Domácí robot: Podvozek a ovládání pohonů robota. Univerzální pásový podvozek pro robot Schéma ovládání podvozku robota

Platforma, která splňuje řadu požadavků: volný pohyb, možnost montáže doplňkové vybavení a rozšíření schopností, stejně jako rozumné náklady. Toto je druh robotické platformy nebo jednoduše pásového podvozku, který vyrobím. Pokyny samozřejmě posílám k vaší úvaze.

Budeme potřebovat:

Dvojitá převodovka Tamiya 70168 (lze vyměnit za 70097)
- Sada válečků a pásů Tamiya 70100
- Platforma Tamiya 70157 pro montáž převodovky (lze nahradit kusem 4 mm překližky)
- Malé kousky pozinkovaného plechu
- Překližka 10 mm (malý kus)
- Arduino Nano
- DRV 8833
- LM 317 (stabilizátor napětí)
- 2 LED (červená a zelená)
- Rezistory 240 Ohm, 2x 150 Ohm, 1,1 kOhm
- Kondenzátor 10V 1000uF
- 2 jednořadé hřebeny PLS-40
- 2 konektory PBS-20
- Induktor 68uH
- 6 NI-Mn baterií 1,2v 1000mA
- Dvoukolíkový konektor samec-samice na vodič
- Dráty různých barev
- Pájka
- Kalafuna
- Páječka
- Šrouby 3x40, 3x20, matice a podložky k nim
- Šrouby 5x20, matice a zesílené matice k nim
- Vrtejte
- Vrtáky do kovu 3 mm a 6 mm

Krok 1: Odřízněte kov.
Nejprve musíme z plechu (nejlépe pozinkovaného) vyříznout čtyři díly. Dva díly na stopu. Pomocí tohoto vzoru vyřízneme dvě části:

Tečky označují místa, kde je potřeba vyvrtat otvory, vedle je uveden průměr otvoru. Pro zavěšení válečkem jsou potřeba otvory 3 mm, pro provlečení drátů 6 mm. Po řezání a vrtání je třeba projít všechny hrany pilníkem, aniž byste museli odejít ostré rohy. Ohněte 90 stupňů podél tečkovaných čar. Buďte opatrní! První díl ohneme v libovolném směru, druhý ohneme v opačném směru. Měly by být symetricky ohnuté. Je tu ještě jedna nuance: je nutné vyvrtat otvory pro šrouby, které připevňují naše desky k základně. To by mělo být provedeno, když je základna připravena. Obrobek položíme na základnu a označíme místa vrtání tak, aby šrouby zapadaly do středu dřevotřískové desky. Podle druhého vývoje děláme další dva detaily:

Krok 2 připravte základ.
Převodovku sestavíme podle přiloženého návodu. Přišroubujeme jej k plošině. Pokud platforma neexistuje, vyřízněte z překližky 4 mm obdélník 53x80 mm a připevněte k němu převodovku. Bereme 10 mm překližku. Vystřihněte dva obdélníky 90x53 mm a 40x53 mm. Uvnitř malého obdélníku vyřízneme další obdélník tak, aby nám vznikl rám o tloušťce stěny 8 mm.

Vše otočíme, jak je znázorněno na fotografii:

V rozích plošiny jsme vyvrtali otvory o průměru 6 mm a vložili do nich naše šrouby 5x20 a nahoře našroubovali zesílené matice. Jsou potřebné pro následné upevnění různých mechanismů nebo desek. Pro pohodlí okamžitě přilepíme LED diody:

Krok 3 elektrikář.
Pro ovládání použijeme Arduino Nano. Ovladač motoru DVR 883 Vše sestavíme na desce plošných spojů podle schématu.

L1 – induktor a C1 jsou potřeba pro stabilizaci napětí Arduina. Rezistory R1 a R2 před motory jsou proudově omezující, jejich hodnotu je nutné zvolit pro konkrétní motory. Fungují mi dobře na 3 ohmy. LM317 je potřeba k nabíjení baterií. Vstup lze napájet napětím od 9,5 V do 25 V. R3 – 1,1 kOhm R4 – 240 Ohm. „Kolíky“ vlevo slouží pro následné připojení různých typů zařízení (Bluetooth, komunikační modul 433 MHz, IR, Servo atd.). Pro napájení použijeme 6 sériově pájených baterií Ni-Mn 1,2v 1000mA navinutých elektropáskou.

Krok 4: Sestavte základnu.
Vezmeme základnu a nalepíme na ni desku pomocí oboustranné pásky. Kovové části podle prvního vývoje je třeba přišroubovat malými samořeznými šrouby k základně po stranách, s ohnutými částmi směrem ven. Dávejte pozor, abyste jej přišroubovali tak, aby krajní otvor 6 mm zapadl na výstupní osu převodovky, spodní část dílu musí být rovnoběžná se základnou a symetrická vůči druhému podobnému dílu. Výsledek by měl být:

Aby náš domácí produkt získal estetický vzhled, přidáme několik detailů. Toto je nepovinné. Z bílého plastu vyřízneme obdélník 110x55 mm a ohneme jej, jak je znázorněno na fotografii. Ocas je také volitelný, ale líbilo se mi, jak vypadá a chladně se třese při pohybu:

Tento kryt zakrývá převodovku, aby se do ní nedostaly nečistoty, a méně hlučná. Dále z bílého plastu vystřihneme také obdélník 52x41 mm. Dělat otvory pro Arduino připojení a tlačítka vypnutí jako na obrázku:

Vše nalepíme na oboustrannou pásku:

Nálepka krásy.

Tyto dvě části lze vyrobit téměř z jakéhokoli materiálu, který máte po ruce. Může to být tlustá lepenka (která může být natřena), dřevovláknitá deska, tenká překližka nebo plastový list libovolné barvy. Nezapomeňte na baterie. Přilepte je oboustrannou páskou na pravou kovovou část základny:

Krok 5 housenky.
Zde budeme potřebovat naše polotovary pro druhý sken. Do otvorů 3 mm vložíme šrouby s půlválcovou hlavou 3x20. Nasadíme podložky a utáhneme matice.

Seznámili jsme se se zařízením 105-Bender ZiChip, naučili se pracovat s programem Tuner a vytvořili několik jednoduchých skriptů. Abychom se posunuli dál a ukázali, jak funguje firmware 105-Bender s motory, budeme potřebovat vozík.

K odladění zařízení jsem použil vlastní, ale pro vás, čtenáře blogu, to není příliš vhodná varianta. Proto bylo rozhodnuto použít k předvedení zařízení hotový vozík pro projekty Arduino.

Obchod mi poskytl vozík a moduly pro tento projekt. DiyLab . V tomto obchodě můžete zakoupit mnoho dalších zajímavých věcí.

Sada vozíků je následující

jak chápete, vzhled vozíky nevadí. Můžete použít úplně jiný design. Může to být vozík s pohonem 4 kol nebo dokonce pásový vozík.

Kromě samotného vozíku potřebujeme také:

- Arduino deska (Uno nebo Nano)
— Ovladač motoru L298N (nebo jiný typ)
— fotodetektor a IR dálkové ovládání (můžete použít domácí dálkové ovládání a TSOP4836)
- piezo emitor nebo malý reproduktor
- LED
— prkénko a spojovací vodiče (pro snadnou instalaci)

Sestavení vozíku a vzájemné propojení modulů by nemělo způsobovat žádné potíže. Moduly musí být zapojeny podle schématu

Pomocí prkénka na krájení spojte nebo spojte vše dráty najednou – jako jsem to udělal já. Rozložení modulů záleží jen na vás – udělejte to, co je pro vás nejpohodlnější.

Jako světlomety jsou použity 3wattové LED s originálními kolimátory. Při použití dvou takových LED zapojených do série není pro ně potřeba ovladač - při napájení 6 voltů proud nepřekročí jmenovitou hodnotu. Lze použít i jednowattové LED. Jako klíč pro výkonné LED diody použitý tranzistor s efektem pole. Reproduktor musí být připojen přes kondenzátor 10 - 100 µF

Vozík je sestaven. V příštím článku jej spustíme a naučíme vás poslouchat příkazy z dálkového ovladače.

(Navštíveno 4 275 krát, z toho 1 návštěv dnes)

Za schéma děkujeme ArtemKAD (viz fórum).

Formát: pdf, velikost: 13 kb

Pokud se hmotnost robota zvýší, je lepší použít výkonnější motory. Jedním z osvědčených řešení jsou obyčejné okenní motorky.

Formát: jpg, Velikost: 33 Kb

Pohodlný ovladač LPT s příklady jeho použití v projektech Delphi.

Formát: zip, velikost: 31 kb

Funkční, sestavený a odzkoušený obvod. Představeny jsou také pinout diagramy a vzhled dílů.

DPM-30 - reverzibilní elektrický motor DC. Používá se ve vojenských rádiových zařízeních (radioreléové stanice atd.) pro seřizování obvodů se systémy automatického ladění Vzhledem k malým rozměrům je poměrně výkonný.
Délka pouzdra - 5,6 cm.
Celková délka - 7 cm.
Průměr pouzdra - 3 cm.
Standardní napájecí napětí je 24...27 V. Na 12 V ale s určitou ztrátou výkonu funguje celkem spolehlivě. Motor řízení robota však bude fungovat.
Spotřeba proudu se pohybuje kolem 0,1A.

Formát: jpg, Velikost: 25 Kb

První úrovní je kostra robota. Vzadu je k obdélníkovému čtvercovému rámu základny připevněn podvozek: kola vybavená motory. Vpředu je namontován trojúhelníkový rám mechanismu řízení. Uvnitř rámu na překližkové podlaze je baterie a dvě desky: měnič napětí a zařízení pro ovládání motoru. Kulaté základny pro regály jsou instalovány v rozích nosného rámu. Předpokládá se, že horní rám je odnímatelný (pro pohodlnější přístup k systému podvozku a napájení v prvním patře).

Formát: jpg, Velikost: 93 Kb

Schéma je převzato z Heizermanovy knihy, z legendárního Bustera. Řízení rychlosti se provádí přiváděním pravoúhlých signálů různých pracovních cyklů na vstupy desky. V Busteru je to řízeno speciálním obvodem pro regulaci rychlosti, ale lze jej úspěšně emulovat pomocí portu LPT.

Formát: jpg (několik obrázků)

Nejjednodušší obvod řízení pohonu. Čtyři kabely přicházející z portu LPT řídí, zda se volant otáčí doprava nebo doleva a zda se hnací motory otáčí dozadu nebo dopředu.

Formát: jpg, Velikost: 51 Kb

Blokové schéma mechanismu řízení budoucího robota. Používá se: nosný rám, motor, senzory zpětná vazba, založené na obvodu počítačové myši.

Formát: jpg, Velikost: 30 Kb

Dokument o používání portu LPT. Jsou uvedeny příklady schémat zapojení externí zařízení do tohoto portu, nejjednodušší verze textu programu pro testování.

Formát: html

Dnes začínám publikovat články věnované tvorbě vlastního mobilního robota. Na rodinné radě bylo rozhodnuto dát mu jméno Robotosh, což je vlastně důvod, proč jsem tak pojmenoval svůj blog. Účelem jeho tvorby je studium různých algoritmů a prvků robotických systémů v praxi.

V tuto chvíli je můj robot čtyřkolová platforma s nainstalovanou deskou mikrokontroléru a ověšenou řadou senzorů a rozhraní pro interakci uživatele. Software je v plenkách, takže podrobně rozeberu, co a proč přesně je v tuto chvíli implementováno a postupně posouvám dál, přidávám funkcionalitu a obdarovávám ho „inteligencí“. Toto je můj první robot, takže možná budou některé fáze jeho tvorby chybné nebo slepé uličky.

Nápad

Myšlenka, jako první přiblížení, vypadá takto: autonomní robot s následujícími vlastnostmi:

• 4kolová platforma
• Vnitřní použití (byt)
• Bezkontaktní metody pro identifikaci překážek, aby se zabránilo kolizím
• Režimy ovládání:

1. offline režim „náhodné procházky“ k vytvoření mapy místnosti
2. režim dálkového ovládání
3. režim provádění hlasových příkazů s rozpoznáváním hlasu

• Monitorování nabití baterie a samonabíjení
• Zobrazení informací na znakovém LCD displeji
• Zvukový alarm

Robotický podvozek

Jako podvozek jsem se rozhodl použít zakoupenou čtyřkolovou platformu z čistě ekonomických důvodů (ať jsem si myslel, co jsem si myslel, byla dražší na díly, ale tato je jedna z nejlevnějších, co jsem našel). Moje volba padla na podvozek podvozkové sady DAGU 4WD, což je 4kolová platforma s motory. Takto vypadá balíček.

Plošiny pro instalaci různých nástavců jsou vyrobeny z červeného akrylátového skla s velkým počtem montážních otvorů pro instalaci senzorů, ovladačů a servomotorů. Akrylátové sklo, musím říct, se vrtá velmi snadno, takže i když do hotových děr v budoucnu něco nespadne, vždy můžete snadno vyrobit další. Kola jsou pogumovaná. Komutátorové motory s plastovými převodovkami.

Desky

Rozměry: 175 x 109 x 3 mm

Vzdálenost mezi deskami (výška přiložených stojanů): 24 mm

Světlá výška: 45 mm

Kola

Průměr kotouče: 67 mm

Šířka ráfku: 26 mm

Motory

Napětí: 4,5 - 7,2 V

Revoluce volnoběžné otáčky: 90 ± 10 ot./min

Proud naprázdno: 190 mA (max. 250 mA)

Točivý moment: 0,8 kg cm

Maximální proud: 1A

Sestavení trvá asi dvacet minut. Sestavený podvozek vypadá takto:

Abych byl upřímný, měl jsem přepadení s motory. Tyto motory nejsou navrženy pro přijímání enkodérů, což je pro mě důležité, protože plánuji používat enkodéry k poskytování zpětné vazby pro přesnější polohování. Proto s největší pravděpodobností, pokud nebude možné tyto motory předělat, v budoucnu změním motory na jiné.

Celkově vypadá sestavená platforma docela pěkně. Nebýt problému s enkodéry, byl bych 100% spokojen.

Jak hodnotíte tuto publikaci?

Konstruktor poslouží jako dobrý základ pro řadu různých projektů. Platforma má dostatek prostoru pro instalaci senzorů, serv, manipulátoru, světel a mnoho dalšího. Na jeho základě lze pořádat různé soutěže a soutěže.

1. Sada designových dílů.

2. Instalace držáku motoru.

3. Upevnění se přišroubuje dvěma šrouby a maticemi. Zapínání není potřeba příliš utahovat, protože... to bude překážet instalaci motoru.

Ed.

4. Tímto způsobem je třeba přišroubovat čtyři upevňovací prvky.

5. Instalace stěny šasi.

6. Pohled zespodu na šasi.

7. Je nutné instalovat čtyři stěny tímto způsobem, budete potřebovat čtyři šroubové spoje.

8. Pohled na spodek podvozku po instalaci stěn.

9. Instalace první horní podvozkové plošiny. Kryt je umístěn v drážkách, šrouby se v této fázi nepoužívají.

10. Montáž druhé horní podvozkové plošiny. K zajištění obou plošin v tomto kroku je potřeba použít šest šroubů a matic.