 150Tryk på F5, vent på, at programmet overføres, og din servo giver et lille ryk (eller spins, afhængigt af hvilken måde det var). Hvis noget går galt her, kontakt mig eller kontakt mig, eller rod med manualer og porte osv., Indtil der ikke er rapporteret fejl, og alt ser ud til at fungere, for at teste, prøv at skriveervo 0, 200og tryk på F5 Servos -disken skal dreje lidt og stoppe. For at komme tilbage, skal du skrive: servo 0, 150og trykke på F5 Nu vender din robots “hals” fremad. Stick på “hovedet” - Sharp IR

Trin 21: Heads Up & Go

Du er færdig med at bygge det grundlæggende! Du har faktisk lavet en robot. Nu starter sjovet, du kan programmere det til at gøre hvad som helst og vedhæfte alt til det og udvide på nogen måde. Jeg er sikker på, at du allerede er fuld af ideer, og du har sandsynligvis ikke fulgt mig hele vejen;) Designet kan være forsigtigt, du har muligvis brugt andre dele osv. Men hvis du har forbundet som beskrevet, er her nogle tips for at komme i gang med at programmere din robot: Indtast (kopier-indsæt) denne kode i din editor, og tryk på F5, mens robotten er tilsluttet: Bemærk: Koden vil se meget pænere ud, når du får den ind i din editor, den genkender kommandoer og giv dem farver. +++ main: readadc 1, b1 'tager spændingen tilbage til analog pin 1, og sætter den i variabel b1debug' dette trækker alle variabler ud til editoren. gå til main +++ Tag nu din hånd foran af robotens hoved og læg mærke til, hvordan variablen b1 ændrer værdi. Du kan bruge den opnåede viden til at bestemme, hvad der skal ske, når (hvor tæt tingene skal komme før..) Nu råder jeg dig til at sætte din robot op på en tændstikæske eller lignende, da hjulene begynder at dreje. Indtast (kopier-indsæt) denne kode i din editor, og tryk på F5, mens robotten er tilsluttet: +++ høj 4low 5 +++ Et af hjulene skal dreje i en retning. Drejer dine hjul fremad? I så fald er dette instruktionen for det hjul til at dreje fremad. Hvis hjulet drejer baglæns, kan du prøve dette: +++ lav 4høj 5 +++ For at dreje det andet hjul skal du indtastehøj 6low 7 (eller omvendt i modsat retning.) Servoen, du allerede har prøvet. Hele vejen til den ene side er: servo 0, 75 den anden side er: servo 1, 225- og center: servo 1, 150 Her er et lille program, der vil (skulle, hvis alt er godt, og du indsætter de rigtige parametre for høj/lav, der passer til dine ledninger til motorerne) få robotten til at køre rundt, stoppe foran tingene, se til hver side for at afgøre, hvilken der er den bedste, drej den vej, og kør mod nye eventyr. +++ Symbol fare -niveau = 70 'hvor langt væk skal tingene være, før vi reagerer? Symbol drejning = 300' dette indstiller, hvor meget der skal vendes Symbol servo_turn = 700 'Dette angiver, hvor lang tid vi skal skal vente på, at servoen drejer (afhængig af dens hastighed), før vi måler afstanden: 'den primære loopreadadc 1, b1' læs, hvor meget afstand der er foran, hvis b1 <dan gerlevel thengosub nodanger 'hvis der ikke er noget fremad, skal du køre fremad, selvom' hvis forhindringen er foran, skal du beslutte, hvilken vej der er bedre, hvis du vil ', hvis hovedet' ender sløjfen, resten er kun underrutiner: 'dette skal være din kombination for at få robotten til at køre fremad, disse skal du højst sandsynligt justere, så de passer til den måde, du har tilsluttet dine robotter motorerhøj 5: høj 6: lav 4: lav 7retur, hvilken måde: gosub totalhalt 'første stop!' Se en måde: gosub lturn 'se til en sidepause servo_turn' vent på servoen skal være færdig med at drejegosub totalhaltreadadc 1, b1'Kig den anden vej: gosub rturn 'se til en anden sidepause servo_turn' vent på at servoen er færdig med at drejegosub totalhaltreadadc 1, b2 'Beslut hvilken der er den bedste måde: hvis b1gosub body_lturnelsegosub body_rturnend ifreturn: høj 6: lav 5: lav 7: høj 4 'dette bør være din kombination, der vender robotten en vej. pause sving: gosub totalhaltreturnbody_rturn: høj 5: lav 6: lav 4: høj 7' dette burde være din c ombination, der vender robotten den anden vej stopper robotten! Servo 0, 150 'ansigt fremad venter 1' fryser alt i et sekund tilbage +++ Med lidt smart programmering og tweaking kan du få robotten til at køre, dreje hovedet, træffe beslutninger, foretage små justeringer, drej mod ¢ €œ interessante hullerâ € såsom døråbninger, der alle arbejder på samme tid, mens du kører. Det ser ret sejt ud, hvis du får robotten til at dreje, mens hovedet drejer;) Er du på jagt efter en mere avanceret kode? Tjek dette: https://letsmakerobots.com/node/25Sound:Du kan også tilføje en lille højttaler til eksempel (output) pin 1 & jord, og skriveSound 1, (100, 5)- eller inden for eksempelprogrammet ovenfor lave itSound 1, (b1, 5)- for at få sjove lyde afhængigt af afstanden til objekter forude. Du kan også vedhæfte en lampe eller LED til pin 2 og jord, og skrive (husk LED'ernes behov for at dreje den rigtige vej) High 2to turn på lampen, og Lav 2for at slukke den;)- Hvad med en laserpen, monteret på en ekstra servo? Så kunne du få robotten til at dreje laseren rundt og tænde og slukke den og påpege steder..

• Tilføj en markør på den (måske på en anden servo, så den kan tage den af og på papiret?), Og lær den at skrive det antal gange, du vinker din hånd foran den på et stykke papir.
• Gør den til en "kat-få-ned-fra-stolen" -værge-robot, der ryster, når katten kommer i nærheden.
• Få den til at jagte en anden robot (eller kat?) Du kommer ind på nogle gode jagterutiner på denne måde!
• Få det til at opsøge midten af et værelse
• Få den til at fungere som en mus; Frys, hvis der er bevægelse i sigte, og bevæg dig altid tæt på vægge og søg små huller for at komme ind.

Du kan også tage en gammel legetøjsbil fra hinanden, fjerne elektronikken i den, gemme motorerne og drejeapparatet i den og tilslutte dit bræt, servo og sensor-du vil have givet dit køretøj liv:) Prøv også for at læse noget af dokumentationen, vil det give mening nu, da du fik et forspring, Du kan gøre alt nu! Velkommen til en meget sjov verden af hjemmelavede robotter, der er tusindvis af sensorer og aktuatorer, der bare venter på, at du tilslutter dem og laver robotter ud af dem:) Tag nu nogle billeder af din robot, og send dem til mig på letsmakerobots.com - Cja;)