Sirkuit

Cara Membangun Robot - Pelajaran 2: Membangun Robot Arduino Dasar: 19 Langkah

Arduino Project-Self Balancing Robot

Arduino Project-Self Balancing Robot

Daftar Isi:

Anonim

Mengikuti pelajaran pertama (Cara Membuat Robot - Pendahuluan), Anda sekarang memiliki pengetahuan dasar tentang apa itu robot Arduino, apa yang Anda butuhkan untuk membangun robot serta cara menggunakan alat. Sekarang, saatnya untuk mulai membuat!

Dalam tutorial kedua ini, Anda akan diajarkan untuk membuat robot Arduino dasar. Untuk membuat tutorial ini mudah diikuti, kit robot Arduino (Pirate: 4WD Arduino Mobile Robot Kit dengan Bluetooth 4.0) digunakan di sini sebagai contoh.

Menu Pelajaran:

Pelajaran 1: Pendahuluan

Pelajaran 2: Membangun Robo Arduino Dasar

Pelajaran 3: Membangun Robot Pelacakan Garis Arduino

Pelajaran 4: Bangun Robot Arduino yang Dapat Menghindari Rintangan

Pelajaran 5: Membangun Robot Arduino Dengan Efek Cahaya Dan Suara

Pelajaran 6: Membangun Robot Arduino yang Dapat Memantau Lingkungan

Pelajaran 7: Membangun Robot Arduino yang Terkendali Bluetooth

Petunjuk perakitan

LANGKAH 1: Rakit Motor Anda Sendiri

Lihat di tas bagian Anda untuk delapan sekrup panjang. Ini digunakan untuk memperbaiki dan mengamankan motor di tempat. Tempatkan motor pada posisi yang benar, kemudian pasang pada tempatnya seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Harap dicatat bahwa mesin cuci dan gasket juga termasuk dalam tas bagian. Mesin cuci dapat digunakan untuk meningkatkan gesekan, yang membantu mempercepat motor pada tempatnya. Gasket membantu mencegah mur baut terlepas dan jatuh akibat gerakan dan tabrakan robot Anda.

Persediaan:

Langkah 1:

LANGKAH 2: Menyolder Kabel

Keluarkan kabel hitam dan merah dari tas bagian. Pasang satu kabel hitam dan satu kabel merah (panjang 15 cm) untuk setiap motor (total 4 motor). Kemudian gunakan stripper kawat Anda untuk melepaskan isolasi di kedua ujung kabel (pastikan untuk tidak melepas terlalu banyak - lihat gambar di bawah). Selanjutnya, solder kabel ke pin yang ditempelkan pada motor. Ulangi proses penyolderan untuk keempat motor.

CATATAN: Perhatikan lokasi kabel merah dan hitam yang benar saat menyolder. Silakan lihat foto-foto berikut untuk detailnya.

Langkah 2:

LANGKAH 3: Pasang pengontrol Romeo BLE

Lihat di tas bagian Anda untuk tiga penyangga tembaga. Dukungan sepanjang 1cm itu digunakan untuk mengencangkan papan pengontrol Romeo. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, ada tiga lubang di papan pengontrol. Masukkan ketiga penyangga tembaga ke dalam lubang, lalu kencangkan dengan sekrup yang tepat.

Langkah 3:

LANGKAH 4: Merakit Kotak Baterai

Keluarkan dua sekrup countersunk (kepalanya rata). Kemudian ikuti langkah-langkah yang ditunjukkan pada gambar di bawah dan pasang baterai ke dasar mobil.

Langkah 4:

LANGKAH 5: Membuat Sakelar Daya

Baterai adalah sumber kehidupan penting bagi robot. Untuk mengontrol penggunaan daya, kita perlu menggunakan sakelar daya: sakelar mematikan daya saat tidak digunakan, sehingga menghemat listrik dan usia baterai. Lihat gambar di bawah sebelum memasang dan memasang sakelar daya.

Harap perhatikan urutan gasket dan mur sekrup saat memasang sakelar.

Langkah 5:

Setelah merakit sakelar, kami ingin mulai menyolder kabelnya. Ambil sisa kawat yang tersisa dari sebelumnya. Lepaskan kabel dari kedua ujung kabel sehingga bagian dalam kabel terbuka (prosesnya sama dengan motor sebelumnya). Kami ingin menyolder ujung kabel yang terbuka ke pin pada sakelar. Saat menyolder, sangat penting bagi kami untuk mencatat posisi pin sakelar.

Langkah 6:

Mari kita lakukan langkah demi langkah.

a) Hubungkan sakelar ke pengisi daya baterai. Perhatikan lokasi yang tepat dari kedua item.

Langkah 7:

b) Solder kabel merah yang menghubungkan sakelar dengan pengisi baterai seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Langkah 8:

Ini gambar lain untuk memperjelas.

c) Akhirnya, ambil satu kabel merah dan satu kabel hitam. Pasang satu ujung satu kabel ke kutub negatif pengisi daya baterai dan satu ujung kabel lainnya ke kutub positif pengisi daya baterai. Kemudian pasang ujung lain kedua kabel ke controller Romeo BLE.

Langkah 9:

c) Akhirnya, ambil satu kabel merah dan satu kabel hitam. Pasang satu ujung satu kabel ke kutub negatif pengisi daya baterai dan satu ujung kabel lainnya ke kutub positif pengisi daya baterai. Kemudian pasang ujung lain kedua kabel ke controller Romeo BLE.

Langkah 10:

Melihat gambar yang diperbesar ini akan memberi Anda gambaran yang lebih baik tentang bagaimana kabel harus dihubungkan. Setelah menyolder, pastikan untuk memeriksa dan melihat apakah kabel Anda antara baterai dan controller Romeo konsisten dari awal hingga selesai dan cocok dengan gambar di atas.

LANGKAH6: Pasang Basis Mobil

Menggunakan delapan sekrup M3x6mm, pasang pelat samping ke pelat bumper depan dan belakang seperti yang ditunjukkan oleh diagram di bawah ini.

CATATAN: Saat mengencangkan sekrup pada langkah ini, pastikan untuk tidak mengencangkan sekrup sepenuhnya pada awalnya - dengan cara ini, kita dapat dengan mudah melepaskan papan atas pada langkah selanjutnya jika kita perlu melakukan penyesuaian.

Langkah 11:

Kemudian, pasang kembali pelat dasar ke badan mobil seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Langkah 12:

** Inilah yang seharusnya disukai pangkalan mobil setelah dirakit - ingat untuk memasang baterai!

LANGKAH 7: Hubungkan Motor dengan Papan Mikrokontroler

Sekarang kita perlu motor dengan papan mikrokontroler. Ikuti diagram berikut dengan seksama: kabel merah dan hitam motor kiri harus disolder ke M2; kabel merah dan hitam motor yang tepat harus disolder ke M1. Berikan perhatian khusus pada paket baterai: kabel hitam harus disolder ke port kawat membaca GND, sedangkan kabel merah harus disolder di port kawat berlabel VND. Gunakan obeng Anda untuk melonggarkan dan mengencangkan port kawat - pastikan port ini diikat dengan baik setelah kabel telah dimasukkan.

CATATAN: Pastikan kabel dari satu motor (yaitu motor kiri) disolder ke port motor. (mis. port M2 pada diagram di bawah ini - jangan menyolder satu kabel motor menjadi dua port terpisah.)

Langkah 13:

Setelah menyolder kabel motor ke papan mikrokontroler, kami siap untuk memasang pelat atas ke dasar mobil.

Sebelum kami memasang pelat atas, Anda memiliki opsi untuk memasang pelat sensor (lihat diagram di bawah) - jika Anda belum berencana untuk menggunakan sensor dulu, Anda dapat melewati langkah ekstra ini.

Langkah 14:

Setelah memasang bagian atas platfrom, platform robot Anda harus menyerupai gambar di bawah ini.

Langkah 15:

LANGKAH8: Pasang tingkat ekstra untuk robot Anda

Temukan empat lubang di pelat atas pangkalan. Pasang keempat M3 Standoff Tembaga M3x60mm, lalu pasang pelat atas tambahan seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini - gunakan sekrup M3x6mm untuk menempelkan plat ke standoff tembaga.

Langkah 16:

Aduk beberapa roda di platform robot Anda dan Anda siap untuk membiarkannya mencambuk!

Langkah 17:

CODING

Setelah berkumpul, saatnya mengunggah kode ke mikrokontroler dan membuat robot Arduino Anda bergerak. Robot memiliki semua komponen untuk bergerak setelah dirakit. Lihatlah kode contoh untuk file Arduino berjudul "MotorTest.ino".

Contoh kode MotorTest :

#termasuk

Robot DFMobile (4,5,7,6); // mulai pin Motor

pengaturan batal () {

Robot. Arah (RENDAH, TINGGI); // mulailah arah positif

}

membatalkan loop () {

Robot. Kecepatan (255.255); //Meneruskan

keterlambatan (1000);

Robot. Kecepatan (-255, -255); //Kembali

delay (2000);

}

Unduh kodenya, lalu unggah ke mikrokontroler Anda. Motor dan roda harus menjadi hidup dengan tergesa-gesa. Jika tidak, periksa untuk melihat apakah baterai dan sakelar daya Anda terpasang dengan benar. Setelah motor bekerja, selamat! Anda telah menyelesaikan langkah besar - hampir waktunya untuk meletakkan karet kami di jalan.

Kemudian amati mobil robot Anda dan periksa apakah mungkin bergerak maju dalam 1 detik dan mundur dalam 1 detik. Jika itu masalahnya, KEBERUNTUNGAN YANG BAIK. Anda tidak perlu menyesuaikan komponen. Bagi mereka yang perlu membuat beberapa penyesuaian pada pangkalan mobil atau motor, silakan temukan informasi berikut tentang bagaimana robot bergerak.

Periksa untuk melihat apakah platform robot Anda mengikuti kode yang ditunjukkan di atas: itu harus bergerak maju selama 1 detik, lalu membalikkan selama 1 detik. Jika itu masalahnya, cukup telusuri konten di bawah ini dan Anda siap berangkat!

Namun, kebanyakan orang perlu melakukan penyesuaian pada motor mereka. Sebelum kita melakukan itu, mari kita tinjau secara singkat bagaimana fungsi dan kode motor robot kami bekerja.

Bagaimana Membuat Robot Bergerak Maju? Untuk memahami pertanyaan ini, mari kita periksa gerakan maju robot kita.

Diagram di bawah ini menggambarkan gerakan maju ini.

Langkah 18:

Panah merah di atas mewakili arah roda. Seperti yang ditunjukkan pada peta di atas, mobil hanya dapat bergerak maju jika roda / motor kiri dan kanan bergerak maju. Seperti yang ditunjukkan di atas, robot Arduino hanya bergerak maju ketika motor dan roda kiri dan kanan bergerak maju.

Sinopsis Kode

Baris kode pertama adalah:

#include // call library

Kami tidak perlu terlalu memikirkan garis ini. Yang kami lakukan hanyalah memanggil / menggunakan serangkaian fungsi - pustaka DFMobile - yang ada di luar kerangka dasar Arduino. Untuk informasi lebih lanjut tentang perpustakaan Arduino, silakan kunjungi situs web Arduino.

Baris kode berikutnya adalah:

Robot DFMobile (4,5,7,6); // mulai pin Motor

Fungsi ini diambil dari pustaka DFMobile (artinya, itu bukan fungsi Arduino universal).Kami menggunakannya di sini untuk menginisialisasi pin motor (4, 5, 7, 6) pada mikrokontroler - tanpa ini, motor tidak akan memulai.

Kami akan menggunakan fungsi ini nanti juga.

Lihatlah fungsi di bawah ini:

Robot DFMobile

(EnLeftPin, LeftSpeedPin, EnRightPin, RightSpeedPin);

Fungsi ini digunakan untuk menginisialisasi empat pin motor (4, 5, 7, 6) dan dibagi menjadi empat parameter terpisah:

EnLeftPin : Pin yang mengontrol arah motor kiri

LeftSpeedPin : Pin yang mengontrol kecepatan motor kiri

EnRightPin : Pin yang mengontrol arah motor kanan

RightSpeedPin : Pin yang mengontrol kecepatan motor kanan

Harap dicatat: motor robot tidak akan berjalan tanpa masuknya fungsi ini. Selain itu, fungsi ini harus ditempatkan dalam bidang setup kosong () di sketsa Arduino Anda.

Dalam menguji gerak maju robot Anda sebelumnya, kami mungkin mengalami masalah tertentu: mobil akan mulai melayang, mengubah arah dan tidak cukup mengikuti kode yang kami berikan. Ini karena kabel motor tidak disolder ke baterai dengan cara yang benar.

Jangan khawatir - kami dapat memperbaikinya melalui kode. Dengan menggunakan nilai RENDAH / TINGGI, kita dapat menyesuaikan arah belokan mobil.

Bagaimana Cara Menyesuaikan Arah Lurus untuk Mobil Robot?

Untuk menyesuaikan arah motor dan roda, kita perlu baris kode berikut:

Robot. Arah (RENDAH, TINGGI);

Fungsinya sebagai berikut:

Robot.Direction (LeftDirection, RightDirection);

Fungsi ini digunakan untuk membuat motor bergerak ke arah depan. Fungsi ini dibagi menjadi dua parameter: LeftDirection & RightDirection, yang ditulis dalam kode Arduino sebagai RENDAH atau TINGGI.

Sebelumnya, kami secara singkat membahas bagaimana membuat robot Arduino bergerak maju. Di sini, kami akan menggunakan RENDAH / TINGGI untuk memperbaiki gerakan bandel robot. Misalnya, LeftDirection ditetapkan sebagai RENDAH dalam kode sampel. Tapi roda kiri mobil robot dapat berputar ke belakang, bukan berputar ke depan. Sekarang yang harus Anda lakukan adalah mengubah LeftDirection dari LOW ke HIGH. Metode yang sama berlaku untuk roda kanan.

Misalnya: dalam kode sampel ini, LeftDirection dikonfigurasikan sebagai RENDAH. Misalkan roda kiri Anda, alih-alih bergerak maju seperti seharusnya, alih-alih mundur. Dalam hal ini, ubah konfigurasi LeftDirection dari LOW ke HIGH. Setelah Anda mengubahnya menjadi TINGGI, unggah kode Anda sekali lagi - Anda akan melihat bahwa roda kiri Anda bergerak maju sekarang, bukannya mundur. Jika penyesuaian ini berhasil, lakukan hal yang sama untuk RightDirection (RENDAH ke TINGGI atau sebaliknya).

Setelah Anda berhasil menyesuaikan arah robot Arduino Anda, Anda siap! Selamat - Anda sekarang dapat menggunakan semua fungsi dasar robot. Sebelum menyelesaikan, meskipun, ada baiknya untuk membahas secara singkat fungsi Robot. Kecepatan ().

Lihatlah sebentar fungsi berikut:

Robot. Kecepatan (Kecepatan Kiri, Kecepatan Kanan);

Fungsi ini dengan dua elemen (LeftSpeed ​​dan RightSpeed) digunakan untuk mengatur kecepatan motor. Anda dapat menulis angka antara -255 dan 255. 255 adalah angka maksimum dan tanda minus mewakili arahan.

Fungsi ini digunakan untuk mengkonfigurasi kecepatan motor. Fungsi ini dibagi menjadi dua parameter: LeftSpeed ​​& RightSpeed. Parameter ini ditulis dalam kode Arduino sebagai nilai mulai -255 hingga 255. 255 adalah kecepatan tercepat yang bergerak maju; -255 adalah kecepatan tercepat yang bergerak mundur (yaitu, membalikkan).

Kami telah mengonfigurasi kecepatan robot di bagian void setup () dari kode kami. Sekarang, kita dapat menggunakan fungsi kecepatan () untuk mengontrol kecepatan mobil dan bahkan arah maju / mundur.

Lihat apakah Anda dapat memahami dua baris berikut:

Robot. Kecepatan (255.255);

Robot. Kecepatan (-255, -255);

Baris pertama menunjukkan mobil bergerak maju dengan kecepatan penuh - kecepatan penuh di depan, jika Anda mau (aye aye, kapten). Baris kedua menunjukkan mobil bergerak mundur (mundur) dengan kecepatan penuh.

Dalam pengertian ini, kecepatan () adalah fungsi yang sangat diperlukan. Berikutnya, kami akan meninjau bagian terakhir kami: prinsip-prinsip di balik bagaimana robot bergerak dan berputar.

Bagaimana robot bergerak dan berputar

Peta di bawah ini menunjukkan beberapa cara pergerakan reguler untuk mobil robot. Misalnya, jika kecepatan Arah Kiri adalah nol, robot akan berbelok ke kiri jika Anda menawarkan roda kanan beberapa kekuatan untuk bergerak maju.

Diagram berikut menampilkan sejumlah cara di mana robot Arduino dapat bergerak dan berputar. Misalnya, jika kecepatan roda kiri diatur ke 0, itu akan menyebabkan roda kanan bergerak maju - dengan demikian, robot Arduino akan berbelok ke kiri.

Langkah 19:

Sesuatu yang perlu dipertimbangkan: bagaimana kita bisa membuat robot Anda berputar-putar sementara diam?

Terakhir: jika Anda mau, Anda dapat menjalankan beberapa kode lagi untuk menguji dan mengkalibrasi pergerakan robot Anda sendiri. Buka file "MotorTest2.ino". Kode ini akan membantu Anda lebih memahami dan mengukur kemampuan gerakan maju dan mundur, selain belokan kiri dan kanan. Dengan mengingat hal ini, letakkan ban-ban itu ke jalan (atau karpet) dan biarkan robek!

Selamat, sekarang Anda telah membangun robot pertama Anda! Ini memiliki fungsi bacis yang dapat bergerak maju, mundur, belok kiri dan belok kanan.

Merasa gembira? Dalam beberapa tutorial berikutnya, kami akan mengajarkan Anda cara membuat robot yang lebih maju yang dapat menghindari rintangan dan melacak jalur misalnya.