Alpha Bot 1.0: 13 etapas

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

apresentando… ALPHABOT 1.0 o robô 2-Raspberry-Pi-Cluster com 2 DOF, câmera de 8 megapixelsEste robô tem muitos recursos com muito para fazer. nem todas as características podem se manifestar em algumas das imagens ou vídeos acima, devido ao fato do robô ter passado por várias etapas de construção ao longo do tempo e ainda ter muito o que fazer.

Nota importante:

2 das Imagens acima mostram o robô com a blindagem do motor na parte superior do robô e tela de toque de 7 montada.

Você pode construí-lo dessa forma, imprimindo em 3D a montagem da tela (mais tarde neste instrutível) e, omitindo, soldando a fita de ajuste de 40 pinos. Posso postar mais informações à medida que este projeto continua aqui ou no meu blog. Fique ligado em alphabot-blog.herokuapp.com/ ou aqui.

Suprimentos

Aqui estão os seguintes suprimentos que usei para construir este robô. Você pode comprá-los em um site de hardware online:

• MOUNTAIN_ARK Chassi de tanque de liga de alumínio de metal com plataforma de carro inteligente robô de esteira com motor potente DC 9V duplo
• SunFounder PCA9685 16 canais 12 bits PWM servo driver para Arduino e Raspberry Pi
• Módulo GPS GPS NEO-6M (Arduino GPS, Microcontrolador Drone, Receptor GPS)
• 50pcs 5mm 4 pinos RGB Multicolor LED de cátodo comum para Arduino DIY
• Gikfun Infrared Diode Led Emissão IR e receptor para Arduino (pacote de 10 pares) (EK8460)
• Placa ELEGOO MEGA 2560 R3 ATmega2560
• Gikfun 5mm 940nm LEDs Emissor infravermelho e receptor de infravermelho para Arduino (pacote de 20 unidades) (EK8443)
• Iduino Mega 2560 Starter Kit para Arduino W / 33 Lessons Tutorial Mais de 200 unidades de kits de projeto de componentes eletrônicos completos
• TFmini-s, 0,1-12 m Lidar Detector Sensor Módulo Lidar Tiny Módulo de micro alcance de ponto único com interface de comunicação UART / I2C
• Pacote de bateria de íon de lítio recarregável de 12V 3000mAh TalentCell para faixa de LED, câmera CCTV e muito mais, DC 12V / 5V USB Dual Output Power Bank de bateria externa com carregador, preto
• Raspberry Pi 3 Modelo B (2X)
• Módulo de câmera Raspberry Pi V2
• Câmera Raspberry Pi NoIR V2
• 4 Pcs 5,5X2,1mm DC Power Macho Conector Cable
• Cabo Flex Adafruit para câmera Raspberry Pi - 18 "/ 457 mm (2x)
• Adafruit USB Micro-B Breakout Board (ADA1833)
• LM386N-1 Semicondutor, baixa tensão, amplificador de potência de áudio, Dip-8, 3,3 mm A x 6,35 mm L x 9,27 mm C (pacote com 10)
• Carregador portátil Power Bank 26800mAh Ultra-High Capacity External Battery Pack com porta de saída dupla com 4 LEDs
• Freenove Ultimate Starter Kit para Raspberry Pi 4 B 3 B +, 434 páginas, tutoriais detalhados, Python C Java, 223 itens, 57 projetos, aprender eletrônica e programação, placa de ensaio sem solda
• Kit de Ferro de Soldar - Ferro de Soldar 60W Temperatura Ajustável, Arame de Solda, Suporte de Ferro de Soldar, Cortador de Fio, Pontas de Ferro de Soldar, Bomba de Desoldagem, Pinça, Colofónia, Tubos de Termo-Contração [110V, Plug EUA]
• Kit de protótipo de placa de PCB de dupla face, placa de circuito impresso universal Quimat 35Pcs com 5 tamanhos para solda DIY e projeto eletrônico (QY21)
• Placa de ensaio sem solda com cabos Jumper - ALLDE BJ-021 2Pc 400 Pin e 2pcs 830 Pin Prototype PCB Board e 3Pc Dupont Jumper Wires (Macho-Fêmea, Fêmea-Fêmea, Macho-Macho) para Raspberry Pi e Arduino
• Laços zip de 2 mm (pacote de 500)

• Raspberry Pi tela sensível ao toque de 7 polegadas

Etapa 1: configurar o software RPI

Primeiro passo: instale o raspbian, para seus RPIs (https://www.raspberrypi.org/downloads/)

Linguagem do software: Java com NetBeans IDE. Tenho uma conexão remota de projeto compartilhado com o raspberry pi. (Anteriormente, a plataforma principal dos robôs processava o processing.org)

Sobre o software: O Processing foi projetado para ser um caderno de esboços de software flexível. Permite programar com gráficos 2D e 3D na linguagem Java ou com outros “Modos” (linguagens de programação). Ele usa Swing (UI), JOGL (OpenGL (3D)) e outras plataformas Java. Um problema. Ele é voltado apenas para programadores iniciantes e pequenos programas. Eu mudei minha plataforma de software devido a outras limitações específicas também, especificamente porque todos os seus arquivos.pde em seu projeto, no IDE de processamento serão preenchidos no topo. Agora estou usando o NetBeans IDE (netbeans.apache.org/download), com compartilhamento de projeto remoto entre meu computador e meu raspberry pi principal, para que a programação de coisas como pinos GPIO e outros sejam mais fáceis. E estou procurando java FX para minha IU de robôs.

Você pode aprender como configurar o NetBeans IDE com compartilhamento de projeto remoto neste artigo:

www.instructables.com/id/Efficient-Development-of-Java-for-the-Raspberry-Pi/

Etapa 2: Montagem de itens no chassi

Forma de montagem mais útil: acho que a forma de montagem mais útil são as fitas de zíper. Com os laços de zíper, você pode prender qualquer coisa ao chassi do seu robô. Comprei laços de zíper de 2 mm, para que pudessem passar por qualquer orifício no meu chassi.

Se houver um bom lugar para colocar alguns parafusos, no caso do meu sensor IMU (nas imagens acima), então os parafusos devem ser inseridos.

Eu também uso arruelas impressas em 3D (vistas nas imagens acima) para espaçar e evitar que a pintura do chassi seja arranhada.

Etapa 3: Visão geral da solda

ITENS A SEREM VENDIDOS, MAIS TARDE NESTE INSTRUÍVEL:

• Conforme listado acima: Sensores IR
• Cabo de alimentação Arduino 5.5x2.1
• 5v Farol 5v + conexões GND
• Sistema de energia de bateria LiOn de 12v e sistema de energia de pacote de energia 5v
• Fita de ajuste de 40 pinos para mover a blindagem do motor 1 cm longe dos motores

Dicas de soldagem: Quando eu soldar os 2 sensores IR, usei um fio isolado típico para conexões mais longas. É muito mais fácil usar fio de cobre estanhado. Tenho fio 24 AWG. Usei-o para soldar a parte de trás do meu pino de ruptura e funciona infinitamente melhor do que o fio isolado.

Etapa 4: Placa de quebra de solda

Não parece necessário no início, mas se você quiser conectar 10 sensores a um arduino, é definitivamente necessário. Você coloca um fio GND na extremidade da placa e obtém mais 26 fios GND para usar. Vou usar isso em todos os pinos 5V, GND e 3,3V do arduino.

Etapa 5: Faróis de solda

Ao soldar os faróis (incluídos com o chassi), soldei os fios GND para manter a simplicidade ao conectar tudo ao Arduino. Usei um resistor de 220 ohms para os dois faróis e usei um tubo termorretrátil para evitar que as juntas soldadas se quebrassem.

Etapa 6: Sensores IR de solda

Em seguida, você deseja soldar os sensores IR, com base no diagrama mostrado acima.

Como eu disse, quando eu soldava os 2 sensores IR, usei um fio isolado típico para conexões mais longas, mas é muito mais fácil usar um fio de cobre estanhado 24 AWG para isso. Apenas certifique-se de que os fios não se cruzem!

Etapa 7: Outros trabalhos de solda

OUTRAS PEÇAS CASEIRAS QUE DEVEM SER VENDIDAS

• cabo de alimentação para Arduino MEGA 2560 (cabo de alimentação 5.5x2.1 para cabo USB 2.0)
• Sistema de alimentação de bateria 12v LiOn e sistema de alimentação 5v Power pack

Etapa 8: adicionar blindagem do motor

Você precisará soldar uma fita de ajuste de 40 pinos:

A blindagem do motor está 1 cm muito próxima dos motores, então você terá que criar uma fita de ajuste de 40 pinos para mover a blindagem do motor 1 cm para trás

- É aqui que o fio de cobre estanhado de calibre 24 é absolutamente essencial.

Etapa 9: Câmera de impressão 3D

Agora você precisa imprimir em 3D a câmera e a montagem da câmera.

Pegue esses arquivos G-Code e abra-os no Ultimaker Cura ou em qualquer outro programa de software de impressão 3D que você usar. Assim que o modelo terminar de imprimir, coloque o servo na montagem e cole a tampa da montagem na parte superior, em seguida, cole a pistola nos suportes de montagem no conector de plástico do servo inferior

Etapa 10: impressão em 3D de outros itens necessários

Todas as peças são feitas com filamento PLA preto

• Suporte de placa Arduino superior

• Montagem de tela de 7 "(imprima apenas se desejar instalar a tela de 7" na parte superior da blindagem do motor)

  MONTAGEM: Você terá que fazer furos na plataforma de suporte de tela, inserir as peças de levantamento do suporte de tela e colar a pistola

• Porcas e arruelas (mencionadas anteriormente)

  Você pode baixá-lo aqui: alphabot-blog.herokuapp.com/downloads/Nuts_and_Washers_3D_print.zip

Desenho e impressão em 3D Desenhei as peças impressas em 3D no liquidificador e usei ultimaker cura para imprimi-las.

Acima estão os códigos G para os itens adicionais a serem impressos para o seu robô.

Etapa 11: conecte tudo

Conecte todos os fios de quaisquer sensores que você conectou ao AlphaBot e conecte-os ao Arduino Mega 2560. conecte quaisquer conexões GND, 5V ou 3,3V à placa breakout.

Conectando todas as placas em série

Para que as placas se comuniquem entre si, a placa Raspberry Pis e a placa Arduino precisam estar conectadas em série.

Cabos seriais necessários (você pode precisar soldar um, se não tiver):

• 1 USB (padrão) - USB (menor) (cabo USB da placa Arduino)
• 1 USB (padrão) - cabo USB (padrão).

Biblioteca Java para comunicação serial fácil:

Etapa 12: conectar as baterias ao chassi

Este robô é alimentado por: 5v 2.61A power pack (superior) e bateria LiOn 12v (inferior) Você pode carregar as baterias usando a placa de breakout micro USB (5v) e o cabo de alimentação 12v 5.5x2.1.

Bateria 12v: A bateria TalentCell 12v é conectada na blindagem do motor e no arduino mega 2560 (saída 5v), para dar potência aos motores. Ele é carregado por um cabo de alimentação de 12v, por isso precisei criar um carregador separado no robô para ele.

Bateria de 5 V: A bateria de 5 V é conectada aos 2 RPIs e carregada pela placa breakout micro-usb.

Etapa 13: Fique atento

Posso postar mais informações à medida que o projeto continua. Fique ligado em alphabot-blog.herokuapp.com/

Se você gostou deste instrutível, por favor, marque com um coração (acima) e vote nele no primeiro concurso de autoria (parte inferior)