Rob the Automated Robot: 10 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este instrutível foi criado em cumprimento ao requisito do projeto do Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com).

Neste tutorial, você aprenderá como fazer um robô totalmente automatizado chamado Rob, que é equipado com sensores que permitem detectar obstáculos. Rob se move até entrar em contato com um obstáculo e então para, verifica os arredores e continua em um caminho livre de obstáculos.

Para criar este robô, um conhecimento de Arduino e C ++ não é necessário, mas ajuda!

Vamos começar!

Etapa 1: O que você precisa

Para este projeto, você precisará de:

Materiais:

• Arduino UNO x1
• Blindagem do motor x1
• Breadboard x1
• Motores DC x4
• Rodas x4
• Sensor Ultrassônico HC-SR04 x1
• Suportes de bateria de 9 V x2
• Micro Servo Motor x1
• Baterias 9V x2
• Fita isolante
• Fios
• Caixa Preta x1
• Sensor de toque x1

Ferramentas:

• Pistola de cola quente
• Ferro de solda
• impressora 3d
• Chave de fenda
• Cortadores de fio

Etapa 2: preparar as rodas

Pegue dois fios de jumper e coloque um através de cada uma das guias de cobre encontradas na lateral de um motor CC. Usando um ferro de solda, solde cuidadosamente os fios de ligação ao motor DC. Repita para todos os motores.

Pegue a roda e posicione-a no pino branco encontrado no lado oposto das guias de cobre no motor DC. A roda deve permanecer firme e girar livremente junto com o motor CC.

Para verificar se as rodas estão funcionando corretamente, coloque cada um dos fios que foram soldados em cada motor CC nos terminais positivo e negativo de uma bateria de 9 V. A roda deve girar.

Etapa 3: Preparação de componentes impressos em 3D

Usando uma impressora 3D, imprima os seguintes arquivos.stl. Os arquivos da peça também são incluídos caso haja necessidade de alteração do projeto.

Etapa 4: configurar a blindagem do motor

Usando uma chave de fenda, conectaremos cada um dos fios do motor DC às portas M1 M2 M3 e M4 na blindagem do motor.

Conecte os motores que controlarão as rodas esquerdas nas portas M1 e M2 e os motores da roda direita nas portas M3 e M4.

Se um motor estiver funcionando para trás, simplesmente troque os fios na porta de blindagem do motor para aquela roda. (Essencialmente, alternando as conexões positivas e negativas).

Solde os fios longos em + 5V, aterramento, A0, A1 e pino 3 na blindagem do motor. Eles serão usados para conectar a placa de ensaio, o sensor ultrassônico e o sensor de toque em etapas posteriores.

Usando uma chave de fenda, conecte um suporte de bateria à porta EXT_PWR na blindagem do motor. Isso fornecerá energia à blindagem do motor e às rodas.

Coloque a blindagem do motor no Arduino, certificando-se de que as portas estejam alinhadas corretamente.

Etapa 5: conectar-se à placa de ensaio

Para simplificar, a maioria das conexões são soldadas na blindagem do motor. A placa de ensaio é usada principalmente para fornecer conexões de + 5V e aterramento.

Usando os fios soldados na blindagem do motor na última etapa, conecte o fio de + 5 V à faixa de energia vermelha da placa de pão e conecte o fio terra à faixa de energia azul da placa de ensaio.

Etapa 6: configurar o sensor ultrassônico HC-SR04

Para esta parte, você precisará das peças impressas em 3D da etapa 3!

Encaixe o sensor ultrassônico na parte do suporte do sensor ultrassônico impresso 3-D. Conecte 4 fios de jumper fêmea para fêmea às portas de aterramento, gatilho, eco e VCC localizadas na parte traseira do sensor ultrassônico. Passe os fios do jumper pelo interior da peça de montagem servo e, usando cola quente, conecte a peça de montagem servo à peça de suporte do sensor ultrassônico.

Conecte os fios que foram soldados na blindagem do motor na etapa 4 à extremidade do sensor ultrassônico fêmea para conexão fêmea. TRIG deve se conectar a A0 e ECHO deve se conectar a A1. Execute uma conexão do filtro de linha vermelho na placa de ensaio à porta VCC no sensor ultrassônico e outra conexão do filtro de linha azul à porta GROUND.

Prenda as conexões com fita isolante para garantir que não se soltem.

Etapa 7: configurar o servo motor

Para esta etapa, você precisará da parte impressa da Base 3-D.

Encaixe o Servo Motor na abertura central (A abertura do meio das 3 aberturas retangulares) da peça impressa da Base 3-D. Passe os fios do servo pela abertura e conecte o servo motor à porta SER1 no canto da blindagem do motor.

Cole com cola quente a peça ultrassônica da etapa anterior na parte superior do servo motor.

Etapa 8: configurar o sensor de toque

Conecte 3 fios de jumper fêmea para fêmea às portas G, V e S encontradas na parte traseira do sensor de toque.

Conecte o fio soldado no pino 3 da blindagem do motor à porta S do sensor de toque. Execute uma conexão do filtro de linha vermelho na placa de ensaio à porta VCC no sensor ultrassônico e outra conexão do filtro de linha azul à porta GROUND.

Etapa 9: montar Rob

Aqueça sua pistola de cola quente, ela será usada extensivamente nesta etapa. Enquanto você espera que a pistola de cola quente aqueça, pinte a caixa preta fornecida no Curso de Preparação usando tinta acrílica. Espere secar.

Quando a cola estiver quente, cole a parte do sensor Base / Ultrassônico na parte superior da caixa. Passe os fios para dentro da caixa. Coloque a blindagem do motor, o Arduino e a placa de ensaio dentro da caixa.

Cole os quatro motores CC na parte inferior da caixa, garantindo que as rodas conectadas a M1 e M2 estejam à esquerda e que as rodas conectadas a M3 e M4 estejam à direita. Neste ponto, Rob deve estar completo sem o código.

Etapa 10: Código

Para executar o código fornecido, primeiro você deve baixar os arquivos AFmotor e NewPing em suas bibliotecas do arduino.

Baixe o arquivo FinalCode_4connect e envie-o para o seu arduino.

O código configura funções que ajudam a mudar o caminho do robô se houver um obstáculo em seu caminho. Quando detecta um obstáculo, Rob para e verifica à sua esquerda e à direita e dependendo da localização do obstáculo, as funções mover para frente, mover-retroceder, virar, virar à esquerda e virar à direita são chamadas para que ele possa se mover na direção correta. Quando o sensor de toque é pressionado, o servo começa a examinar seu entorno e Rob avança até detectar um obstáculo. Quando um obstáculo é detectado, Rob para e inicia a função changePath.

Seu robô agora deve correr e evitar obstáculos!