Esnek Bot: 6 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

SİZİN kaslarınız tarafından kontrol edilen 4 tekerlekten çekişli bir robot şasisi yapmak için bu talimatı kullanın!

1. Adım: Hikaye

Irvington Lisesi'nden bir PLTW sınıfı olan Mühendislik İlkeleri alan iki genciz. Öğretmenimiz Bayan Berbawy bize Maker Faire Bay Area'da sergilenecek bir SIDE Projesi seçme fırsatı verdi. Bir motoru hareket ettirmek için bir kas esnekliği kullanma fikrini geliştirmemize yardımcı olan "Backyard Brains"(https://backyardbrains.com) adlı bir web sitesi bulduk. Öğretmenimiz bize Arduino mikrodenetleyici, EMG kas sensörü, vex ekipmanı, jumper kabloları ve pilleri verdi. Daha sonra, kaslarımızı kullanarak kontrol ettiğimiz bir şasi tasarlamak için önceki programlama ve robotik becerilerimizi (rekabetçi robotik ve staj deneyimiyle öğrendiğimiz) uyguladık! Bu proje, internette araştırma yaptıktan sonra gördüğümüz gibi, daha önce gerçekten kimse tarafından yapılmamıştı, bu da her şeyi sıfırdan yaratmamız gerektiği anlamına geliyor! Bu, çok sayıda test, değişiklik ve yeniden test gerektiriyordu, ancak nihai proje çalışmalarımızı sonunda görmek buna değdi.

2. Adım: Temel Açıklama

Projemiz esasen Arduino mikrodenetleyici kullanılarak kontrol edilen 4 tekerlekli, 4 motorlu bir robot şasesidir. Arduino'ya bağlı olan, kas voltajı verilerini Arduino'nun analog portuna ileten bir EMG kas sensörüdür. Arduino'nun birkaç dijital pimi ve toprak/5 volt pimi, şasinin üstündeki bir devre tahtasına bağlanarak 4 motora güç sağlar ve onlara veri sinyalleri gönderir.

Genel olarak, biri esnediğinde, EMG sensörü tarafından kaydedilen voltajdaki varyans, motor kontrol cihazının veri pinine bir veri göndermek için dijital bir bağlantı noktasına sinyal gönderir ve bu da motorun açılmasıyla sonuçlanır. Ayrıca Arduinomuzun analog pinlerine bağlı iki adet butonumuz var. Butonlara basıldığında analog pinlere akım gönderilir ve bu analog pinler akım girişini kaydettiğinde motorlar farklı yönlere dönerek şasenin ileri, geri, sola veya sağa hareket etmesini sağlar.

Bu proje için satın almanız gereken temel bilgiler aşağıdadır:

-EMG sensörü

- VEX 393 MOTORLAR

- VEX MOTOR KONTROLÖRLERİ

- VEX DONANIM KİTİ

- VEX TEKERLEKLER

- Breadboard ve Teller

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT AKÜLER (çok fazla akım 4 VEX motor kullandığından bu piller yaklaşık 30 dakika içinde biteceği için çok ihtiyacınız olacak):

3. Adım: 1. Adım: Sürücü

Bu kasayı oluşturmak için herhangi bir donanımı/motoru kullanabilirsiniz, ancak VEX donanımı, VEX Sürüm 4 Motorları ve VEX motor kontrolörleri önerilir. Bu kasayı oluştururken kasanın üst kısmına breadboard, Arduino mikrodenetleyici, piller ve anahtarlar koymak için gereken alanı göz önünde bulundurmalısınız. Ayrıca kullanılan motorların PWM özelliğine sahip olması gerekmektedir. Bu projenin amaçları için, bu aslında motorun pozitif pin, negatif pin ve veri pinine sahip olması gerektiği anlamına gelir. Sürekli Servo Motorlar veya motor kontrolörlü DC motorların her ikisi de PWM özelliğine sahiptir.

Yukarıdaki bilgilerin yanı sıra, bu şasi, 4 tekerlekten çekişli olduğu sürece tamamen isteklerinize göre özelleştirilebilir!

Kasayı oluştururken akılda tutulması gereken bazı ekstra şeyler (tüm bunlar ekteki kasa resimlerinde de görülebilir!):

1) eğilmeyi önlemek için her aks iki noktadan desteklenmelidir

2) Tekerlek, şasinin yanına doğrudan temas etmemelidir (ara parçaları kullanılarak elde edilebilecek küçük bir boşluk olmalıdır) bu, dönerken tekerleğin hızını yavaşlatan sürtünmeyi azaltır.

3) Tekerleği şasiye sabitlemek için tekerleğin diğer tarafındaki (şasiden uzağa bakan) aks göbeklerini kullanın.

Adım 4: Adım 2: Devre

* Unutmayın, bu proje için devrenin oluşturulması için, büyük olasılıkla meydana gelebilecek hatalar için devreyi kontrol ederken çok daha temiz/anlaşılması daha kolay olduğu için katı/önceden bükülmüş devre tahtası teli kullanmanızı KESİNLİKLE tavsiye ediyoruz. Masif tel kullanımına bir örnek için lütfen bu projenin tanıtım resimlerine bakın. *

Bu proje, aşağıdaki nedenlerle bir devre tahtası kullanır:

- kontrol edilen birkaç motora voltaj vermek için

- motorun motor kontrolörlerine veri sinyalleri göndermek için

- düğmelerden veri sinyalleri almak için

- EMG sensörüne voltaj sağlamak için

- EMG sensöründen veri sinyalleri almak için

Lütfen referans için ekli TinkerCAD devre resmine bakın.

TinkerCAD devresinin, yaptığımız/kullandığımız gerçek devre ile nasıl örtüştüğünü anlamak için bazı adımlar:

Sarı teller, esas olarak motorun dönmesini isteyen motor kontrolörüne sinyalleri gönderen "veri" tellerini temsil eder.

Siyah teller, negatif veya "toprak" teli temsil eder. Önemli bir not, tüm motorların/bileşenlerin Arduino tarafından kontrol edilecek bir negatif topraklama kablosuna bağlanması gerektiğidir.

Kırmızı teller pozitif teli temsil eder. Çalışması için pozitif ve negatif kablolar devrede olmalıdır.

Adım 5: Adım 3: Kodlama

Bu, projenin anlaşılması en zor kısmıdır. Programımız Arduino web sitesinden indirilebilen Arduino IDE'nin kullanılmasını gerektiriyor. Tercihe göre indirilen IDE yerine Arduino çevrimiçi düzenleyicisi kullanılabilir.

ARDUINO IDE

Bu IDE indirildikten/kullanıma hazır hale getirildikten ve yaptığımız program IDE'ye indirildikten sonra tek yapmanız gereken kodu Arduino'ya yüklemek ve bu projenin yazılım yönü yapılır!

Not - Bu projenin kodunun ZIP dosyası aşağıda eklenmiştir.

Esasen, programımız voltaj değerlerini sürekli bir oranda okur ve voltaj değerleri belirli bir aralığın dışındaysa (bu bir esnekliğe işaret eder), o zaman motorun motor kontrolörüne bir veri sinyali gönderilerek motorun dönmesini ister. Ek olarak, düğmelerden birine veya her ikisine basıldığında, ayrı motorlar farklı yönlere dönerek robotun ileri, geri hareket etmesine ve her iki yöne dönmesine izin verir.

Adım 6: Adım 4: Kutlayın

Önceki üç adımı (şasi ve devreyi oluşturmanın yanı sıra kodu indirmeyi) yaptıktan sonra işiniz bitti! Şimdi tek yapmanız gereken 9 voltluk pilleri breadboard raylarına (2 9 Volt pil), 9 voltluk bir pili Arduino mikrodenetleyicisine takmak ve hazırsınız. Kas sensörünü pazınıza koyun, Arduino'yu açın ve FLEX! Unutmayın, düğmelere basmak kasayı sola, sağa ve geri hareket ettirmenize de olanak tanır!

Ekte, bu projeyi çalışırken görmek için bir video var!