Tower Climb Helping Robot V1 - Two Legged, RF, BT Control With App: 22 Steps (with pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Por jegatheesan.soundarapandianFollow Mais do autor:

Sobre: Quero fazer algo melhor com meus menos recursos. Mais sobre jegatheesan.soundarapandian »Projetos Tinkercad»

Sempre que vir lagartos nas paredes, pretendo fazer um robô como ele. É uma ideia de longo prazo, procuro muitos artigos por eletro-adesivos e verifico de alguma forma e falhou a sua capacidade de fixação. Por enquanto, pretendo fazê-lo usando eletroímã para subir na torre. Durante uma visita à torre do moinho de vento, descobri se algumas pequenas ferramentas que nunca levaram ao topo, eles querem descer e pegá-las novamente. Então, por que não podemos fazer um robô auxiliar para andar na torre e chegar ao topo com ferramentas. Quando a pesquisa na web encontrou alguns robôs com rodas. mas quer que alguma superfície ampla se mova. Então eu planejo um robô com pernas para cima. No começo eu planejo andar como um lagarto, mas também toma um pouco mais de espaço. No plano atual ela anda em linha reta ou mesmo em uma barra de metal de 2 cm. Portanto, mesmo no moinho de vento de quadro também sobe facilmente.

Eu uso o módulo RF neste projeto para controlar uma longa distância. Mas se eu quiser desenvolver um transmissor RF com circuito básico é mais trabalho e não customização. Então eu faço uma estação base com transmissor RF e módulo bluetooth. Assim, o app Android controla o robô à distância por meio da estação base bluetooth.

Observe depois de concluir o projeto: -

Plano básico do robô funcionando corretamente sem peças impressas em 3D. Mas adicionar peças de impressão 3D faz com que o robô caia devido à força do ímã não ser suficiente para segurar o peso e também porque o servo do levantador não é capaz de levantar o peso.

Etapa 1: Materiais necessários

Materiais requisitados

Para Robô

1. Arduino Mini Pro 5v. - 1Não.
2. Receptor RF - 1 No.
3. Módulo Buck ajustável Mini MP1584 DC-DC 3A. - 1 No.
4. XY-016 2A DC-DC Step Up 5V / 9V / 12V / 28V Módulo de alimentação com Micro USB. - 1 No.
5. Bateria 18650 - 2 n °
6. Servo MG90S - 4 n °
7. DC 12V KK-P20 / 15 Eletroímã de solenóide de elevação 2,5KG - 2 nos
8. Peças impressas em 3D (mesmo sem a impressão em 3D também fazemos isso)
9. Pinos de cabeçalho masculinos e femininos
10. Fio fino (comprei do cabo usb, é duro e muito fino)
11. Plain PCB.

Para estação base

1. Arduino Nano - 1 No.
2. Transmissor RF - 1 No.
3. Módulo HC05 Bluetooth - 1No.
4. Alfinetes de cabeçalho masculino e feminino

5. Plain PCB.

Para montar o robô e a estação base, precisamos de parafusos e porcas de 2mm e 3mm, recipiente para a estação base.

Etapa 2: planejar e imprimir em 3D

É uma construção simples, mesmo sem impressão em 3D, também fazemos o robô com pop stick e pistola de cola quente. Se você tiver 2 nos de montagem panorâmica e inclinação, adicione os eletroímãs que são o plano.

Eu faço a panorâmica e a inclinação em forma de bola, essa é a única diferença. Se você quiser simples, use o conjunto pan e tilt.

Etapa 3: Arquivos de impressão 3D

Observação:-

Depois de receber as peças só achei seu peso alto, por isso problema em segurar e levantar. Portanto, não use este modelo diretamente se puder, use-o como base e faça modificações para ímã e levantamento com dois servos em cada lado e teste. Vou verificar na segunda versão.

Etapa 4: Plano de circuito

Dois circuitos querem construir um para a estação base e outro para o robô. O circuito do robô tem 2 partes de circuito de força e circuito de controle.

Etapa 5: Plano da estação base de RF

O circuito da estação base é um circuito simples com Arduino nano, módulo bluetooth HC05 e transmissor RF, tudo isso é alimentado por uma bateria de estanho de 9V. Conecte o Arduino tx e RX ao HC05 RX e Tx e, em seguida, ligue o HC 05 do arduino 5V e gnd. Para transmissor de RF de acordo com a biblioteca de rádio, use D12 para transmissor e conecte a energia da bateria, porque conforme o aumento na distância de transmissão de energia também aumenta, a tensão máxima de entrada para o transmissor de RF é 12V.

Etapa 6: construção da estação base de RF

Como todos os meus projetos, faço um escudo para o arduino nano. Este é o circuito base que deseja fazer um container depois que todo o teste estiver ok e o robô andar na parede.

Etapa 7: Plano de circuito do robô

A tarefa desafiadora no circuito do robô construído é tudo o que o circuito deseja manter dentro de duas caixas retangulares no braço da raiz, sua dimensão interna 2 cm x 1,3 cm x 6,1 cm. Portanto, primeiro organize o circuito e encontre a maneira de fazer a conexão. De acordo com meu plano, eu divido o circuito em dois circuitos: circuito de controle e circuito de força.

Etapa 8: Circuito de controle do robô

Para o circuito de controle, usamos apenas o arduino pro mini. Se um cabeçalho macho e fêmea for usado sobre o tabuleiro, a altura é de cerca de 2 cm. Portanto, com apenas conector macho sobre pro mini i, solde diretamente os fios sobre o conector macho. Eu sempre reutilizo o microcontrolador, por isso não soldo diretamente na placa. Retire 10 fios da placa de acordo com o plano

1. Vin e Gnd da bateria.
2. 5V, Gnd e D11 para o receptor RF.
3. D2, D3, D4, D5 para servo motores.
4. D8 e D9 para controlar o eletroímã usando uln2803 IC.

Os fios de cada grupo terminam com um conector macho ou fêmea de acordo com a junta do lado oposto. Exemplo de uso de cabeçalho macho para servo porque o servo vem com conector fêmea. Cole a junta dos fios com cola quente para evitar quebras de solda durante o trabalho. Eu uso fio de cabos usb (cabo de dados) que o fio é muito fino e duro.

Etapa 9: Circuito de energia do robô

Este robô quer 3 tipos de potências de 7,4 v para arduino, 5,5 v para servo e 12v para eletro magneto. Eu uso 2 baterias samsung 18650 com 3,7 X 2 = 7,4 V a CC para CC para regular o pó para 5,5 V e uma placa de intensificação de CC para CC para obter 12 V para reduzir a conexão lateral fornecida de acordo com o diagrama.

O pino de dados do Arduino tem no máximo 5 V, portanto, para o eletroímã de controle, queremos um relé ou circuito de transistor, tudo o que precisa de algum espaço. Então eu uso ULN 2803 Darlington transistor array IC que ocupa menos espaço. Gnd está conectado ao pino nº 9 e a alimentação de 24 v conectada ao pino 10. Eu conecto o D8 e o D9 do Arduino ao pino 2 e pino 3. Do pino 17 e 16 conexão gnd ao eletroímã e 24 V direto ao eletroímã.

Como o circuito de controle, o circuito de alimentação também tem cabeçote macho e fêmea conforme o circuito de controle.

Etapa 10: Pinagem do circuito

O pino fora do circuito de controle e o circuito de alimentação são mostrados na figura. Agora, simplesmente conectamos os cabeçalhos após corrigi-los no robô. Leva algum tempo para a impressão 3D receber, então atualmente eu testo o robô com uma configuração simples.

Etapa 11: verificar os circuitos

Eu uso o Arduino uno para fazer o upload do programa para o mini. Muitos detalhes disponíveis na rede para fazer isso, eu faço um escudo para isso. Então, como no plano de base, eu colo os servos e o ímã com cola quente, mas o problema é que o ímã não adere ao servo. Mas capaz de testar todos os servos e ímã. Espere que as peças 3D cheguem.

Etapa 12: desenvolver aplicativo para Android

Este é meu 13º aplicativo no MIT App Inventor. Mas este é um aplicativo muito simples quando comparado aos meus outros projetos, porque devido ao robô querer andar em altura eu não quero que o robô ande passos contínuos. Portanto, se pressionar um botão, ele se moverá um passo. portanto, para todas as direções, uma marca de seta fornecida. O aplicativo se conecta à estação base usando dente azul e envia o código abaixo para cada direção para o arduino. Essa estação base envia o código para o robô usando RF.

As cartas são transmitidas de acordo com o pressionamento de tecla no aplicativo

Baixo - D

Esquerdo Abaixo - H

Esquerda - L

Saiu - I

Up - U

Certo - J

Certo - R

Abaixo - K

Etapa 13: Aplicativo Android

Baixe e instale o aplicativo de escalada da Torre em seu celular Android.

Clique no ícone e inicie o aplicativo.

Clique em escolher bluetooth e selecione o bluetooth da estação base.

Quando conectado, a tela de controle com 8 setas em setas visíveis. Clique em cada seta para mover nessa direção.

Para Arquivo Aia para Arduino, use o link abaixo

Etapa 14: Programa Arduino

Existem dois programas Arduino, um para a estação base e outro para o Robot.

Para estação base

Programa Arduino da estação base

Use a biblioteca radiohead para enviar os dados por RF. Eu uso um evento serial para receber personagens do android através do bluetooth e uma vez recebido o char enviado para o robô através do bluetooth. É um programa muito simples

Para programa de robô

Programa de Robôs

Use a biblioteca radiohead e a biblioteca servotimer2. Não use a biblioteca servo porque tanto a biblioteca servo quanto a radiohead usam o Timer1 do arduino, então o programa não compila. Use o Servotimer2 para resolver esse problema. Mas na Biblioteca Servotimer2 o servo não gira de 0 a 180 graus. Finalmente encontrei a biblioteca servo de software funcionando bem. A principal coisa no programa Arduino é pelo menos um ímã ligado a cada vez. Então, se você quiser andar, primeiro libere um ímã e, em seguida, mova os servos e segure os dois ímãs como se fosse um movimento inteligente, uma e outra vez.

Etapa 15: Teste de execução sem peça 3D

Verifique o funcionamento do robô sem peças 3D com junta manual. Todas as funções funcionando corretamente. Mas problema no fornecimento de energia. Dois 18650 não podem fornecer alimentação eficiente para ímãs e servo. então, se os ímãs segurando o servo cintilarem. Então eu removo a bateria e forneço do computador SMPS 12V. Todas as funções funcionam corretamente. Devido a problemas de transporte demora para receber as peças impressas em 3D.

Etapa 16: peças 3D recebidas

Eu uso o tinkercad para projetar o modelo e imprimi-lo em A3DXYZ, eles são muito baratos e o melhor provedor de serviços online de impressão 3D. Sinto falta de uma capa para a parte superior.

Etapa 17: montar as peças

Para a montagem, precisamos de parafusos que vêm com servos e parafuso de 3mm X 10mm e porca 11nos. Explicação imagem a imagem

1) Primeiro pegue a parte do pé e os eletroímãs.

2) Insira o eletroímã no suporte e retire o fio da lateral e traga-o para dentro da bola através do orifício lateral e aparafuse-o na base.

3) No suporte do servo de rotação insira o servo e aparafuse os servos.

4, 5) Fixe o chifre do servo na parte superior giratória usando parafusos.

6) Fixe o suporte de mão na parte superior giratória.

7) Esqueci de colocar o furo na base do suporte para parafusar a base giratória com servo, então coloque um furo manual.

8) Coloque a base dos servos em 90 graus e aparafuse a junta rotativa com o servo. Mantenha o fio magnético saindo como oposto em ambas as pernas.

9) Junte-se ao braço servo no braço do robô.

10) A lacuna do conector de mãos traseiras é muito alta, então eu uso um tubo de plástico para reduzir a lacuna. Fixe o servo e as mãos nele. Insira todos os cabos dentro do corpo do corpo giratório e mantenha os terminais apenas no suporte do servo superior.

11) Junte os dois braços usando o parafuso no centro.

12, 13) Coloque o circuito de força de um lado e o circuito de controle do outro e retire os fios pelos orifícios da base. Cubra todos os 4 topos. Devido a não receber a tampa de uma parte superior, eu uso a parte inferior da lata de coca para cobri-la agora, uma vez que recebo, substitua-a.

13) Na base já disponibilizamos uma lacuna de 1mm para preenchê-la com pistola de cola quente para empunhadura.

14) Agora o robô escalador está pronto.

Etapa 18: Verifique a função

Ligado Ligue ambas as pernas em 180 graus e ligue os ímãs. Quando ligo e coloco no meu birol de aço, seguro-o com força, sinto-me muito feliz. Mas quando clico para subir no celular, ele cai. Me sinto muito triste, verifiquei e encontrei todas as funções ok, detectado problema na função holding power.

Etapa 19: Problema em segurar e levantar

Agora coloque na superfície plana e teste. Tanto a força de sustentação quanto a de levantamento precisam aumentar. Então, eu quero segurar a base e ajudar a levantá-la ligeiramente. Deseja atualizar o servo e os ímãs.

Etapa 20: Executar com peças 3D com ajuda manual

Verifique o funcionamento do robô com minha ajuda. Deseja atualizar

Etapa 21: Básico, sem peças 3D, caminhe no Bero vertical

Etapa 22: Conclusão

Acho que é uma boa ideia mover-se em linha reta e em qualquer direção para que também possa escalar facilmente as torres do tipo frame e planejar fornecer uma câmera na segunda versão, mas o requisito básico não é o preenchimento total.

O plano básico funcionou corretamente ficando chateado quando não funcionava com peças de impressão 3D. A verificação cruzada e encontrada de acordo com o cálculo do peso das peças impressas em 3D no online difere totalmente das peças impressas em 3D reais. Portanto, planeje fazer a 2ª versão com servo995 e 4 ímãs, 2 ímãs em cada perna. O modelo básico se move em linha reta em uma pequena moldura e gira em qualquer direção. Eu atualizo diariamente enquanto termino o trabalho, então eu explico todo o processo sem pensar no resultado. Vá até o final do projeto e se você tiver alguma idéia mais do que mudar o servo e aumentar a potência do ímã e o número do ímã é só comentar esperando sua resposta.

Passos que quero dar

1) Mude o servo MG90s para o servo MG995

2) Use dois servos para o braço em ambos os lados

3) Troque o ímã com mais força de retenção e dois ímãs em ambos os lados

4) Para MG995, altere o design 3D e reduza o comprimento do braço. Aumente o tamanho da caixa do suporte do circuito

Antes da impressão em 3D, estime o peso e todo aquele peso em cada perna com configuração temporária e verifique.

Isso leva um longo dia para ser concluído com o resultado da falha, mas não relatado como falha total porque ele é executado sem peças em 3D conforme o esperado. Deseja atualizar os motores e ímãs. Trabalhando para a versão 2 com o robô sem fio escalar até o alcance do comprimento de RF.

Obrigado por seguir com meu projeto

Muito mais para desfrutar …………… Não se esqueça de comentar e encorajar meus amigos.

Vice-campeão no concurso de robôs