Как собрать робота-самохода на Arduino своими руками. Какие компоненты потребуются для сборки. Как запрограммировать робота на движение. Пошаговая инструкция по сборке робота на Arduino.
Необходимые компоненты для сборки робота-самохода на Arduino
Для сборки простого робота-самохода на базе Arduino потребуются следующие компоненты:
- Плата Arduino (например, Arduino Uno или Nano)
- Шасси или платформа для робота
- 2 или 4 мотора постоянного тока
- Драйвер двигателей (например, L298N)
- Колеса
- Аккумулятор или батарейный отсек
- Провода для соединений
- Макетная плата (опционально)
Дополнительно можно установить различные датчики, например, ультразвуковой дальномер для объезда препятствий.
Схема подключения компонентов робота-самохода
Рассмотрим базовую схему подключения компонентов для 4-колесного робота:
- Подключите драйвер двигателей L298N к Arduino:
- IN1, IN2, IN3, IN4 драйвера к цифровым пинам Arduino (например, 5, 4, 3, 2)
- ENA, ENB драйвера к ШИМ-пинам Arduino (например, 9, 10)
- +5V драйвера к 5V Arduino
- GND драйвера к GND Arduino
- Подключите моторы к выходам драйвера:
- Левые моторы к OUT1 и OUT2
- Правые моторы к OUT3 и OUT4
- Подключите аккумулятор:
- Плюс к +12V драйвера
- Минус к GND драйвера и Arduino
Теперь базовая схема готова для управления движением робота.

Программирование робота-самохода на Arduino
Для программирования движения робота можно использовать следующий базовый скетч:
«`cpp // Пины для управления моторами const int ENA = 9; const int IN1 = 5; const int IN2 = 4; const int ENB = 10; const int IN3 = 3; const int IN4 = 2; void setup() { // Настройка пинов как выходов pinMode(ENA, OUTPUT); pinMode(ENB, OUTPUT); pinMode(IN1, OUTPUT); pinMode(IN2, OUTPUT); pinMode(IN3, OUTPUT); pinMode(IN4, OUTPUT); } void loop() { // Движение вперед moveForward(); delay(2000); // Остановка stopMoving(); delay(1000); // Поворот направо turnRight(); delay(1000); // Остановка stopMoving(); delay(1000); } void moveForward() { digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, HIGH); digitalWrite(IN4, LOW); analogWrite(ENA, 200); analogWrite(ENB, 200); } void stopMoving() { digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, LOW); analogWrite(ENA, 0); analogWrite(ENB, 0); } void turnRight() { digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW); digitalWrite(IN3, LOW); digitalWrite(IN4, HIGH); analogWrite(ENA, 200); analogWrite(ENB, 200); } «` Этот базовый скетч позволяет роботу двигаться вперед, останавливаться и поворачивать направо. Вы можете расширить его функциональность, добавив другие маневры или интегрировав датчики для автономного движения.
Пошаговая инструкция по сборке робота-самохода
Теперь, когда у нас есть все необходимые компоненты и базовый код, давайте рассмотрим пошаговую инструкцию по сборке робота:
- Прикрепите моторы к шасси или платформе робота. Убедитесь, что они надежно закреплены.
- Установите колеса на валы моторов. Проверьте, что колеса свободно вращаются.
- Закрепите плату Arduino на шасси. Используйте стойки или двусторонний скотч для надежной фиксации.
- Установите драйвер двигателей L298N рядом с Arduino. Убедитесь, что между компонентами достаточно места для проводов.
- Подключите компоненты согласно схеме, описанной ранее. Используйте провода соответствующей длины для аккуратного монтажа.
- Закрепите аккумулятор или батарейный отсек на шасси. Убедитесь, что вес распределен равномерно для баланса робота.
- Проверьте все соединения еще раз. Убедитесь, что нет коротких замыканий или ослабленных контактов.
- Загрузите базовый скетч в Arduino через USB-кабель.
- Отключите USB-кабель и подключите аккумулятор.
- Включите питание и проверьте работу робота. Он должен выполнять запрограммированные движения.
Советы по улучшению робота-самохода
После успешной сборки базовой версии робота вы можете улучшить его следующими способами:

- Добавьте ультразвуковой дальномер для обнаружения и объезда препятствий.
- Установите ИК-датчики для следования по линии.
- Интегрируйте Bluetooth-модуль для дистанционного управления со смартфона.
- Добавьте сервопривод с камерой для обзора окружения.
- Используйте модуль гироскопа/акселерометра для более точного управления движением.
Каждое из этих улучшений потребует дополнительного программирования и может значительно расширить возможности вашего робота.
Возможные проблемы при сборке и их решения
При сборке робота-самохода вы можете столкнуться с некоторыми проблемами. Вот несколько распространенных issues и способы их решения:
- Робот не двигается: проверьте подключение моторов и уровень заряда аккумулятора.
- Робот двигается не в том направлении: поменяйте полярность подключения соответствующего мотора.
- Неравномерное движение: убедитесь, что все колеса имеют хороший контакт с поверхностью и свободно вращаются.
- Быстрый разряд аккумулятора: используйте более емкий аккумулятор или оптимизируйте код для энергосбережения.
- Перегрев компонентов: проверьте правильность подключения и отсутствие коротких замыканий.
Регулярная проверка и обслуживание робота поможет избежать большинства проблем и продлит срок его службы.

Заключение
Сборка робота-самохода на Arduino — увлекательный проект, который позволяет на практике изучить основы робототехники, электроники и программирования. Начав с базовой модели, вы можете постепенно улучшать и усложнять своего робота, добавляя новые функции и возможности.
Помните, что ключ к успеху в робототехнике — это эксперименты и постоянное обучение. Не бойтесь пробовать новые идеи и учиться на своих ошибках. С каждым новым проектом ваши навыки будут расти, открывая дорогу к созданию более сложных и интересных роботов.
Робот на Ардуино и машинка на Bluetooth своими руками
Робот – машинка на Ардуино становятся одним из самым популярных инженерных проектов в школьной робототехнике. Именно с таких устройств, автономных или управляемых со смартфона и bluetooth, начинается путь в робототехнику “после Lego”. К счастью, сегодня можно без труда купить все необходимые компоненты и достаточно быстро создать своего первого робота для езды по линии или объезда препятствий. В этой статье вы найдете подробную видео инструкцию как сделать продвинутый автомобиль Arduino Car своими руками, с питанием, датчиками линии, расстояния и управлении через bluetooth.
Робот на ардуино своими руками
В отличие от других проектов, создание робота – автомобиля (Arduino Car) требует понимания и навыков работы сразу с несколькими важными компонентами, поэтому не стоит приступать к созданию машинок без получения базовых навыков работы с платформой Arduino. В любом случае, вам нужно будет но только подключить готовые модули, но и собрать конструкцию, шасси с двигателями, обеспечить правильное питание и управление. Все это потребует определенного терпения.
Робот машина на АрдуиноВот список ключевых компонентов, которые обязательно встретятся в проекте.
Контроллер Ардуино
Куда уж без него, если мы говорим о проектах на этой платформе. Как правило, роботы машины делают на базе плат Arduino Uno и Nano. Mega будут слишком большие, Pro Mini сложнее подключать к компьютеру и соединять с остальными компонентами, а Leonardo требуют дополнительных навыков в программировании, они дороже и их основное преимущество (тесная интеграция с компьютером в качестве периферийного устройства) в данном случае не слишком востребована.
Есть еще вариант использования плат ESP8266 или ESP32, тогда в проекте появляется возможность управления машиной через WiFi. Но и сами платы и их программирование требует определенных навыков, в этой статье мы будем говорить преимущественно об Uno или Nano.
Конструкция, шасси и двигатели робота на Ардуино
Для того, чтобы что-то поехало или стало перемещаться, надо снабдить “это” колесами, гусеницами или манипуляторами-ногами. Вот тут выбор совершенно не ограничен, можно использовать совершенно любые комбинации и сочетания платформ. Как правило, в качестве начального варианта берутся уже готовые наборы платформ с Алиэкспресс.
Двигатель, шасси и колеса машинки на ардуиноЕсли работать со стандартными наборами вам не интересно, можно создать платформу своими руками. Например, разобрать игрушечные радиоуправляемые машинки или любые двигатели на 5-12 вольт, с редукторами или без. Колеса можно создать и самим, что тоже является интересной задачей.
Драйвер двигателей
Драйвер двигателя L298NАрдуино – достаточно ранимое устройство, не терпящее больших нагрузок по току. Соединяя его с “брутальными” мощными двигателями, не избежать беды. Поэтому для нормальной совместной работы нам нужно будет включить в схему робота компонент, отвечающий за управление двигателями – подающий и отключающий ток на их обмотки. Речь идет о микросхеме или готовом модуле, которые называют драйвером двигателя. На нашем сайте есть статьи, посвященные драйверам, построенным на схеме H-моста. Если вы покупаете готовые шасси, то обязательно предусмотрите возможность размещения на них подходящего драйвера.
Красивый корпус
Как правило, вся конструкция автомобиля строится вокруг его шасси. Если посмотреть примеры готовых проектов, то они часто выглядят как “провода на колесиках” – внешний вид их изобилует пучками соединительных проводов, ведущих от восседающего на троне контроллера Ардуино к драйверам, моторам и датчикам. Между тем, красивый и функциональный корпус не только вызывает правильные эстетические чувства и помогает выделить вашу модель от остальных. Хороший корпус может превратить игрушку в реальное устройство, помогает привить навыки конструирования и промышленного дизайна, что важно для инженеров любого возраста.
Питание робота
Обеспечение правильной схемы питания – это то, что очень часто оказывается на последнем месте в списке приоритетов начинающих ардуинщиков. Между тем, именно ошибки в схеме электропитания становятся основными причинами проблем, возникающих в процессе работы умных устройств на Ардуино. Создавая ардуино-машинку нужно предусмотреть питание контроллера, двигателей, драйвера и датчиков. У всех них есть свои ограничения и особенности работы, требуется создать оптимальное по весу и сложности решение, позволяющее учесть все эти ограничения.
Создавая по-настоящему автономное устройство робота, нужно побеспокоиться и о времени его работы, и о возможности быстрой подзарядки или смены батареек. Как правило, выбираются решения из следующих вариантов:
- Обычные батарейки AA. Тут нужно понимать, что платы Arduino Uno, Nano и большинство двигателей, используемых в Ардуино-робототехнике, требуют напряжения в диапазоне 6-9 вольт. Поэтому придется собрать вместе последовательно не менее 4 батареек на 1,5 В, причем сами батарейки должны быть хорошего качества и обеспечивать работу с достаточно большим током. Например, большинство солевых батареек этим критериям не удовлетворяют. Батарейки AAA при создании ардуино-машинок практически не используются из-за своей пониженной емкости (хотя могут использоваться в миниатюрных моделях, где размер имеет первостепенное значение).
- Аккумулятор AA. Здесь возникает еще большее ограничение по напряжению и току. Большинство аккумуляторов выдают напряжение 1,2 вольт, поэтому их требуется больше для “собирания” нужных нам 6-9 вольт. Несомненным плюсом является возможность перезарядки.
- Литиевые аккумуляторы 18650. Это уже “серьезная артиллерия”, позволяющая получить большое время автономной работы, возможность подзарядки и приемлемые характеристики по току и напряжению. Рабочее напряжение для таких элементов питания – 3,7 В, что позволяет собирать готовую схему питания всего из двух элементов.
- Другие источники питания. Сюда можно включить как более мощные и габаритные никель-металлгидридные, кадмиевые аккумуляторы, так и многочисленные литий-ионные “плоские” варианты, используемые в дронах, смартфонах или другой портативной цифровой технике.
Каким бы ни был источник питания, нужно обеспечить его надежное крепление, удобное расположение, защиту от воздействия недружелюбной окружающей среды. Если вы подключаете к одному источнику и контролер, и двигатели, и датчики, то нужно позаботиться о правильной схеме, включающей, например, надежную связь “по земле” всех устройств.
Где купить платформу и запчасти
Все, о чем говорится в этой статье, можно без проблем купить на всем известном сайте. К сожалению, подавляющее большинство предложений основываются на стандартной платформе 4WD автомобиля с двумя несущими планками, не очень надежными двигателями и колесами, любящими ездить в “развалочку”. Но эти варианты относительно не дороги и вполне подойдут для начала работы.
Инструкция по сборке робота-автомобиля
В этой статье расскажем вам о том, как по шагам собрать универсального робота на колесной или гусеничной платформе. Управлять им будет микроконтроллер Ардуино нано. Если вам не нравится долго читать, посмотрите в конце статьи на видео, подготовленное нашими партнерами – каналом ArduMast Club.
Пример платформы робота-машины на Ардуино
Предлагаем инструкцию по созданию универсальной платформы, которая потом пригодится для создания самых разных проектов, независимо от выбранного контролера или типа шасси. Вы можете использовать стандартные варианты из Алиэкспресса, как на видео, можете снабдить машину гусеницами и создать вездеход, можете придумать вообще ни на что не похожий вариант. Главное, чтобы число двигателей не превышало 4 и сами ни не были слишком мощными (тогда придется менять тип управления моторами – другой драйвер двигателя).
Робот на АрдуиноДля реализации проекта нам понадобится:
- Контроллер Ардуино (в нашем случае, Arduino Nano).
- Драйвер двигателя L298N.
- Двигатели с редукторами.
- Корпус и шасси для крепления колес и оборудования
- Корпус для аккумуляторов 18650 с выключателем.
- Коммутационные провода.
Дополнительное оборудование, которое потребуется для создания полноценного проекта:
- Датчик расстояния и серво-мотор, на который он установлен.
- Инфракрасные датчики линии.
- Светодиоды для индикации и “красоты”.
- Пьезодинамик – пищалка.
- Bluetooth модуль (если собираетесь управлять машинкой дистанционно).
- Sensor shield (упрощает коммутацию).
- Модуль контроля заряда и подзарядки аккумуляторов.
- Сами аккумуляторы.
Общая схема машинки на Ардуино
Схема электропитания робота автомобиля
Вопрос организации правильного стабильного электропитания является одним из самых важных в любом проекте.В нашей модели применена рекомендованная нами схема питания, основанная на использовании литийионных аккумуляторов формата 18650 и платы защиты их от переразряда и перезаряда.
Давайте разберем самый простой вариант схемы питания электромоторов. Перед началом сборки лучше заранее припаять провода к моторам.
Схема питания и подключения двигателей в ардуино автомобилеВсе достаточно стандартно и вы найдете в интернете десятки подобных примеров. Но в этой схеме есть большой минус – в случае полного разряда аккумуляторы придут в негодность.
Машинка на АрдуиноДля добавления контроллера разряда придется внести следующие изменения в схему:
Схема питания с контролем разряда аккумулятораТеперь аккумуляторы будут защищены, но здесь нет возможности заряжать их.
Питание робота АрдуиноДля зарядки можно использовать модуль повышения напряжения с 5v до необходимого уровня зарядки, который зависит от количества серий используемых аккумуляторов. Он имеет гнездо типа микро USB и при частом использовании оно может сломаться, поэтому мы рекомендуем установить дополнительное гнездо для последующей подзарядки пяти вольтовым блоком питания. Для зарядки двух литий-ионных аккумуляторов необходимо настроить выходное напряжение на 8,4 Вольта.
Схема питания с модулем зарядки для ардуино робота машинкиПодключаем двигатели и плату
С питанием платформы мы разобрались, теперь подключим остальные компоненты. Для начала припаиваем провода к моторам, затем обматываем их изолентой, чтобы случайно в дальнейшем не оторвать контакты. Можно сделать так, что в итоге на 2 двигателя будут идти всего два провода вместо 4х. Это немного упростит монтаж и сэкономит место на платформе.
Монтируем драйвер двигателей на платформу так, чтобы его радиатор был спереди. ЭТО ВАЖНО! В противном случае, вам придется переписывать программу для микроконтроллера.
Драйвер двигателя для Ардуино роботаЗатем размещаем холдер и плату БМС. Не забываем оставлять место спереди для последующего монтажа каких-либо сенсоров. Ардуиио нужно разместить так, чтобы была в дальнейшем возможность подключить его к ПК для прошивки. Это же правило относится и к модулю для зарядки аккумуляторов.
Питание для ардуино и других электронных компонентов мы возьмем от драйвера двигателей.
Подключаем Bluetooth к машинке
Мы собираемся использовать модуль Bluetooth через SoftwareSerial (библиотеку SoftwareSerial.h), поэтому подключаем модуль блютуз к 3 и 4 цифровым пинам ардуино. RX к D3, TX к D4
Схема подключения Bluetooth к ардуино машинкеПодключаем BluetoothСхема подключения драйвера двигателя к роботуСхема подключения компонентов к Arduino
Датчик расстояния машины
Платформа робота готова! Теперь осталось загрузить прошивку для контроллера Ардуино и программу для смартфона RC CAR. Вы можете посмотреть на нашем сайте обзор Android приложений для работы с Arduino.
Программирование робота на Ардуино
Так как мы делаем инструкцию по сборке универсального робота, то неплохо бы предусмотреть все необходимое для разных вариантов ее использования. Весь код вы можете найти в архиве: https://yadi.sk/d/jIYZQDI-GuytMw
Для езды по черной линии мы задействовали 3 пина под датчики линии и три пина для подключения светодиодов, чтобы иметь возможность визуального контроля наличия линии. Другими словами, если под левым сенсором есть черная линия, то загорится левый светодиод и так далее. Кроме того, мы разработали и протестировали схему, в которой будут одновременно использоваться и управление скоростью моторов по ШИМ, и серводвигатель.
Видео инструкция по сборке робота на Ардуино
Предлагаем вашему вниманию подробную видео-инструкцию по сборке робота автомобиля на Ардуино от нашего партнера – канала ArduMast Club.
Надеемся, статья была полезна для вас. В комментариях под видео вы сможете найти код, схемы робота, соединения деталей, скетч и ссылки на интернет-магазины, в которых вы можете купить все необходимые компоненты.
Инструкции по созданию роботов на базе контроллеров:
Этот раздел сайта посвящен пошаговым инструкциям с фото и видео по изучению arduino, основам использования микроконтроллеров arduino в робототехнике. Проекты с контроллером arduino uno и starter kit. Практическая энциклопедия по arduino проектам для начинающих. Схемы и примеры arduino на русском. Основы работы со скетчами arduino, описания комплекта, программируем arduino. Программирование ардуино своими руками, описание ардуино комплектов для создания роботов. Конструируем роботов на базе arduino самостоятельно. Собираем примеры сборки ардуино роботов. Скетчи и проекты для arduino проектов для начинающих новичков и специалистов:
library_books Подборки: DIY: Настоящий робот дроид BB-8 под Arduino. Пошаговая инструкция по созданиюВозможно ли построить дроида ВВ8 в домашних условиях из подручных материалов? Воспользуйтесь нашей пошаговой инструкцией, чтобы создать звездного робота своими руками. В данной инструкции мы покажем вам как построить своими руками известного дроида ВВ-8 ростом в натуральную величину, под управлением arduino и смартфона…
schedule 13.01.2017 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
schedule 05.01.2017 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Несложный робот пылесос под Arduino своими руками. Пошаговая инструкция по изготовлениюПопулярность автоматизированных домашних уборщиков с каждым днем возрастает. Не исключение, роботы-пылесосы для сухой уборки, способные поддерживать чистоту пола без вашего вмешательства. Если вы хотите узнать, как он устроен и построить его собственными руками, представляем вашему вниманию инструкцию по сборке простейшего робота-пылесоса из подручных средств…
schedule 20.08.2014 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Коробочка самовыключатель под управлением Arduino. Пошаговая инструкция по созданиюЭто руководство — как построить еще один бесполезный робот, который предназначен скорее для развлечения, чем для решения логических задач. Игрушка в виде коробочки с тумблером и открывающейся створкой, заключает в себе ряд механических элементов и блок управления на основе Arduino. Для удобства представляем вам 9 шагов для более детального подхода к сборке. Что из этого получиться увидим, когда соберем эту игрушку у себя дома…
schedule 12.03.2014 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Простой робот паук на Arduino и Fischertechnik. Пошаговая инструкция по созданиюЕсли вам нужен проект, который будет использовать все свои сервоприводы и механизмы движения, вы можете создать простого робота-паука. Если у вас есть навыки работы с техникой Fischertechnik, LEGO и K’NEX и лишние сервоприводы, этот проект для Вас. Действительно, этот паук с нелепыми движениями является большой обучающей платформой. Основной целью этого проекта является обучение основам работы сервоприводов, их синхронизации, программированию и пониманию диапазона и силы. Результат будет очень забавным…
schedule 09.12.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Sneel — плавающий робот-змея под Arduino. Пошаговая инструкция по созданиюSneel является роботом-змеей, который построенный для изучения живых, извилистых движений роботов в водной среде. Он предназначен для перемещения в неизвестной территории и экстремальной местности. Sneel является биомиметическим, мобильным, водным роботом с открытым исходным кодом. Электромеханическая конструкция Sneel имитирует структуру и движения реальной водяной змеи, чтобы исследовать поведение линейных роботов во время плавания. Представляем вам подробнейшую пошаговую инструкцию по его изготовлению…
schedule 15.10.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
schedule 29.05.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Гигантский картонный робот-манипулятор. Пошаговая инструкция по созданиюПредставляем вам картонного огромного робота, контролируемого компьютером, рука которого достигает 6 футов. Он состоит из двух конфигураций: 1) рука с захватом – трехпалый захват, который позволяет подбирать игрушки и грязные носки с пола без необходимости нагибаться. Возможность сохранения пути руки позволяет пользователям принимать те же движения с помощью камеры, снятые с точностью и способностью повторного воспроизведения. 2) Кран с камерой — камера с телефона позволяет делать фантастические изображения за мимолетный промежуток времени и видео-съемку…
schedule 29.05.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Робот-танк на основе Androidного смартфона. Пошаговая инструкция по созданиюРобот-танк на основе смартфона является отличным проектом для вас и ваших детей. Этот робот может быть построен в течение часа и не требует пайки или специальных инструментов. Когда вы закончите его сборку, просто скачайте и установите приложение EMGRobotics Audio Robot на вашем телефоне. Приложение будет использовать камеру в телефоне и различные алгоритмы компьютерного зрения, чтобы робот ездил вокруг в поисках лиц или определенных цветов. Робот может также следовать линии или преследовать других роботов по комнате…
schedule 29.05.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
schedule 27.05.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: Робоавтомобиль под Arduino с управлением с помощью Android устройств. Пошаговая инструкция по созданиюЭто простой проект робо-автомобиля, который управляется через Bluetooth. Здесь используется контроллер Arduino. Для управления автомобилем используется Androidный гаджет со встроенным акселерометром. Чувствительность и значение наклона устанавливается в настройках приложения Android. Также предоставляется обычный способ управления – кнопки на экране. В дополнение ко всему можно реализовать сенсорное управление…
schedule 19.02.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
DIY: FIER — четвероногий робот на основе Arduino. Пошаговая инструкция по созданиюЭтот интересный механизм называется FIER. Он представляет собой четвероногого робота, который сделан из деревянных деталей, проводков и программной системы Arduino. В этой инструкции мы продемонстрируем вам пошаговое построение этого робота со всеми подробностями. Это не сложно, нужно терпение и простые навыки работы с деревом и электроникой…
schedule 18.02.2013 favorite_borderДоступно только зарегистрированным пользователям
В этом разделе вы можете найти схемы и проекты, что бы собрать своего arduino робота или робота на базе другого микрокомпьютера контроллера. Arduino для начинающих своими руками. Примеры проектов на русском с использованием arduino, основы работы со скетчами arduino при создании ардуино робота и другое о платформе arduino на этой странице. Практическая энциклопедия для конструирования роботов на котроллере arduino. Визуальное программирование микроконтроллера, как программировать и использовать arduino в робототехнике при создании мобильных роботов.
Так же здесь есть курсы, примеры и уроки по интерфейсу arduino, уроки ардуино на русском для начинающих. Уроки по программированию ардуино роботов, роботов на конструкторе арудино и других контроллерах для создания мобильных роботов для начинающих.
Подробные описания и пошаговые инструкции по конструированию роботов на базе контроллера ардуино. Фото и видео инструкции о том, как собрать своего ардуино робота из подручных материалов. Как собрать и запрограммировать арудино робота своими руками для себя или соревнований. Практическая энциклопедия, скетчи и примеры роботов на ардуино, которые вы сможете собрать в домашних условиях.
Page not found — Лаборатория проектов школы 169
Unfortunately the page you’re looking doesn’t exist (anymore) or there was an error in the link you followed or typed. This way to the home page.
Blog
- 02/25/2021 — Новое пособие «Дизайн компьютерных игр»
- 01/22/2021 — Snap4Arduino и проекты «виртуальной» робототехники
- 01/21/2021 — Cеминар «Программирование микроконтроллеров в визуальных средах. От учебных проектов к профессиональным»
- 01/18/2021 — Дистанционная внеурочка, материалы занятий по темам Робототехника и Дизайн компьютерных игр
- 12/01/2020 — Лекция-демонстрация «Комплект на базе робота Makeblock mBot в школе и дома»
- 11/24/2020 — Профессиональный и личностный успех в проектах технической направленности как фактор формирования социальных установок обучающихся
- 11/23/2020 — Виртуальная робототехника на Scratch и Snap4arduino
- 11/16/2020 — Цифровая образовательная среда. Проблемы, решения и влияние на социальные установки. Начало.
- 11/11/2020 — Представляем 5 главу книги «Scratch и Arduino для юных программистов и конструкторов»
- 08/25/2020 — Программа физического моделирования Algodoo, первые шаги
- 08/19/2020 — Средства визуального программирования микроконтроллеров, краткий обзор обновлений
- 08/04/2020 — Готовим дидактические материалы для внеурочки в условиях продолжающейся пандемии
- 06/01/2020 — Шаг за шагом моделируем в Scratch гармонические колебания и упругое взаимодействие объектов
- 04/27/2020 — Шаг за шагом моделируем столкновения объектов в среде Snap4arduino
- 04/18/2020 — Шаг за шагом моделируем поведение робота в среде Snap4arduino
- 04/04/2020 — Создание домашних заданий в TRIK Studio
- 03/27/2020 — Дистанционное обучение робототехнике на платформе TRIK Studio
- 03/05/2020 — Открытая учебная робоплатформа нового поколения
- 02/25/2020 — Преемственность учебных материалов в робототехнике, альтернативы mBot
- 12/12/2019 — Методы распределённой разработки как учебный инструмент в робототехнике
- 12/10/2019 — Приглашаем на городской семинар «Современные микроконтроллеры и ранняя инженерная профориентация в школе»
- 12/02/2019 — Открытые зимние состязания Санкт-Петербурга по робототехнике 2019
- 11/22/2019 — Наш УМК по робототехнике — Победитель конкурса инновационных продуктов!
- 10/22/2019 — Сборка робота на основе конструктива из набора «Ресурсный набор Lego Mindstorms EV3 (45560)»
- 09/20/2019 — Наш УМК выставлен на участие в региональном конкурсе инновационных продуктов
- 09/12/2019 — Семинар «Техносфера современной школы: создание и перспективы использования»
- 09/01/2019 — Перевод регламента соревнований makeX 2019 года
- 05/29/2019 — Апробация плат от Elecfreaks
- 05/26/2019 — 2 место в категории «Следовании по линиии экстремал»
- 05/15/2019 — Образовательный робонабор под нашу книжку.
- 04/24/2019 — ME-Sensors 3D (модели для печати защитных пластин)
- 04/18/2019 — Региональный круглый стол в 169-ой
- 04/07/2019 — Поздравляем победителей открытых состязаний Санкт-Петербурга по робототехнике 6-7 апреля 2019
- 03/31/2019 — Открытые соревнованиях по робототехнике Центрального района
- 03/28/2019 — ИТНШ 2019. «Ноу-хау» на основной площадке конференции.
- 03/27/2019 — ИТНШ 2019. Выездной семинар в 169-ой
- 02/22/2019 — 3D-печать на занятиях. Из опыта работы.
- 02/18/2019 — Fischertechnik. BT Стартовый набор. Пробуем ROBO Pro Light
- 02/11/2019 — Образовательные продукты Makeblock — традиции, инновации и открытые стандарты
- 02/02/2019 — Курсы робототехники в 169-ой
- 01/30/2019 — Первый шаг в мир микроконтроллеров
- 01/27/2019 — Городские соревнования «Юный конструктор»
- 12/25/2018 — Обзор визуальных средств программирования микроконтроллеров (часть 2)
- 12/20/2018 — Городской семинар «Scratch-подобные визуальные среды программирования микроконтроллеров: обзор, сравнение, расширение возможностей, опыт использования»
- 12/19/2018 — Обзор визуальных средств программирования микроконтроллеров (часть 1)
- 12/14/2018 — Игрофикация в робототехнике, плюсы и минусы
- 12/14/2018 — Fischertechnik. BT Стартовый набор. Начинаем апробацию.
- 12/05/2018 — MakeBlock Ranger. 3D модели для сборки. Вариант 1.
- 11/22/2018 — Наш УМК — лауреат конкурса инновационных продуктов!
- 11/21/2018 — Поздравляем нашего выпускника!
- 10/23/2018 — В 169-ой переведен регламент MakeX Robotics Competition Blue Planet 2018
- 10/18/2018 — Новое поколение микроконтроллеров и программных средств, в чем отличие?
- 10/14/2018 — Зачем и как мы учим программировать микроконтроллеры. Как?
- 10/06/2018 — Робофинист 2018: ведем мастер-классы, представляем новые продукты.
- 10/05/2018 — Ура! В издательстве БХВ вышла наша новая книжка про роботов!
- 09/28/2018 — 3D печать в школе — несколько зарисовок из опыта работы.
- 09/22/2018 — Договор с MakeBlock Co.Ltd и ООО «ЦС Импэкс» о совместных исследованиях!
- 06/08/2018 — Advanced Arduino Extension — расширение для mBlock3 от А.Григорьева
- 04/24/2018 — Встреча: MakeBlock, DIGIS, БХВ и 169-ая))
- 03/28/2018 — ИТНШ 2018. Выездной семинар в 169-ой.
- 03/27/2018 — ПОФ 2018. Ярмарка «Успешных практик реализации ФГОС»
- 03/20/2018 — mBot. Собираем оптимальную конфигурацию учебного робота.
- 03/15/2018 — ПРОБЛЕМЫ ВНЕДРЕНИЯ УЧЕБНЫХ ПРОГРАММ ПО НАПРАВЛЕНИЮ «РОБОТОТЕХНИКА» В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
- 03/08/2018 — 7-8 марта. Выступление на Робофесте 2018 в Москве.
- 03/06/2018 — Новый видеоролик о mBot: «лягушка» и «жук»
- 02/14/2018 — ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
- 01/31/2018 — вебинар «Опыт школ по внедрению Инженерного инновационного класса»
- 01/30/2018 — Семинар по программированию микроконтроллеров и технологиям «Интернет-вещей»
- 01/18/2018 — Робототехника и экология. Выступление в Туле.
- 12/09/2017 — «Робоняша» в 169-ой
- 12/08/2017 — Новый ролик в видеоблоге: Робот mBot от компании Makeblock. ч.3-1. Расширение: шестиногий робот.
- 11/30/2017 — Межрайонный мастер-класс
- 11/25/2017 — 169-ой школе исполнилось 80 лет!
- 11/18/2017 — Практиканты «Петровского колледжа» в 169-ой
- 11/15/2017 — Новая книга!
- 11/07/2017 — Проект «Знакомимся, mBot!»
- 10/06/2017 — «Умные вещи», новый виток развития технологий
- 10/05/2017 — Как связать два микроконтроллера по Bluetooth. Настраиваем HC-05 для работы в режиме Master
- 10/04/2017 — СПО в школе. Давайте вместе заполним список! Часть 1. Поддержка робототехники и конструирования
- 10/03/2017 — Робототехника… без роботов. Scratch и имитационное программирование. Движение по линии
- 10/02/2017 — Стандарты для Arduino-роботов как возможность занять правильную нишу в образовательной робототехнике.
- 10/02/2017 — Использование распределенных ресурсов сетевых партнеров для формирования современной техносферы образовательной организации
- 10/02/2017 — Визуальное программирование микроконтроллеров в образовании
Гусеничное шасси на базе Arduino UNO
Шасси для робота, неотъемлемая часть конструкции любого робота, основная функция которого — перемещение. Китай предлагает не мало готовых вариантов, но большинство из них либо слишком дороги, либо не функциональны, слишком мало места под электронику. Единственный универсальный вариант — шасси для машинки, но монтажные отверстия на мой взгляд не слишком удобные.Моя хотелка сказала, хочу гусеничное шасси с возможностью прикручиванием сверху чего угодно, например «руки-манипулятора». То есть цель — получить универсальное шасси под любой роботизированный проект. На алике нашел более-менее подходящие гусеницы, которые через напечатанный переходник отлично встают на популярные ТТ двигатели.
В комплекте к ним идут уже напечатанные втулки, но скажу сразу они не того размера, они просто не налезают на вал двигателя, такие уж китайцы)
Корпус проектировал в SketchUp, получился немного угловатый, но мне все равно нравится, ибо все идеально выверенно, до 10-ых миллиметра (спасибо штангенциркулю) и напечаталось все очень круто. Пластик использовал PLA.
Как итог, готовая модель у меня выглядит вот так:
А это все комплектующие для сборки:
Видео сборки:
На видео не показано подключение серво и HC-SR04, так как в моем скетче они не используются, но место на крышке я под них все равно предусмотрел.
Инструкция по сборке:
http://wiki.droidbot.store/lib…0%BB%D0%B5%D1%82.pdf
Проект «Bluetooth машинка 2WD на Arduino UNO»
А это один из возможных проектов на данном шасси. Ничего особенного в нем нет, но можно на скорую руку проверить шасси в действии.
Требуемые компоненты для проекта
Нам необходимо:
Arduino UNO
HC-05
Драйвер двигателей L298N
Две батарейки 18650
Провода
Схема подключения
Скетч для Arduino
Во время записи скетча не забудьте отключить HC-05, а то выдаст ошибку!
int motorRight1 = 2; // Правый мотор.
int motorRight2 = 4;
int enableRight = 3;
int motorLeft1 = 6; // Левый мотор.
int motorLeft2 = 7;
int enableLeft = 5;
int control; // Управление двигателями.
int motorSpeed; // Управление скоростью.
void setup() {
pinMode (motorRight1, OUTPUT);
pinMode (motorRight2, OUTPUT);
pinMode (enableRight, OUTPUT);
pinMode (motorLeft1, OUTPUT);
pinMode (motorLeft2, OUTPUT);
pinMode (enableLeft, OUTPUT);
Serial.begin (9600);
}
void loop()
{
if (Serial.available() > 0) {
control = Serial.read();
/*********************** Скорость ***********************/
if (control == ‘1’) { // Скорость 1.
motorSpeed = 120;
}
if (control == ‘2’) { // Скорость 2
motorSpeed = 170;
}
if (control == ‘3’) { // Скорость 3.
motorSpeed = 250;
}
/*********************** Направление ***********************/
if (control == ‘W’) { // Ехать вперёд.
rightWheelForward ();
leftWheelForward ();
}
if (control == ‘S’) { // Ехать назад.
rightWheelBack ();
leftWheelBack ();
}
if (control == ‘E’) { // Повернуть направо вперёд.
rightWheelStop ();
leftWheelForward ();
}
if (control == ‘Q’) { // Повернуть налево вперёд.
leftWheelStop ();
rightWheelForward ();
}
if (control == ‘D’) { // Повернуть направо назад.
rightWheelStop ();
leftWheelBack ();
}
if (control == ‘A’) { // Повернуть налево назад.
leftWheelStop ();
rightWheelBack ();
}
if (control == ‘P’) { // Остановиться.
rightWheelStop ();
leftWheelStop ();
}
}
}
/*********************** Функции колёс ***********************/
void rightWheelForward () { // Правое колесо вперёд.
digitalWrite (motorRight1, LOW);
digitalWrite (motorRight2, HIGH);
analogWrite(enableRight, motorSpeed);
}
void leftWheelForward () { // Левое колесо вперёд.
digitalWrite (motorLeft1, LOW);
digitalWrite (motorLeft2, HIGH);
analogWrite(enableLeft, motorSpeed);
}
void rightWheelBack () { // Правое колесо назад.
digitalWrite (motorRight1, HIGH);
digitalWrite (motorRight2, LOW);
analogWrite(enableRight, motorSpeed);
}
void leftWheelBack () { // Левое колесо назад.
digitalWrite (motorLeft1, HIGH);
digitalWrite (motorLeft2, LOW);
analogWrite(enableLeft, motorSpeed);
}
void rightWheelStop () { // Правое колесо остановить.
digitalWrite (motorRight1, LOW);
digitalWrite (motorRight2, LOW);
analogWrite(enableRight, 0);
}
void leftWheelStop () { // Левое колесо остановить.
digitalWrite (motorLeft1, LOW);
digitalWrite (motorLeft2, LOW);
analogWrite(enableLeft, 0);
}
Программа для управление с андроида:
https://arduino-lab.ru/sketches/Remote_control.apk (программа не моя)
На правах рекламы
И кого заинтересовал, вот сам набор, доступен под заказ в моем магазине:
https://droidbot.store/nabor-g…bota-na-baze-arduino
Как сделать машинку на радиоуправлении Ардуино через bluetooth своими руками
Это первый роботизированный проект, который я когда-либо делал, и если вы никогда не пробовали собрать робота, то, скорее всего, думаете что это сложно. Но Ардуино и шасси 2WD / 4WD сделают вашу сборку намного проще, и вы соберете своего первого робота с радиоуправлением на Ардуино без каких-либо мучений.
По пути ко мне пришла идея о создании радиоуправляемой машины своими руками, которая бы объезжала препятствия, поэтому я собрал и этот проект, видео и файл программы к которому прикладываю ниже.
ФайлыШаг 1: Нужные части и инструмент
Я воспользовался готовыми решениями, и все запчасти и инструменты были приобретены через интернет.
Запчасти:
- Набор шасси 4WD для робота (GearBest)
- Arduino Nano (GearBest)
- Модуль H-моста LM298 (GearBest)
- Модуль bluetooth HC-06 (Amazon)
- Литий-ионные батарейки 2 x 18650 (GearBest)
- Отсек для батареек 2x 18650 (GearBest)
- Небольшая макетная плата (GearBest)
- Провода сечением 0.5 мм2
- Провода с джамперами папа-мама (Amazon)
- Провода с джамперами мама-мама (Amazon)
- Малярная лента, изолента или что-то подобное (Amazon)
Для робота, объезжающего препятствия:
Ультразвуковой модуль измерения расстояния HC — SR04 (GearBest)
Необходимый инструмент :
- Паяльник (Amazon)
- Кусачки (Amazon)
- Стриппер для провод (GearBest)
- Клеевой пистолет (GearBest)
Шаг 2: Что такое робот?
Робот – это электромеханическое устройство, которое способно каким-либо образом реагировать на окружающую обстановку и принимать самостоятельные решения или действия, чтобы достичь определенных целей.
Робот состоит из следующих компонентов:
- Структура / Шасси
- Привод / Мотор
- Контроллер
- Вводные устройства / Датчики
- Источник питания
В следующих шагах я опишу каждый из этих компонентов, и вы всё легко поймёте.
Шаг 3: Структура / Шасси
Структура состоит из физических компонентов. Робот имеет один или несколько физических компонентов, которые каким-либо образом двигаются для выполнения задания. В нашем случае структура робота – это шасси и колёса.
Шаг 4: Приводы
Под приводом можно понимать устройство, которое преобразовывает энергию (в робототехнике под энергией понимается электрическая энергия) в физическое движение. Большинство приводов производят вращательное или линейное движение.
В нашем случае привод – это DC-мотор, скорость которого равна 3000 оборотам в минуту, а вращающий момент 0.002 Н•м. Теперь добавим к нему шестерню с передаточным числом 1:48. Новая скорость уменьшается на коэффициент 48 (в результате давая 3000/44 = 68 оборотов в минуту) и вращающий момент увеличивается на коэффициент 48 (в результате давая 0.002 x 48 = 0.096 Н•м).
Шаг 5: Подготавливаем клеммы моторчиков
Отрежьте по 4 провода красного и черного цвета длиной примерно 12-15 см. Я использовал провода сечением 0.5 мм2. Оголите концы проводов. Припаяйте провода к клеммам моторчиков.
Вы можете проверить полярность моторчиков, соединив их с отсеком для батареек. Если он движется в прямом направлении (с красным проводом на позитивной и черным на негативной клеммах батареек), то с соединением все в порядке.
Шаг 6: Устанавливаем мотор
Прикрепите две акриловые распорки к каждому мотору при помощи двух длинных болтов и двух гаек. Для наглядности вы можете посмотреть видео.
Возьмите на заметку, что провода на каждом моторе ведут к центру шасси. Соедините оба красных и оба черных провода от моторов с каждой стороны шасси. После соединения у вас будет две клеммы на левой стороне и две на правой.
Шаг 7: Устанавливаем крышу
Послу установки 4 моторов нужно установить крышу. Приладьте 6 медных стоек при помощи гаек, клеммы проводов выведите сквозь отверстие в крыше.
Шаг 8: Контроллер
Теперь у нас установлены шасси и приводы, но нам не хватает контроллера. Шасси без контроллера никуда не поедут. Робот будет оставаться на месте, оставаясь безжизненным. Поэтому, для того чтобы робот перемещался, нам нужен мозг (контроллер).
Контроллер – программируемое устройство, способное работать по заданной программе и отвечающее за все вычисления, принятие решений и коммуникацию. В нашем случае в качестве контроллера мы используем микроконтроллер Ардуино Нано.
Контроллер принимает входные данные (с датчиков, удалённо и т.д.), обрабатывает их и затем даёт команду приводам (моторам) выполнить выбранное задание.
Если вы подключите позитивный провод от батарей на одну строну моторчика, затем подключите негативный провод от батарей на другой контакт моторчика, то он начнёт крутиться вперёд. Если вы поменяете провода местами, то мотор начнёт вращаться в другую сторону.
Микроконтроллер можно использовать, чтобы вращать мотор в одном направлении, но если вам хочется с помощью микроконтроллера вращать мотор и вперёд, и назад, то вам нужна дополнительная схема – H-мост. В следующем шаге я объясню, что это такое.
Шаг 9: Н-мост (модуль LM 298)
Что такое Н-мост?
Термин Н-мост произошел от типичного графического представления этой схемы. Это схема, которая может вращать мотор как в прямом, так и в обратном направлении.
Принцип работы:
Посмотрите приложенную картинку для понимания принципа работы схемы Н-моста. Мост состоит из 4 электронных выключателей S1, S2, S3, S4 (транзисторы / MOSFET/ IGBTS).
Когда выключатели S1 и S4 закрыты, а остальные два открыты, положительное напряжение будет проходить через мотор, и он будет вращаться в прямом направлении. Таким же образом, когда закрыты выключатели S2 и S3, а S1 и S4 открыты, обратное напряжение будет даваться на мотор и он начнёт вращаться в обратном направлении.
Заметка: выключатели на одной руке (то есть S1, S2 или S3, S4) никогда не закрываются одновременно – это создаст короткое замыкание.
Н-мосты доступны в виде интегральных схем, либо можно собрать свой мост при помощи 4 транзисторов или MOSFET. В моём случае используется интегральная схема Н-моста LM298, которая позволяет управлять скоростью и направлением моторов.
Описание распиновки:
Out 1: DC мотор 1 «+» или шаговый двигатель A+
Out 2: DC мотор 1 «-» или шаговый двигатель A-
Out 3: DC мотор 2 «+» или шаговый двигатель B+
Out 4: вывод мотора B
12v: вход 12V, но можно использовать от 7 до 35V
GND: Земля
5v: выход 5V, если джампер 12V стоит на месте, идеально для питания Arduino (и т.п.)
EnA: позволяет получать сигналы PWM для мотора A (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
IN1: включает мотор A
IN2: включает мотор A
IN3: включает мотор B
IN4: включает мотор B
BEnB: позволяет получать сигналы PWM для мотора B (Пожалуйста, прочитайте секцию «Arduino Sketch Considerations»)
Шаг 10: Входы / Датчики
В отличие от людей, роботы не ограничены лишь зрением, звуком, осязанием, обонянием и вкусом. Роботы используют различные датчики для взаимодействия с внешним миром.
Датчик – это устройство, которое выявляет и отвечает на определенные типы входящей информации из окружающего мира. Этой информацией может быть свет, тепло, движение, влажность, давление или любое другое явление окружающей среды.
Входящие сигналы могут идти от датчиков, удалённо, или со смартфона. В этом руководстве я использую смартфон в качестве девайса, отправляющего сигналы, управляющие роботом.
Шаг 11: Источник питания
Чтобы управлять приводами (моторами) и питать контроллер, роботу нужен источник питания. Большинство роботов питается от батарей. Когда мы говорим о батареях, то имеем в виду множество вариантов:
- Алкалиновые батарейки AA (не заряжаются)
- Никель-металгидридные или никель-кадмиевые батарейки AA (заряжаются)
- Литий-ионные батареи
- Литий-полимерные батареи
В зависимости от ваших нужд, нужно выбрать подходящий вид батарей. По-моему мнению, нужно всегда выбирать заряжаемые батареи достаточной ёмкости. Я использовал 2 литий-ионные батареи стандарта 18650 ёмкостью 2600mAh. Если для автономности вам нужно больше мощности, используйте большой комплект батарей, например 5A turnigy.
Отсек для батарей:
Отсек для батарей я заказал в Китае, он не подходил для батарей с плоским верхом, поэтому я использовал два неодимовых магнита для придания батарейкам нужной формы.
Зарядка:
Для зарядки батарей нужен хороший зарядник. По моему опыту, эти зарядники хорошо зарекомендовали себя:
- PowerEx AA Charger-Analyzer (Amazon)
- XTAR LiIon Battery Charger (Amazon)
- Turnigy LiPo Battery Charger (Amazon)
Шаг 12: Установка компонентов
Цельная схема устанавливается на крыше. Отсек для батарей, драйвер двигателей LM 298 и маленькую макетную плату я закрепил горячим клеем, но можно просто прикрутить их. Модуль bluetooth закрепляется скотчем. Ардуино нано вставьте в макетную плату.
Шаг 13: Электропроводка
Для соединения модулей понадобятся провода с джамперами.
Соедините красные провода двух моторов вместе (на каждой стороне) и затем черные провода. В итоге у вас выйдет по две клеммы с каждой стороны.
MOTORA отвечает за два правых мотора, соответственно два левых мотора соединены с MOTORB.
Для соединения всех компонентов следуйте инструкции:
Соединение моторов:
Out1 -> красный провод левостороннего мотора (+ )
Out2 -> черный провод левостороннего мотора ( — )
Out3 -> красный провод правостороннего мотора ( + )
Out4 -> черный провод правостороннего мотора ( — )
LM298 — > Arduino
IN1 -> D5
IN2-> D6
IN2 ->D9
IN2-> D10
Модуль Bluetooth -> Arduino
Rx-> Tx
Tx ->Rx
GND -> GND
Vcc -> 3.3V
Питание
12V — > красный провод батарей
GND -> черный провод батарей и пин GND на Arduino
5V -> соедините с пином 5V Arduino
Шаг 14: Логика управления
Чтобы понять принцип работы, я создал эту логическую таблицу. Она очень пригождается во время написания кода.
Шаг 15: Софт
Часть с фотом очень проста, она не требует никаких библиотек. Если вы поняли таблицу логики из прошлого шага, то сможете написать свой код. Я не тратил на код много времени и просто скопировал чей-то готовый вариант. Чтобы управлять роботом-машиной, я использую смартфон, соединённый с контроллером через модуль Bluetooth (HC-06).
Скачайте приложение. После его установки, свяжите телефон с модулем Bluetooth. Пароль «1234». Код Ардуино прикреплён ниже.
ФайлыШаг 16: Тестирование
Чтобы проверить робота-машину, я положил её на маленькую картонную коробку. Таким образом, колёса будут крутиться, но машинка будет оставаться на месте. Проверьте работоспособность, нажимая все доступные кнопки. Если всё работает, то можно по-настоящему управлять ей.
Заметка: если моторы вращаются в противоположном направлении, то просто поменяйте местами провода.
Шаг 17: Планы на будущее
В этом руководстве я объяснил, как создать простенькую машинку. Дальше я хочу добавить в неё некоторые улучшения. Вы можете присоединить к ней различные датчики, вот некоторые идеи:
- Добавление ультразвукового датчика для объезда препятствий
- Использование модуля WiFi, например ESP8266 или Node MCU вместо Bluetooth, для удлинения дистанции управления.
- Добавление солнечной панели для зарядки батарей.
Ардуино движение по черной линии
Введение:
В этом уроке мы создадим машинку, которая будет ездить по траектории нарисованной линии, а также останавливаться при обнаружении препятствий.
При создании любого робота, его нужно оснастить датчиками (показания которых будет считывать робот), управляющими модулями (для вывода результатов работы робота), и скетчем (по алгоритму которого должен работать робот). В нашем случае, мы оснастим машинку, тремя аналоговыми датчиками линий и одним ультразвуковым датчиком расстояния, а в роли управляющих модулей выступят два закрепленных к каркасе моторчика, с колёсами на валах.
Видео:
Нам понадобится:
- Arduino Uno х 1шт.
- Motor Shield (на 2 канала) x 1шт.
- Аналоговый датчик линии x 3шт.
- Машинка (базовый комплект)
Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеку:
- iarduino_HC_SR04_int для работы с ультразвуковыми датчиками расстояния по внешним прерываниям.
О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki – Установка библиотек в Arduino IDE .
Схема подключения:
Моторчики подключаются к клеммам M1 (левый мотор) и M2 (правый мотор) расположенным на Motor Sield. Аналоговые датчики линии подключаются к любым аналоговым входам Arduino Uno, в нашем примере используются входы A5 (для правого датчика), A4 (для центрального датчика) и A3 (для левого датчика). Вывод TRIG ультразвукового датчика расстояния подключается к любому выводу Arduino Uno, в нашем случае вывод D2. Вывод ECHO, при использовании библиотеки iarduino_HC_SR04_int, может подключаться только к тем выводам Arduino Uno, которые используют внешние прерывания, в нашем случае это вывод D3. Все датчики запитаны от напряжения 5 В. Напряжение питания на Arduino Unoподаётся через Motor Shield (клеммник Vin), для чего нужно установить перемычку, рядом с клеммником, в позицию «Общ. Пит.». Входы Motor Shield h2 (направление 1 мотора), E1 (ШИМ 1 мотора), E2 (ШИМ 2 мотора), h3 (направление 2 мотора), по умолчанию, подключены к выводам D7, D6, D5 и D4 соответственно, но их можно поменять, сняв перемычку и соединив вывод Motor Shield с нужным выводом Arduino Uno.
Алгоритм работы:
- Если центральный датчик находится на линии, а боковые вне линии, то машинка едет прямо.
- Если левый датчик находится на линии, а правый вне линии, то машинка поворачивает налево (независимо от показаний центрального датчика)
- Если правый датчик находится на линии, а левый вне линии, то машинка поворачивает направо (независимо от показаний центрального датчика)
- Если правый и левый датчики находятся на линии (вне зависимости от показаний центрального датчика), то такое состояние является неопределённым, машинка продолжает предыдущее движение (прямо или с поворотом) в течении 2 секунд (можно менять в скетче). Если в течении этого времени состояние не изменится, то она остановится.
- Если все три датчика находятся вне линии, то такое состояние является неопределённым (потеря линии). Если этому состоянию предшествовал поворот, то машинка продолжит поворот в течении 2 секунд (можно менять в скетче). Если в течении этого времени состояние не изменится, то она остановится. Если этому состоянию не предшествовал поворот (машинка ехала прямо и линия оборвалась), то машинка сразу остановится.
- Если перед машинкой появилось препятствие, на расстоянии менее 10 см (можно менять в скетче), то машинка остановится и продолжит движение, как только препятствие исчезнет.
Скорость движения задаётся в константе valSpeed, от 1 до 255. Крутизна поворотов задаётся в константе valTurning, от 1 до 255. Время продолжения движения, при неопределённом состоянии, задаётся в константе tmrDelay, в микросекундах. Направление движения моторов указывается логическими значениями элементов массива arrRoute (0 элемент – правый мотор, 1 элемент – левый мотор), по умолчанию все элементы равны «1». Если вы перепутали полярность при подключении мотора, то измените значение соответствующего элемента этого массива на «0».
Калибровка для светлых, слабоконтрастных или цветных линий:
Машинка настроена на движение по темной линии, но она может ездить по светлым, слабоконтрастным или цветным линиям. Для этого её нужно откалибровать, указав значения для констант valSensor1 (показание датчика находящегося на линии) и valSensor0 (показание датчика находящегося вне линии). Для чего, в коде setup скетча, предусмотрен вывод показаний центрального датчика в монитор последовательного порта.
- Поместите машинку так, чтобы центральный датчик находился над линией.
- Подключите Arduino Uno по USB кабелю.
- Откройте монитор последовательного порта. В мониторе высветится показание датчика на линии.
- Поместите машинку так, чтобы центральный датчик находился вне линии.
- Нажмите кнопку reset на Motor Shield. В мониторе высветится показание датчика вне линии.
- Укажите первое значение константе valSensor1, а второе значение константе valSensor0 и повторно загрузите скетч.
Введение:
В этом уроке мы создадим машинку, которая будет ездить по траектории нарисованной линии, а также останавливаться при обнаружении препятствий.
При создании любого робота, его нужно оснастить датчиками (показания которых будет считывать робот), управляющими модулями (для вывода результатов работы робота), и скетчем (по алгоритму которого должен работать робот). В нашем случае, мы оснастим машинку, тремя аналоговыми датчиками линий и одним ультразвуковым датчиком расстояния, а в роли управляющих модулей выступят два закрепленных к каркасе моторчика, с колёсами на валах.
Видео:
Нам понадобится:
- Arduino Uno х 1шт.
- Motor Shield (на 2 канала) x 1шт.
- Аналоговый датчик линии x 3шт.
- Машинка (базовый комплект)
Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеку:
- iarduino_HC_SR04_int для работы с ультразвуковыми датчиками расстояния по внешним прерываниям.
О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki – Установка библиотек в Arduino IDE .
Схема подключения:
Моторчики подключаются к клеммам M1 (левый мотор) и M2 (правый мотор) расположенным на Motor Sield. Аналоговые датчики линии подключаются к любым аналоговым входам Arduino Uno, в нашем примере используются входы A5 (для правого датчика), A4 (для центрального датчика) и A3 (для левого датчика). Вывод TRIG ультразвукового датчика расстояния подключается к любому выводу Arduino Uno, в нашем случае вывод D2. Вывод ECHO, при использовании библиотеки iarduino_HC_SR04_int, может подключаться только к тем выводам Arduino Uno, которые используют внешние прерывания, в нашем случае это вывод D3. Все датчики запитаны от напряжения 5 В. Напряжение питания на Arduino Unoподаётся через Motor Shield (клеммник Vin), для чего нужно установить перемычку, рядом с клеммником, в позицию «Общ. Пит.». Входы Motor Shield h2 (направление 1 мотора), E1 (ШИМ 1 мотора), E2 (ШИМ 2 мотора), h3 (направление 2 мотора), по умолчанию, подключены к выводам D7, D6, D5 и D4 соответственно, но их можно поменять, сняв перемычку и соединив вывод Motor Shield с нужным выводом Arduino Uno.
Алгоритм работы:
- Если центральный датчик находится на линии, а боковые вне линии, то машинка едет прямо.
- Если левый датчик находится на линии, а правый вне линии, то машинка поворачивает налево (независимо от показаний центрального датчика)
- Если правый датчик находится на линии, а левый вне линии, то машинка поворачивает направо (независимо от показаний центрального датчика)
- Если правый и левый датчики находятся на линии (вне зависимости от показаний центрального датчика), то такое состояние является неопределённым, машинка продолжает предыдущее движение (прямо или с поворотом) в течении 2 секунд (можно менять в скетче). Если в течении этого времени состояние не изменится, то она остановится.
- Если все три датчика находятся вне линии, то такое состояние является неопределённым (потеря линии). Если этому состоянию предшествовал поворот, то машинка продолжит поворот в течении 2 секунд (можно менять в скетче). Если в течении этого времени состояние не изменится, то она остановится. Если этому состоянию не предшествовал поворот (машинка ехала прямо и линия оборвалась), то машинка сразу остановится.
- Если перед машинкой появилось препятствие, на расстоянии менее 10 см (можно менять в скетче), то машинка остановится и продолжит движение, как только препятствие исчезнет.
Скорость движения задаётся в константе valSpeed, от 1 до 255. Крутизна поворотов задаётся в константе valTurning, от 1 до 255. Время продолжения движения, при неопределённом состоянии, задаётся в константе tmrDelay, в микросекундах. Направление движения моторов указывается логическими значениями элементов массива arrRoute (0 элемент – правый мотор, 1 элемент – левый мотор), по умолчанию все элементы равны «1». Если вы перепутали полярность при подключении мотора, то измените значение соответствующего элемента этого массива на «0».
Калибровка для светлых, слабоконтрастных или цветных линий:
Машинка настроена на движение по темной линии, но она может ездить по светлым, слабоконтрастным или цветным линиям. Для этого её нужно откалибровать, указав значения для констант valSensor1 (показание датчика находящегося на линии) и valSensor0 (показание датчика находящегося вне линии). Для чего, в коде setup скетча, предусмотрен вывод показаний центрального датчика в монитор последовательного порта.
- Поместите машинку так, чтобы центральный датчик находился над линией.
- Подключите Arduino Uno по USB кабелю.
- Откройте монитор последовательного порта. В мониторе высветится показание датчика на линии.
- Поместите машинку так, чтобы центральный датчик находился вне линии.
- Нажмите кнопку reset на Motor Shield. В мониторе высветится показание датчика вне линии.
- Укажите первое значение константе valSensor1, а второе значение константе valSensor0 и повторно загрузите скетч.
В данной статье будет описан процесс создания робота, ездящего по линии. Эта задача является классической, идейно простая, она может решаться много раз, и каждый раз вы будете открывать для себя что-то новое. Решение этой задачи и реализация полученного решения позволяют приобрести необходимые начальные навыки для дальнейшего совершенствования в робототехнике.
Существует множество подходов для решения задачи следования по линии. Выбор одного из них зависит от конкретной конструкции робота, от количества сенсоров, их расположения относительно колёс и друг друга.
В нашем примере будет собран робот на лёгкой платформе с двумя колёсами и двумя датчиками линии, расположенными на днище робота перед колёсами.
В результате выглядеть он будет так:
Что понадобится
Для нашего примера понадобятся следующие детали:
Вообще говоря, лучше было бы использовать NiMH-аккумуляторы: они лучше отдают ток и значительно дольше держат напряжение, но для целей этого проекта одной батарейки на 9 В вполне хватило.
Собираем робота
Сначала соберём робота, установим всю механику и электронику.
Собираем платформу
Для начала прикрепим колёса к моторам.
Затем с помощью пластиковых П-образных креплений прикручиваем моторчики к платформе. Обратите внимание на взаимное расположение крепления и моторчики: в креплении есть небольшие углубления, так что если всё соединить правильно, то моторчики будут крепко держаться и никуда не выскочат.
Теперь крепим балансировочный шар.
Отлично! Платформа собрана. Если вам кажется, что колёсам отведено слишком мало места и они трутся о платформу, то скорее всего вам нужно посильнее надавить на колёса, чтобы они плотнее сели на вал мотора.
Крепим сенсоры
Закрепим их, как показано на фото:
Можно было бы выбрать и другое место. Это могло бы сделать контроль проще или сложнее, а самого робота более или менее эффективным. Оптимальное расположение — вопрос серии экспериментов. Для этого проекта просто был выбран такой способ крепления.
Крепим Arduino
Arduino закрепим с противоположной стороны двумя винтиками и гайками.
Опять же, можно выбрать и другое место. Например над колёсами, если приподнять Arduino на латунных стойках. Это изменило бы положение центра масс и повлияло бы на эффективность робота в лучшую или худшую сторону.
Крепим Motor Shield и соединительные провода
Установим Motor Shield на Arduino и подсоединим соединительные провода. Обратите внимание, чтобы соотвествовать программному коду из примера ниже, моторчики соединены с Motor Shield так: правый — к клеммам M1 с прямой полярностью (плюс к плюсу), а левый — к M2 с обратной (плюс к минусу).
В этом проекте, для экономии времени концы соединительных проводов просто скручены с контактами моторов. При работе «начисто» стоит жёстко припаять провода к моторам.
Крепим Troyka Shield
Присоединяем сверху Troyka Shield и подключаем датчики к 8 и 9 цифровым контактам. В итоге получаем следующую конструкцию:
Программирование
Теперь напишем программу, которая заставит собранную конструкцию двигаться по нарисованной линии. В проекте мы будем использовать чёрную линию, напечатанную на белых листах бумаги.
Основная идея алгоритма
Пусть у нас усть белое поле, и на нём чёрным нарисован трек для нашего робота. Используемые датчики линии выдают логический ноль, когда «видят» чёрное и единицу, когда «видят» белое.
На прямой робот должен пропускать трек между сенсоров, то есть оба сенсора должны показывать единички.
При повороте траектории направо, правый сенсор наезжает на трек и начинает показывать логический ноль. При повороте налево, ноль показывает левый сенсор.
Таким образом получаем простую систему с тремя состояниями:
На вход системы поступает информация с сенсоров. Получаем следующую логику переходов:
Левый | Правый | Целевое состояние |
---|---|---|
STATE_FORWARD | ||
1 | STATE_RIGHT | |
1 | STATE_LEFT | |
1 | 1 | STATE_FORWARD |
Реализация на Arduino
Проблема инертности и её решение
Однако если выставить скорость моторов побольше, мы столкнёмся со следующей проблемой: наш робот будет вылетать с трека, не успевая отреагировать на поворот. Это связано с тем, что наши моторчики не умеют тормозить мгновенно.
В этом легко убедиться поставив следующий эксперимент: с заданной скоростью робот будет двигаться по поверхности, и в некоторый момент будет установлена нулевая скорость и измерен тормозной путь робота. Пусть робот разгоняется по монотонной поверхности и тормозится при фиксировании импровизированной стоп-линии.
Эксперимент проведём для разных скоростей. Код программы для эксперимента таков:
На той поверхности, на которой проводился эксперимент, были получены следующие результаты:
Таким образом, начиная с некоторого момента у нашего робота нет никакой возможности успеть среагировать и остаться на треке.
Что можно сделать?! После того, как сенсоры улавливают поворот, можно остановиться и вернуться назад на некоторое расстояние, зависящее от скорости перед остановкой. Однако мы можем отдать команду роботу ехать с какой-то скоростью, но не можем приказать ему проехать какое-то расстояние.
Для того, чтобы понять зависимость расстояния при заднем ходе от времени, был проведён ещё один замер:
На скорости 50, например, робот проделывал путь, зависящий от времени следующим образом:
Полученные две зависимости были линейно аппроксимированы, затем была выведена формула зависимости времени, которое надо двигаться назад, от скорости перед остановкой.
Обратим внимание на то, что у вас значения могут оказаться другими: из-за особенностей сборки либо из-за поверхности, поэтому в общем случае лучше провести все измерения самостоятельно.
Адаптивное поведение
Перед финальным экспериментом произведём ещё несколько поправок.
Во-первых, нам необязательно давать команду ехать назад перед каждым поворотом, как мы помним, на маленькой скорости робот прекрасно справляется и без этого. К тому же лучше ему двигаться не прямо назад, а немного поворачивая, всё-таки робот находится перед поворотом.
Во-вторых, нам стоит различать состояния робота: когда он движется по прямой, и ничто ему не мешает ускоряться; и когда робот входит в поворот. В первом случае действительно будем увеличивать скорость робота для более динамичного прохождения трека, во втором случае будем сбрасывать скорость до значения, достаточного для успешного прохождения поворота, и будем держать эту скорость ещё какое-то время.
В итоге наш код будет выглядит следующим образом:
Результат
Что дальше?
Представленный алгоритм оставляет множество возможностей для улучшения и оптимизации. Скорость поворота можно так же менять адаптивно. Можно добавить контроль заноса. Можно поиграть с расположением сенсоров и центром масс. В конце концов можно получить непобедимого на треке робота.
Нет ничего лучше, чем обставить оппонента на секунду-другую.
Беспилотный транспорт и логистические системы: Материалы для подготовки
1. Автономный рой дронов для поиска и спасения людей
2. Создание роботизированной производственной цепочки по сортировке, складированию и доставке новых материалов до потребителя с использование технологии «интернета вещей»
3. Квантовый гравилёт
4. Клиентский модуль для управление сетью дронов-доставщиков и их взаимодействия с дрон-поинтами
1. Автономный рой дронов для поиска и спасения людей
Руководители проекта: Никитина Е.Г., Даниленко И.Е.
Аннотация: Задача команды — создать рой из трех или более дронов, которые смогут самостоятельно организовать «поисковую сеть» на заданном участке местности, оперативно провести фото- или видеосъемку и анализ данных в реальном времени и транслировать данные оператору в реальном времени.
Дроны должны рассчитать (на основе параметров камеры и данных о внешних условиях) дистанцию между друг другом при полете, полетную траекторию каждого дрона, полетное время, количество полетов каждого дрона (в случае, если заряда АКБ недостаточно, чтобы закончить миссию за один пролет). Каждый дрон в полете контролирует свое состояние (например, в случае разряда АКБ дрон должен вернуться к оператору). В случае выбывания какого-либо дрона рой должен в реальном времени перестроить свой полетный план и все параметры полета самостоятельно, без участия оператора.
Видеопоток с каждого дрона транслируется по Wi-Fi на компьютер оператора.
Участники проекта:
• познакомятся с особенностями конструкции и работы беспилотников,
• научатся работать с машинным зрением и нейросетями,
• узнают о групповом интеллекте роботов и будете разрабатывать алгоритмы гетерогенного взаимодействия,
• получат шанс узнать об особенностях работы поисковых отрядов из первых рук,
• одними из немногих в мире поднимут в воздух рой дронов, способных взаимодействовать не только с центральным компьютером, но и друг с другом.
Проект является продолжением проекта «Поиск пропавших людей в лесу при помощи дронов» (автономный дрон, способный летать под кронами деревьев, избегая препятствий), и проводится в сотрудничестве с добровольным поисковым отрядом «Лиза Алерт».
Планируемый результат — создание автономного самоорганизующегося роя из трех или более дронов с машинным зрением и трансляцией видео, способных одновременно провести анализ указанного участка местности и самостоятельно вернуться на точку старта.
Партнеры проекта: ГК «Геоскан», лаборатория перспективных систем управления МФТИ, образовательная онлайн-платформа Uavprof.com, Центр изучения и разработки мультиагентных систем ИТМО
2. Создание роботизированной производственной цепочки по сортировке, складированию и доставке новых материалов до потребителя с использование технологии «интернета вещей»
Руководители проекта: Давыдкин М.Н., Нафиков А.М.
Аннотация: Цель проекта — создание цифрового двойника роботизированной производственной цепочки по сортировке, складированию и доставке новых материалов до потребителя с использование технологии «интернета вещей» с использованием виртуальной среды.
Задачи:
• Изучить возможности виртуальной среды CoppeliaSim
• Спроектировать стационарных и мобильных роботов, а именно разработать: информационно-измерительную и управляющую системы, системы связи, системы передвижения, манипуляционную системы, системы технического зрения
• Разработать автоматизированную линию по маркировке, транспортировке и складированию товаров. Технологическая линия должна содержать следующих роботов: стационарный робот манипулятор, мобильный робот, нонвейерная линия
• Интегрировать технологическую линию в виртуальную среду CoppeliaSim
• Осуществить взаимодействие виртуальной среды с внешним миром используя встроенные API сервисы, для принятия заказов от потребителя.
В дистанционном формате участникам проекта предлагается погрузится в виртуальный мир CoppeliaSim, где каждый сможет создать цифрового двойника своей собственной технологической цепочки. Постепенно, изучая возможности среды CoppeliaSim, мы создадим мобильных и стационарных роботов, научим их перемещаться в пространстве и взаимодействовать с другими участниками виртуального мира. Заставим работать слаженно на выполнение общего дела (выполнение технологического процесса). При изучении и проектировании роботов рассмотрим вопросы о их технологическом вооружении, т.е. как робота, созданного в виртуальном мире, создать в реальном. Рассмотрим программно-аппаратные средства для выполнения поставленных задач и оборудование, на котором возможно изготовить детали робота. Произведем технико-экономический расчет и составим бюджет проекта для очной сессии, а также рассчитаем дедлайн проекта.
Партнер проекта: Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
3. Квантовый гравилёт
Руководители проекта: Терентьев Ю.А., Коледов В.В.
Аннотация: Цели и задачи проекта — наглядно показать возможности перспективного высокоскоростного транспорта, познакомиться с основами физических процессов транспорта будущего.
На дистанционном этапе участникам будет предложено:
• познакомиться с текущими проблемами и ограничениями на существующем транспорте,
• познакомится с физическими принципами построения новых видов транспортных систем,
• узнать про свойства разреженного воздуха, постоянных магнитов,
• познакомится с основными накопителями энергии,
• узнать про потери энергии на транспорте и др.
До начала этапа участники должны знать основные законы Ньютона и его теорию тяготения, закон сохранения энергии. После дистанционного этапа участники будут знать основные проблемы современного транспорта, ориентироваться в накопителях энергии, узнают о поведении проводников в условиях низких температур, свойствах рекуперации энергии и др.
На очном этапе участникам будет предложена уникальная возможность принять участие и ознакомится с работой действующей и масштабируемой модели — демонстратора одного из элементов основной технологии вакуумного магнитолевитационного транспорта, так называемого «КВАНТОВОГО ГРАВИЛЁТА», принцип экологичного и энергоэффективного движения которого основан на эффективном использовании взаимодействия квантовых эффектов комбинаций из «левитера» на основе криостатируемого блока высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), трассы из высокоэнергетических постоянных магнитов на основе NdFeB и гравитационного поля Земли.
Партнеры проекта: НП «ГЛОНАСС», НИУ Московский авиационный институт, Институт радиотехники и электроники имени В.А.Котельникова Российской академии наук
4. Клиентский модуль для управление сетью дронов-доставщиков и их взаимодействия с дрон-поинтами
Руководители проекта: Шишканова Ю.А., Васюник А.Е.
Аннотация: Цель проекта — создание клиенто-ориентированного модуля для взаимодействия пользователей с сетью станций доставок дронами.
С появлением онлайн-агрегаторов доставки ассортимент доставляемых товаров начинает расширяться, меняется и способ заказа еды: с 2015 года интернет начнет лидировать, количество заказов через этот канал начинает ощутимо расти.
«Рынок доставки продуктов питания показывает просто крейсерские скорости, за прошлый год спрос на доставку продуктов в России вырос на 50%. При этом емкость этого рынка в 10 раз больше общепита, — говорит Сергей Полиссар, управляющий директор «Яндекс.Еды». — Он начал развиваться только год-два назад, и здесь есть потенциал даже для большего развития, чем во всех остальных. Кто первым сможет выстроить и внедрить правильную бизнес-модель, тот и победит».
Кроме онлайн-агрегаторов развиваются и способы доставки: пешие курьеры, курьеры на автомбилях, доставка роботами и беспилотниками, бесконтактная доставка. Инфраструктура доставки роботизированными системами находится на этапе зарождения, поэтому важно прорабатывать логистику систем доставки и их взаимодействия с пользователями, что особенно важно в текущей эпидемиологической обстановке и различного рода ограничений.
Ожидаемый результат — web-приложение, которое позволит создавать заказы, подтверждать заказы и оплачивать их, распределять нагрузку и планировать время доставки дронами, рассчитывать стоимость доставки, регистрировать новые дроны и дрон-поинты в системе.
Партнер проекта: ООО «Коптер Экспресс Технологии»
Arduino — Робот
Начало работы с роботом Arduino
Это устаревший продукт.
С помощью робота Arduino вы можете узнать об электронике, механике и программном обеспечении. Это крошечный компьютер на колесах. Он поставляется с рядом примеров проектов, которые вы можете легко воспроизвести, и это мощная робототехническая платформа, которую можно взломать для выполнения всевозможных задач.
Робот имеет большое количество входов; два потенциометра, пять кнопок, цифровой компас, пять датчиков пола и устройство для чтения SD-карт.Он также имеет динамик, два двигателя и цветной экран в качестве выходов. Вы можете управлять всеми этими датчиками и исполнительными механизмами через библиотеку роботов.
На роботе есть две разные платы: плата управления (вверху) и плата двигателя (внизу). Если вы только начинаете заниматься электроникой и программированием, вам следует работать с платой управления. По мере того, как вы набираетесь опыта, вы можете повозиться с Motor Board.
Плата управления роботом
Плата двигателя робота
Настройка робота
Когда вы впервые открываете робота, вам нужно настроить пару вещей, прежде чем он будет готов к работе.
Сначала вам нужно вставить SD-карту в слот на задней стороне экрана TFT, а затем вставить экран в разъем на плате управления робота. Экран должен быть ориентирован так, чтобы синий текст с надписью «SD Card» находился рядом с кнопками и динамиком.
Как только это будет на месте, вам нужно будет прикрепить защитную крышку к нижней плате. Это поможет предотвратить повреждение моторной платы любыми объектами на земле. Прикрепите защитное покрытие к нижней части робота, как показано ниже.
Контент на SD-карте
SD-карта используется для хранения информации, которую может прочитать робот. Он поставляется с предварительно загруженными изображениями и звуковыми файлами, используемыми в примерах Explore . Освоившись с функциями робота, вы сможете добавлять свои собственные файлы. Если вы когда-нибудь случайно удалите файлы, используемые в эскизах исследования, вы можете скопировать их из каталога SDcontent в библиотеке роботов. Или вы можете скачать файлы здесь.
Подключение робота к компьютеру
На каждой плате робота есть микроконтроллер, который программируется независимо от других.Рекомендуется программировать плату управления (верхнюю плату) только до тех пор, пока вы не ознакомитесь с функциями робота. Плата мотора (нижняя плата) имеет стандартную прошивку, которая подходит для большинства приложений общего назначения.
Подключите плату управления к компьютеру с помощью кабеля USB.
После подключения платы загорится зеленый светодиод, помеченный как PWR на плате управления. LED1 под ним несколько раз мигнет. На плате двигателя также должны гореть красные светодиоды, обозначенные как от LED1 до LED5 (сторона, противоположная переключателю питания).
Если светодиоды на любой плате не загораются, проверьте, подключен ли плоский 10-контактный кабель связи рядом с выключателем питания к обеим платам.
Установка драйверов
OSX
- При первом подключении робота к компьютеру под управлением OSX запускается «Помощник по настройке клавиатуры». С роботом нечего настраивать, поэтому вы можете закрыть этот диалог, нажав красную кнопку в верхнем левом углу окна.
Окна
Следующие инструкции предназначены для Windows 7.Они действительны также для Windows XP с небольшими отличиями в диалоговых окнах.
- Подключите плату и дождитесь, пока Windows начнет процесс установки драйвера. Если установщик не запускается автоматически, перейдите в Диспетчер устройств Windows (Пуск> Панель управления> Оборудование) и найдите список роботов Arduino. Щелкните правой кнопкой мыши и выберите Обновить драйвер .
- На следующем экране выберите «Искать на моем компьютере драйверы» и нажмите Далее .
- Нажмите кнопку Обзор … . Появится еще одно диалоговое окно: перейдите в папку с только что загруженным программным обеспечением Arduino. Выберите папку drivers и щелкните OK , затем щелкните Next .
- Вы получите уведомление о том, что плата не прошла тестирование логотипа Windows. Нажмите кнопку Все равно продолжить .
- Через несколько секунд появится окно с сообщением, что мастер завершил установку программного обеспечения для Arduino Robot.Нажмите кнопку Close .
Linux
Нет необходимости устанавливать драйверы для Linux. (Проверено с Ubuntu 12.04)
Привет, пользователь!
Робот Arduino поставляется с предварительно загруженным приложением, которое запрашивает ваше имя, как вы хотите назвать робота и где вы находитесь. Посмотрите на экран робота, чтобы узнать, как вводить информацию с помощью кнопок и потенциометра.
Робот можно питать от 4 батареек AAA или подключить кабель USB к двигателю или плате управления.
После завершения процесса настройки робота вы можете начать писать свои собственные программы для управления им.
Загрузка тестового скетча
Чтобы запрограммировать робота, подключите плату управления к компьютеру через USB. Откройте IDE Arduino и загрузите скетч, расположенный в Файл> Примеры> Robot_Control> Learn> MotorTest.
Вам нужно указать IDE, на какую плату Arduino вы нацеливаетесь с помощью своего программного обеспечения, поэтому откройте меню Tools> Board и выберите Arduino Robot Control .
IDE Arduino должна знать, к какому из ваших USB-портов подключен робот. В меню «Инструменты »> «Последовательный » перечислены доступные порты.
- Если отображается только один элемент, щелкните по нему.
- Если отображаются два или более, вы можете отключить плату управления и снова открыть меню; исчезнувшая запись должна быть роботом. Снова подключите плату и выберите этот последовательный порт.
Нажмите кнопку «Загрузить» в верхнем левом углу окна IDE.Подождите несколько секунд — на плате должны мигать светодиоды RX и TX. Если загрузка прошла успешно, появится сообщение «Готово». появится в строке состояния программы. Как только это появится, вы можете отключить робота от USB-кабеля.
С батареями в роботе включите выключатель питания и положите его на землю. Робот должен показать вам несколько основных движений. Поздравляю! Вы запустили робота и запустили его.
Если робот не движется, выключите питание.Подключите плату двигателя к компьютеру с помощью кабеля USB. Загрузите скетч File> Examples> Robot_Motor> Robot_Motor_Core в IDE и выберите Arduino Robot Motor в меню Boards . Загрузите этот скетч, отключитесь от компьютера и попробуйте снова его включить.
Примечание. Если после подключения робота последовательный порт не отображается и перезапуск IDE / отключение-повторное подключение робота не помогает, выполните следующие действия:
- Откройте очень простой скетч, например Blink или BareMinimum
- Нажмите кнопку загрузки
- Когда в строке состояния отображается «Загрузка… «, дважды нажмите кнопку сброса на плате управления.
- Последовательный порт должен отображаться как обычно.
Перемещение робота
Этот эскиз многократно перемещает робота вперед и назад.
Каждый раз, когда вы пишете код для робота, обязательно включайте
Нет необходимости инициализировать объект Robot.
Чтобы заставить колеса двигаться, вызовите робота.motorsWrite (). motorsWrite () требует 2 аргумента: скорость левого мотора и скорость правого мотора. Эти значения находятся в диапазоне от -255 до 255, где -255 — полный задний ход, а 255 — полная скорость вперед. Если вы передадите значение 0, мотор перестанет вращать колесо.
После загрузки эскиза отсоедините USB-кабель от робота. Когда USB подключен, двигатели робота отключаются. Включите питание и смотрите, как он двигается!
# включить void setup () {
Robot.begin (); // инициализировать библиотеку
}
void loop () {
// двигаться вперед на одну секунду
Robot.motorsWrite (255,255);
задержка (1000);
Robot.motorsWrite (0,0); // остановка движения
delay (1000);
// двигаться назад на одну секунду
Robot.motorsWrite (-255, -255);
задержка (1000);
Robot.motorsWrite (0,0); // остановка движения
delay (1000);
}
Прочтите кнопки
Вы напишете эскиз, который будет печатать нажатия кнопок на экране.
Во-первых, вам нужно включить библиотеку роботов.
# включить
В setup ()
запустите робота и экран.
void setup () {
Robot.begin ();
Robot.beginTFT ();
}
В цикле ()
каждые 100 мс считывайте состояние кнопок. Если кто-то нажимается, напишите имя на экране.
void loop () {
Robot.debugPrint (Robot.keyboardRead (), 10, 10);
задержка (100);
}
В папке explore примеров роботов есть эскиз под названием Logo , который объединяет этот пример с движением робота сверху.
Измените скорость двигателя с помощью потенциометра
Это позволяет вам контролировать скорость, с которой робот движется по прямой линии. Поворачивая ручку и отображая значения от -255 до 255, вы устанавливаете скорость и направление (вперед или назад) робота.
Во-первых, вам нужно включить библиотеку роботов.
# включить
В setup ()
необходимо вызвать Robot.begin ()
для инициализации функций робота.Также вызовите Robot.beginTFT ()
, чтобы инициализировать экран.
Robot.begin ();
Robot.beginTFT ();
}
В цикле ()
считайте значение потенциометра с помощью Robot.knobRead ()
. Сопоставьте его значение (число от 0 до 1023) от -255 до 255. Выведите это значение на экран и используйте его для изменения скорости двигателей.
void loop () {
int val = map (Robot.knobRead (), 0,1023, -255,255);
Робот.debugPrint (val);
Robot.motorsWrite (val, val);
задержка (10);
}
Двигатель робота отключается при подключении через USB. После программирования робота отключите USB-кабель и вставьте батарейки. Включите выключатель питания и наблюдайте за движением робота. Поймайте робота и поверните ручку, чтобы изменить его скорость.
Шуметь
Робот может издавать звуки двумя разными способами. Есть простой звуковой сигнал, но робот также может создавать более сложные звуки, считывая последовательность музыки с SD-карты.В этом примере вы начнете с звукового сигнала. Чтобы узнать о более сложном воспроизведении, см. Пример Melody в папке learn .
Во-первых, вам нужно включить библиотеку роботов.
# включить
В setup ()
необходимо вызвать Robot.begin ()
для инициализации функций робота. Также вызовите Robot.beginSpeaker ()
, чтобы инициализировать динамик.
void setup () {
Робот.начинать();
Robot.beginSpeaker ();
}
В цикле ()
вы можете вызвать Robot.beep ()
, чтобы создать звуковой сигнал. Есть три различных типа звуковых сигналов; простой сигнал, двойной сигнал и длинный сигнал.
void loop () {
Robot.beep (BEEP_SIMPLE);
задержка (1000);
Robot.beep (BEEP_DOUBLE);
задержка (1000);
Robot.beep (BEEP_LONG);
задержка (1000);
}
Следующие шаги
С роботом можно делать много вещей.Несколько примеров на этой странице не передают это должным образом. Чтобы увидеть несколько более сложных примеров того, что может делать робот, посмотрите на эскизы, найденные в папке Explore примеров роботов. Это более полные примеры, которые показывают вам несколько различных приложений для робота.
Вам необходимо откалибровать модуль компаса робота, чтобы он вращался плавно. Если вы используете старую модель с Honeywell HMC 6352, вы можете обратиться к этому руководству: Калибровка компаса
Чтобы узнать больше о функциях конкретных входов и выходов робота, просмотрите папку learn в примерах роботов.
Обязательно посетите страницу библиотеки робота и страницу оборудования для получения дополнительной информации о технических аспектах робота.
Текст руководства по началу работы с Arduino находится под лицензией Лицензия Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Примеры кода в руководстве опубликованы в открытом доступе.
Сделайте своего первого робота Arduino — Лучшее руководство для начинающих!
Если вы новичок в Arduino и планируете создать своего первого робота, то вот руководство для вас.Посмотрите на изображения того, что вы собираетесь построить сегодня.
В этом уроке я покажу, как создать робота Arduino с различными функциями. Мы можем научиться использовать разные программы для различных функций, в основном робота, управляемого смартфоном, с функцией избегания препятствий, слежением за стеной и решателем лабиринта. Или вы также можете сделать это только для одной функции.
увидеть это в действии
Автономная функция Материалы и инструменты Шаг 2: Изготовление шасси
Просверлите два отверстия для двигателя:
Соедините два двигателя:
Сделайте три отверстия для роликового колеса:
Подсоедините самоустанавливающееся колесо:
Сделайте два отверстия с каждой стороны коробки для подключения двигателей и три отверстия на дне для соединения роликового колеса после измерения и маркировки правильного диаметра.Затем установите моторы и ролик.
АккумуляторыПодключение аккумуляторов.
Схема подключения.
Приклейте батарейки внутрь коробки.
Установите две 9-вольтовые батареи в коробку над роликом. Затем подключите их параллельно и подключите переключатель, как показано на схеме выше.
Подключение Arduino и Motor ShieldПрикрепите моторный щит над Arduino.
Подсоедините провода аккумулятора к клеммам PWR щитка двигателя.
Подключите двигатели к моторному щиту.
Снимите перемычку с этого порта.
Подключите моторный щит над Arduino и поместите его над батареей. Затем подключите провода от моторов и АКБ к моторному щиту. Перед подключением ознакомьтесь со схемой подключения, так как это очень важно.
Инструкции по подключению:
- Подключите левый двигатель к «M1» моторного щита
- Подключите правый электродвигатель к «M3» моторного щита
- Подключите провод от аккумулятора к «ext pwr» моторный щит
Не забудьте снять перемычку с «pwr» моторного щитаСделайте два отверстия и включите Arduino
Отметьте место, чтобы проделать отверстия.
Сделайте отверстия.
Подсоедините зажим аккумулятора к штекерному разъему постоянного тока на 9-вольтовой батарее.
Поместите эту 9-вольтовую батарею в коробку.
Сделайте два отверстия для доступа к USB-порту и входному порту постоянного тока Arduino. Возьмите еще одну 9-вольтовую батарею и подключите зажим для батареи к адаптеру штекерного разъема постоянного тока, затем подключите штекерный разъем постоянного тока к входному порту Arduino DC, чтобы запитать Arduino. Затем поместите батарею между двигателями и Arduino внутри коробки.
Подключение модуля Bluetooth и коммутатораПодключите модуль Bluetooth к Arduino, как показано на схеме подключения, и поместите его в коробку.Затем проделайте отверстие для установки переключателя на задней стороне коробки и подсоедините переключатель (здесь я поменял переключатель, который использовался ранее из-за некоторых проблем с пайкой).
Инструкция по подключению модуля Bluetooth:
- «TX» модуля Bluetooth переходит к «RX» Arduino
- «RX» модуля Bluetooth переходит к «TX» Arduino
- «VCC» модуля Bluetooth идет к «5v» Arduino
- «GND» модуля Bluetooth переходит к «GND» Arduino
- Контакты состояния и ключа модулей BT остаются неиспользованными.
Возьмите ультразвуковой датчик и приклейте к нему небольшой L-образный пластиковый элемент и приклейте его поверх пластиковой коробки (или, если у вас нет клеевого стержня, используйте двусторонний Лента). Затем подключите перемычки, как показано на схеме выше.
Инструкция по подключению ультразвукового датчика:
- «VCC» ультразвукового датчика переходит к «+5» Arduino
- «GND» ультразвукового датчика переходит к «GND» Arduino
- Контакт «Триггер» ультразвукового датчика идет к «Аналоговому контакту 1» Arduino
- Контакт «Эхо» ультразвукового датчика идет к «Аналоговому контакту 0» Arduino
. Теперь мы закончили все подключения, и это время программировать.
Последний шаг — коды Arduino и редактирование приложения BluetoothЗагрузите « Final Sketch », указанный в разделе кода. Если вы столкнулись с какой-либо ошибкой, убедитесь, что вы установили библиотеку AFmotor.
Теперь мы узнали, как легко программировать Arduino. Я показал здесь несколько программ, позволяющих использовать этого робота в качестве робота, избегающего препятствий, слежения за стеной и управления через Bluetooth. и, наконец, я объединил эти три функции вместе. Посмотрите видео для получения дополнительной информации и информации.
Обязательно установите библиотеку AFmotor в Arduino.Скачайте библиотеку AFmotor. Чтобы установить библиотеку Arduino, обратитесь к этой странице.Начало работы с приложением Bluetooth
Немного поразвлечься с помощью функции «Следование за стеной» и предотвращения препятствий
Посетите мой блог здесь — robotechmaker.com
Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, оставьте комментарии ниже.
Робот для рисования | Hackaday
У стола для рисования песка[Марка] мудро стеклянная столешница. Многие из нас, вероятно, видели видео, на котором работает стол для рисования песком, на котором стальной шар, магнитно связанный с порталом под слоем песка, лениво рисует геометрические узоры с предельной точностью и дзен-спокойствием.Это все хорошо, но [Марк Рехорст] считает, что также может быть интересно увеличить скорость и посмотреть, как мяч пробивается сквозь песок, как и предполагала физика. Однако есть более глубокая причина, по которой [Марк] работает над этим. Более быстрое рисование приводит к менее четким результатам, но на сколько именно? Чтобы ответить на этот вопрос, [Марк] просто запустил свою таблицу (которая называется The Spice Must Flow ) на быстрой и медленной скорости и задокументировал результаты.
Эти два изображения показывают разницу между движением стола со скоростью 100 мм / с и 500 мм / с.Более низкая скорость заметно четче, но, с другой стороны, более высокая скорость завершает рисунок примерно в пятой части времени. [Марк] говорит, что по мере того, как мяч агрессивно ускоряется для достижения заданной скорости, больше песка разбрасывается по существующим линиям, что приводит к потере деталей.
Нарисовано со скоростью 100 мм / с (около 190 минут) Нарисовано со скоростью 500 мм / с (38 минут)Четкая детализация или более быстрое рисование? Что «лучше» зависит от многих вещей, но совершенно очевидно, что кот [Марка] находит быструю версию более захватывающей.Вы можете увидеть таблицу [Марка] на высокой скорости и реакцию кошки на видео, размещенном ниже.
Читать далее «Наблюдайте за образцами плуга быстрого плоттера на скорости» →
Может ли ползать? Он может подняться? Может катиться? Он умеет кататься на коньках? Он умеет рисовать? Наминукас [Миколаса Джуратиса] может делать все это, и он размером с зимний ботинок. Бродячие роботы обычно попадают в одну категорию передвижения, и самые причудливые — амфибии. Мы классифицируем этот как переход между тремя режимами.
Первый режим похож на дюймового червяка и манипулятора робота. Используя вакуумный стакан на ступице каждого колеса, он прикрепляет один конец к земле, затем поднимается в желаемом направлении и повторяется. Его вторая форма — это двухколесный балансировочный робот, который является самой быстрой конфигурацией, и он может даже переносить вещи на своих присосках. В финале он может объединить все трюки и использовать тележку для камеры, как скейтборд. Один конец прилипает к тележке, а другой — к опорному колесу.
Naminukas — это не просто бегать по полу, потому что он может использовать инструменты с достаточной ловкостью, чтобы разборчиво писать на доске, лазать по стенам и даже перемещаться по потолку.Если они станут разумными, им негде будет спрятаться, кроме комнаты с мохнатым ковром, и разве это способ жить?
Нам нравятся вездеходы, от парящих гидросамолетов до приливных танков.
Читать далее «Ультрамобильный маленький робот карабкается по стенам» →
[Иван], кажется, любит делать 3D-печатные машины с гусеницами. В его последней модели 50 серводвигателей используются для рисования узоров на песке на пляже. Вы можете увидеть, как это работает, на видео ниже.Что ж, точнее, вы можете увидеть, что это не работает, а затем работать, поскольку первая итерация прошла не так, как планировалось.
Arduino Mega 2560 обеспечивает мозги, и весь блок весит почти 31 фунт, включая батареи. Мы не видели файлы чертежей Ивана, хотя было несложно по-своему взглянуть на робота.
Читать далее «Гусеничный робот рисует из песка» →
Проект BrachiGraph состоит из двух частей: аппаратной части рисовальной руки с сервоприводом (перьевого плоттера) и программных утилит (написанных на Python), которые позволяют управлять сервоприводами рисовальной руки для преобразования растрового изображения в графическое изображение. набор линий, которые можно использовать для рисования изображения, напоминающего оригинал, в различных стилях.Все программное обеспечение и дизайн, необходимые для создания вашей собственной версии, можно найти на странице проекта на Github.
Учитывая, что материалы для этого проекта оцениваются в 14 евро, полученные результаты просто поразительны, даже если принципы, лежащие в основе проекта, восходят, конечно, к древнегреческим. Основное оборудование — это пантограф, который предоставляет основные подсказки о том, как приводятся в действие сервоприводы на руке плоттера.
Главным достижением здесь, безусловно, является минимализм, с тремя очень дешевыми микросервисами SG-90 вместе с некоторыми деревянными кусочками, прищепкой для одежды или чем-то подобным, и, конечно же, ручкой, обеспечивающей функциональный плоттер, который любой может собрать на медленной скорости. Воскресный день из случайных обрывков, разбросанных по мастерской.
Не у всех из нас есть станки с ЧПУ, лазерные резаки и 3D-принтеры, и я готов поспорить, что большинство из нас начинали не так хорошо. Недорогая машина для рисования, которую [jegatheesan] сделал для своей дочери, напоминает нам, что вы можете создать прототип, а затем сделать работающий механический Da Vinci из самых простых материалов и в основном ручных инструментов. Он также написал собственное программное обеспечение для рисования с простым интерфейсом.
В проекте [jegatheesan] действительно есть что нравится.Сначала он сам занимается математикой, делая то, что нам всем нравится, раскапывая старые школьные учебники по тригонометрии и алгебре для переподготовки. Затем он приступил к созданию своего прототипа, сделанного с использованием картонной трубки для основной опоры и соломинок и английских булавок для вытяжных рычагов. У него уже был моторный щит для его Arduino, но он поддерживал только 2 сервопривода, поэтому он сделал свой собственный щит с 3 сервоприводами. В конце концов, прототип сказал ему, что он должен повторить некоторые вычисления, что позволило ему перейти к финальной машине.
Одно можно сказать о последней машине: горячий клей действительно должен быть универсальным средством производителя — вы не найдете здесь много винтов. Даже сервоприводы удерживаются на месте с помощью большого количества клея. И механизм подъема ручки тоже довольно навороченный. Все это закреплено на двух вертикальных направляющих стержнях, поэтому оно может легко скользить вверх и вниз. Чтобы заставить его двигаться вверх и вниз, он приклеил колесо игрушечной машинки не по центру к сервомеханизму. Когда сервопривод вращается, смещенное от центра колесо действует как кулачок, давя на деревянное основание, чтобы либо поднять машину, либо опустить ее, в зависимости от того, где колесо вращается.
См. Его страницу hackaday.io для полного пошагового процесса разработки. Но сначала посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, насколько впечатляет такая простая машина в действии.
Читать далее «Впечатляющая машина для рисования, сделанная так просто» →
Подвиньтесь к Клоду Моне, в городе появился новый акт в виде робота, способного создавать довольно крутые произведения искусства.
Мы и раньше видели художников-роботов, но большинство из них либо декартовы, либо висячие роботы.Это полноценная роботизированная рука с шарпи, которая рисует точками, придавая своей работе ощущение импрессионизма.
Настоящая роботизированная рука — это серийная Interbotix WidowX. Люди из Phantom Multimedia написали специальное программное обеспечение, которое берет графику и разбивает ее на 1-битное представление. Затем код случайным образом просматривает растровое изображение, выбирая точки для рисования на носителе. Сложной частью этого проекта было выяснить, как преобразовать 2D-изображение в 3D-движения руки робота.Поскольку рука имеет несколько суставов, существует несколько математических решений для положения руки для перемещения маркера в любую заданную точку. В итоге команда написала алгоритм для определения наиболее эффективного способа перехода от точки к точке. Даже в этом случае каждый рисунок занимает часы.
Как будто этого было недостаточно, программное обеспечение было переработано для определения положения датчиков. Вместо автоматического перемещения рычага в заданную точку, рычаг вручную перемещается в определенное место, и данные, полученные от сервокодировщиков, используются для определения положения датчика на конце рычага.Каждая точка, полученная таким образом, затем может быть объединена для создания 3D-модели.
Читать дальше «Остерегайтесь художников, роботы займутся вашей работой дальше» →
Любящий рисовать, но смертельно боясь чернил ручки, [Марсель] придумал маленькую машинку для рисования, сделанную из Lego, которая будет делать это за него. Это не очень сложная сборка, но в ней есть несколько различных компонентов, скомпонованных таким образом, чтобы выполнять задачу, и это само по себе круто. Ах да, шучу насчет того, что «боится чернил ручки».
Автомобильные сервоприводыиспользуются для управления ручкой в направлениях X и Y. Эти сервоприводы имеют диапазон движения только на 180 градусов, чего недостаточно, чтобы переместить перо очень далеко. Чтобы увеличить расстояние перемещения ручки, [Марсель] прикрепил к сервоприводу большую шестерню, которая вращает гораздо меньшую шестерню, которая едет на реечной передаче, прикрепленной к станине. Петля Lego заменяет ось Z и используется для установки высоты ручки, которая привязана к машине с помощью резиновой ленты.
Чтобы заставить машину рисовать, пользователь перемещает аналоговый джойстик.Изменяющиеся значения сопротивления потенциометров джойстика измеряются Arduino. Затем Arduino перемещает каждый сервопривод в соответствующее положение с помощью ШИМ. Если вы хотите узнать, как это сделать, ознакомьтесь с руководством по регулятору.
Если вы не готовы l’eggo рисовать машинки Lego, обратите внимание на это сверхсложное творение или на этот эмулятор руки, который рисует Мона Лизу.
Amazon.com: Робот для рисования стен с кабельным плоттером Arduino Maker Project Kit Полярный график с мотором Детали игрушек DIY STEM: Игрушки и игры
Цена: | 59 долларов.99 + Депозит без импортных пошлин и доставка в Российскую Федерацию $ 17,92 Подробности |
- Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
- Изделие в разобранном виде.
- Предлагаем исходный код и руководство пользователя в формате PDF.
- Робот Draw Wall Painting разработан на базе Arduino
Создание робота для рисования Arduino — по дешевке
очков в мусорном контейнере!
Во-первых, если вы не нашли время, чтобы добавить свой голос в мой опрос DrawBot, пожалуйста, сделайте это! ((Фото любезно предоставлено Trashcam Project))
Поскольку кажется, что есть интерес научиться как можно дешевле построить робота-рисовальщика, я решил, что дам некоторую помощь в том, как это сделать.Как гласит старая пословица: «Быстро, дешево и хорошо — выберите любые два». Самый простой способ собрать робота-рисовальщика — это купить некоторые детали с полки, сложить их вместе и начать раскачиваться. Я начну с самого дешевого способа начать работу и перейду к более стандартному варианту:
- Базовая анатомия. Практически все роботы для рисования вертикальных стен сделаны из одних и тех же основных материалов. К счастью, при небольшом усилии эти части в значительной степени взаимозаменяемы.Вам нужны печатные платы для мозга, два шаговых двигателя для работы по обе стороны линии, идущей к ручке, ручка и множество проводов. Если вы хотите пофантазировать, вы также можете найти серводвигатель. Остальных можно было просто собрать из чего угодно. Однако, для полноты картины, вот список покупок или список охоты за мусором в зависимости от того, как вы собираетесь построить своего робота:
- Электронный мозг, созданный с нуля или работающий на Arduino
- Два одинаковых шаговых двигателя
- Пучки проволоки
- Катушки
- Крепкая нить или леска
- Ручка
- Винты, болты, деревянные и / или печатные пластмассовые детали
- Дополнительно: один серводвигатель
- Запчасти бесплатно.
- Хотя это самый дешевый метод, затраты времени и усилий не будут незначительными. Придется запачкать руки. Некоторые из самых дорогих частей робота-рисовальщика на самом деле можно купить за 0 долларов, если вы готовы запачкать руки. Пока у вас есть ножовка, дрель и несколько отверток, мир — ваша устрица.
- Шаговые двигатели. Шаговые двигатели (и, возможно, серводвигатели) можно найти на тротуарах, мусорных баках и в шкафах офисных зданий каждую неделю.Если вы не знаете, с чего начать, попробуйте просто зайти в офисное здание и предложить избавиться от старых принтеров, копиров, сканеров и CD / DVD-плееров. Вам нужно будет действительно покопаться в этих машинах, чтобы найти шаговые двигатели, и когда вы их найдете, они, вероятно, будут шаговыми двигателями с «постоянным магнитом» или «консервными банками». Вы можете отличить шаговый двигатель от двигателя постоянного тока, посмотрев, сколько у него выводов или клемм. Всего два означает, что это двигатель постоянного тока. Четыре или пять означают, что это почти наверняка шаговый двигатель.В идеале вам понадобятся два одинаковых шаговых двигателя.
- Проволока. В крайнем случае вы можете использовать телефон, кабели Ethernet, старые динамики, старые USB-кабели, компьютерные клавиатуры или мыши или даже электрические шнуры, отрезанные от любого электрического устройства в качестве источника провода. По сути, пока у вас есть кусачки и инструменты для зачистки проводов, вы никогда не останетесь без большого количества проволоки.
- USB-кабель. Независимо от того, какой робот-рисовальщик вы создадите, скорее всего, вам понадобится один из них. Большинство Arduinos используют кабель USB A-to-B, а некоторые клоны используют кабель USB A-to-Micro или USB A-to-Mini.Если вы можете найти только USB-кабель с разъемом неправильного типа, подумайте о том, чтобы взломать его, отрезав один конец и прикрепив провода к нужному разъему. В качестве альтернативы, что еще более разрушительно, вы можете разрезать и зачистить провода в кабеле, вскрыть USB-порт на Arduino / clone и припаять провода USB-кабеля прямо к плате. На самом деле проще найти или купить подходящий кабель.
- Адаптер питания. Если в вашем проекте есть полноценный Arduino или приличный клон Arduino, вы можете использовать блок питания, обеспечивающий 7-12 В постоянного тока.Если вы осмотритесь в своем доме, вы почти наверняка найдете широкий выбор адаптеров питания для любого количества различных видов выброшенной электроники. Просто посмотрите на сам адаптер питания, и он явно укажет выходное напряжение. Пока вы ищите в офисном здании копировальные аппараты и принтеры, не забудьте спросить, есть ли у них старые адаптеры питания.
- Винты, шайбы, гайки и болты. Сохранение этих частей при разборке различной электроники даст вам больше оборудования, чем вам понадобится.
- Дерево. Вы можете найти древесные отходы, выброшенные на строительных площадках, в старые поддоны или, если вам очень тяжело, — в мебели. Вам нужно оснастить что-нибудь, чтобы прикрепить два двигателя к стене или куску дерева (который, в свою очередь, будет прикреплен к стене).
- Катушки. Подойдет практически любой цилиндрический объект с отверстием, подходящий для вала двигателя. Вы можете использовать оставшуюся катушку с ниткой или шпульку. Вы можете вырезать одну из пробки. Вы можете просверлить отверстие в занавеске или штанге шкафа и обмотать оба конца резиновыми лентами, чтобы нить или нить не соскользнули.
- Держатель ручки. Самый простой пример, который я когда-либо видел, — это робот-рисовальщик AS220, в котором ручка держалась на зажиме для бумаг и подвешивалась на двух кусках моноволоконной проволоки. Вы можете использовать другой кусок резной пробки, кусок глины или связку резиновых лент вокруг ручки, чтобы прикрепить ее к проводам. С очень легким держателем для ручек вам может потребоваться небольшой груз. Раньше я использовал полиэтиленовый пакет с несколькими разряженными батарейками ААА.
- Строительство с нуля.
- Еще в 2011 году Шон Уоллес написал для Make отличный набор руководств о том, как построить робота-рисовальщика. Эта установка не полагается на Arduino, а скорее создает драйверы шагового двигателя и плату управления из электронных компонентов. Без учета стоимости провода, двигателей, источника питания и доставки электрические компоненты, вероятно, будут стоить около 15 долларов. Причина, по которой я исключил провода, двигатели и источник питания, заключается в том, что эти вещи, вероятно, можно было получить бесплатно, как описано выше.Ваши общие затраты на создание такого робота могут составить около 15 долларов, плюс утилизированные детали.
- На базе Arduino.
- Создание робота-рисовальщика на базе Arduino — определенно самый простой способ. Самый дешевый вариант — получить клон Arduino и щит (ы) шагового двигателя.
- Arduinos и клоны
- Дешевые Arduino-клоны. Хорошей отправной точкой для клонов Arduino является список 10 любимых клонов Arduino Филиппа Торроне.
- Злой безумный ученый Дьяволино. Хотя этот клон Arduino можно купить в виде набора для самостоятельной пайки всего за 13,50 долларов плюс доставка, в нем отсутствуют регулятор напряжения и USB-порт, присутствующие на Arduino Uno. Это означает, что вам нужно быть осторожным, чтобы выбрать источник питания только в диапазоне 4,5–5,5 В. Кроме того, вам понадобится кабель FTDI для связи с Diavolino. Новый кабель FTDI обычно стоит от 15 до 20 долларов. Хотя я никогда ничего не покупал напрямую в EMSL, но у меня есть один из их Egg-ботов, я могу сказать, что вполне доволен качеством их продукции.
- Комплект Dorkboard. У меня нет опыта работы ни с Dorkboard, ни с Surplusgizmos.com, но они, по всей видимости, продают этот клон за 6,25 доллара. Как и в случае с Diavolino, в нем отсутствуют регулятор напряжения и порт USB. В отличие от Diavolino, он не выполнен в форм-факторе Arduino, что означает, что вам понадобится макетная плата и беспорядок перемычек или действительно большой беспорядок перемычек.
- Ардуино. Использование полнофункциональных Arduino Uno, Arduino Mega или электрически идентичного клона означает, что вы можете использовать интерфейс USB-кабеля, стандартный моторный щит и можете использовать широкий спектр возможных адаптеров питания.Честно говоря, если учесть необходимость в кабеле FTDI, обычном или специализированном адаптере питания, необходимости в макетной плате и работе, связанной с MacGuyvering все вместе, может быть проще и дешевле просто получить полнофункциональный Arduino.
- Дешевые Arduino-клоны. Хорошей отправной точкой для клонов Arduino является список 10 любимых клонов Arduino Филиппа Торроне.
- Моторные щиты
- Arduino Motor Shield. Официальный моторный щит Arduino обойдется вам примерно в 30 долларов. Я им не пользовался, поэтому не могу это комментировать. Просто знайте, что это не самый дешевый вариант, и читайте дальше.
- Два драйвера Sparkfun EasyDriver. SADBot Дастина Робертса использовал Arduino с двумя драйверами Sparkfun EasyDriver, соединенными проводами и макетами. Нет причин, по которым вы не могли бы сделать то же самое, если у нее есть отличные инструкции. Эти драйверы обойдутся вам примерно в 15 долларов каждый плюс доставка. Опять же, это не самый дешевый вариант.
- Adafruit Motor Shield. Я не могу достаточно рекомендовать Adafruit Motor Shield. Его довольно легко паять, и за 19,50 долларов это явно самый дешевый вариант на основе экрана.На веб-сайте Adafruit есть подробные инструкции о том, как собрать и использовать щит, с множеством библиотек Arduino для начала. Помимо всего этого, есть два разных хорошо задокументированных проекта роботов-рисовальщиков с открытым исходным кодом, в которых используется один и тот же щит.
- Наборы.
- Насколько мне известно, в настоящее время доступно только два набора для самостоятельной сборки для создания робота для рисования вертикальных линий.
- Полярограф и полярограф Sandy Noble SD.Сэнди Ноубл публикует свои проекты роботов и программное обеспечение для рисования Polargraph с сентября 2011 года. Программное обеспечение и прошивка, которую Сэнди написал для своего Polargraph, можно использовать с Arduino Uno и Adafruit Motor Shield или с его индивидуальным щитом. Самое замечательное в этих наборах то, что с небольшим ЖК-экраном и портом для SD-карты они позволяют рисовать полностью без компьютера. За 30 фунтов вы можете получить только щит в разобранном виде. За 78 фунтов стерлингов вы получаете полностью собранный PolarshieldSD, включающий два драйвера для степ-джойстиков и сенсорный ЖК-экран.За 230 фунтов стерлингов вы получите все необходимое, включая PolarshieldSD, полностью собранный с драйверами шаговых палочек и сенсорным ЖК-экраном, в корпусе, напечатанном на 3D-принтере, с напечатанными на 3D-принтере звездочками, шаговыми двигателями, серводвигателем, креплениями для двигателей и держателем ручки. Вы можете найти проекты частей Сэнди с открытым исходным кодом на Thingiverse, а все его программное обеспечение и прошивки — в репозитории кода проектов Google.
- Кстати, мой первый робот для рисования использовал Arduino Uno, Adafruit Motor Shield, а также программное обеспечение и прошивку Sandy.У меня это сработало замечательно, и я недавно купил у него щит PolargraphSD, чтобы я мог делать свои роботизированные рисунки еще дальше.
- Макеланджело Дэна Ройера 2. Дэн Ройер ведет блог о своем рисовальном роботе, который теперь носит прозвище Макеланджело, примерно с февраля 2012 года. Дэн продает новейшую версию своего рисовального робота за 175 долларов за комплект DIY и 250 долларов за комплект с основным детали полностью собраны. Он делится своими проектами с открытым исходным кодом для частей на Thingiverse и всего программного обеспечения и прошивок на Github.
- Программное обеспечение / Прошивка.
- Полярограф. Как упоминалось выше, вы можете найти проекты частей Сэнди с открытым исходным кодом на Thingiverse, а все его программное обеспечение и прошивки — в репозитории кода проектов Google. Что мне особенно нравится в использовании Arduino с Adafruit Motor Shield для питания робота-рисовальщика, так это то, что эта установка является довольно «независимой» от программного обеспечения / прошивки. Используя эту электронику как мозг, стоящий за операцией, вы могли выбрать для рисования либо прошивку / программное обеспечение Sandy Polargraph, либо прошивку / программное обеспечение Dan’s Makeangelo, а также практически любые степперы, провода, катушки и оборудование.До сих пор я использовал только программное обеспечение Sandy’s Polargraph, но как только я закончу создание своего совершенно нового робота-рисовальщика с питанием от PolargraphSD, я думаю, что воспользуюсь своим доверенным старым Arduino и Adafruit Motor Shield, чтобы опробовать смесь программного обеспечения и прошивки Дэна. И, как только я попробую это сделать, я думаю, что попробую написать собственное программное обеспечение для рисования Arduino!
- Макеланджело. Как обсуждалось ранее, Дэн делится своими проектами с открытым исходным кодом для частей на Thingiverse, а также всего программного обеспечения и прошивок на Github.
- SADBot. Дастин Робертс спроектировала и построила робота-рисовальщика на солнечной энергии после успешного Kickstarter, описанного в ее книге «Making Things Move», и задокументировала все, включая свое программное обеспечение, в виде инструкций.
- Эрик плоттер. Мэтт Болл и Уилл создали робота-рисовальщика и поделились своим кодом на Github.
- Der Kritzler от Алекса Вебера. Der Krizler Алекса — один из первых роботов-рисовальщиков, которых я когда-либо видел в сети. Он предоставил довольно много документации для своей установки, в которой используется крошечный клон Arduino и два драйвера двигателя Pololu, а также его код на Github.
Хорошо, вот как вы собираете или собираете все, что нужно для создания робота-рисовальщика!
Итак, что бы вы хотели узнать дальше? Примите участие в моем опросе DrawBot или оставьте комментарий!
Сообщения в DrawBot Adventure Series- Хотите создать DrawBot?
- Ресурсы и ссылки DrawBot
- DrawBot, приключение начинается
- DrawBot для медленных учеников
- DrawBot — Детали заказаны !!!
- DrawBot — Неисправность
- DrawBot — Детали отправлены !!!
- DrawBot — Что бы вы нарисовали?
- DrawBot — План!
- DrawBot — Хаки
- DrawBot — Доставка?
- DrawBot — Поставка, Часть II
- DrawBot — Поставка, Часть III
- DrawBot — Сборка, Часть I
- DrawBot — Поставка, Часть IV
- DrawBot — Сборка, Часть II
- DrawBot — Сборка, часть III
- DrawBot — Сборка, часть IV
- DrawBot — Особенности конструкции
- DrawBot — Halp !!! Нет — серьезно, небольшая помощь?
- DrawBot — Face Palm
- DrawBot — Поставка, Часть V
- DrawBot — Серебряная подкладка из строя
- DrawBot — Поставка, Часть VI
- DrawBot — Сборка, Часть V
- DrawBot — Сборка, Часть VI
- DrawBot — Печатные детали
- DrawBot — Сборка, Часть VII
- DrawBot — Работа, Часть I
- DrawBot — Сборка, Часть VIII
- DrawBot — Разборка, Часть II
- DrawBot — Печать!
- DrawBot — Печать, часть II
- DrawBot — Калибровка
- DrawBot — Выбор пера
- DrawBot — Успех рисования (иш) !!!
- DrawBot — еще один успешный рисунок! И обновление
- Перезапуск зависшего рисунка DrawBot
- TSP FTW!
- Более быстрые рисунки DrawBot
- Две новые ссылки DrawBot! И обновление!
- Отличные слайды DrawBot
- Еще один робот для рисования !!!
- Практический совет DrawBot: горшок под наблюдением
- Самый большой струйный принтер в истории
- Почему DrawBot рисует на стенах?
- Код лабиринта + полярограф?
- Идеи эстетического перепроектирования DrawBot
- Орел приземлился
- Каждому телу нужен череп
- Этот проект не собирается перерабатывать саму себя
- Сверхпроектированные катушки
- Сверхпроектированные опоры шагового двигателя, направляющие нити
- Сверхпроектированные торцевые крышки болтов, Держатель кейса
- Поиск запчастей DrawBot
- DrawBot — Путешествие!
- DrawBot — предварительный просмотр
- Опрос робота для рисования на базе Arduino
- Создание робота для рисования на Arduino — на дешевом
- DrawBot — экскурсия по печатным деталям
- Неопознанный объект из пеноматериала
- Робот для рисования на базе Arduino — дубль 2 (или 3)
- DrawBot, теперь ДЕЙСТВИТЕЛЬНО настенный!
- Изучение держателей для ручек роботов-рисовальщиков и соображений дизайна
- Держатели для ручек роботов-рисовальщиков, ручки для каллиграфии и мысленные эксперименты
- Хватит разговоров! Наконец-то подставка для ручки!
- Post Mortem держателя ручки DrawBot
- To Maker Faire !!!
- Пропускаю! Как я мог забыть про скакалку ?!
- PlotterBot на выставке Maker Faire Bay Area 2013!
- ПлоттерБот.com — новый сайт посвященный роботам-рисовальщикам
Arduino-мини-сумо-робот-эскиз »JSumo
- Все статьи
- МАГАЗИН
- Sumo Robots
- GZERO Robot Sumo — MEB Turkey Robot Competition 2016 1 место
- Impala Sumo Robot
- New Design JSUMO Sumo Robot
- Kyuseishu Sumo Robot
- Lancer 2.0 Robot Sumo
- Morpheus Sumo Robot — BattleLab Robotica 2016 Победитель 1-го места
- GS-5RC 2013 Edition Робот-сумо
- Sakin Sumo Robot — 1-е место 2015 и 2-е место 2014 Все международные роботы-сумо из Турции
- Мои роботы-сумо зовут Meikyoushisui-no-Kizuna — 明鏡 止水 ノ 絆 —
- Fırato Series Japan Style Robots Sumo
- RoboGazi Sumo Robot Project
- Deep Impact Sumo Robot (Old Project — 2011)
- Paladino Sumo Robot / UFFight Robótica — 2015
- Wolf Sumo Robot (by Team Flex) — 2014
- Shadow Sumo Robot (2012)
- Shadow Sumo Robot толкает моего друга!
- Сенджу 4.Победитель Всеяпонского международного робототехнического сумо, декабрь 2014 г. (26)
- Робот-сумо Сюрё-Канна (2013 г.)
- Робот-сумо Сюрё-Канна, выпуск 2012 г. し こ 名 : 首領 『神 無』
- SEA-Bots — ARTech (робот-сумо из Аргентины )
- Mini Sumo Robots
- InvisiblePower V1.1 // Команда — RobotikaJJG
- KAI — Club de Robotica ESIME Azcapotzalco
- IKTAN — Club de Robotica ESIME Azcapotzalco
- Boris X v2 — BORIS RoboC TEAM (Winner X v2 2018)
- Tech
- 4 способа, которыми LiPo батареи могут повредить ваши проекты…
- Переключатели Apem для роботов Sumo
- Первые версии контроллеров роботов Sumo
- Проект контроллера двигателя постоянного тока с высоким током
- Как сделать хорошего робота Sumo
- Как сделать мини-робота-сумо с помощью EASYBOARD? Код в комплекте!
- Как сделать мини-робота-сумо с XMotion?
- Руководство для Genesis Ver.2 — Большие изменения для производителей роботов.
- График двигателя Maxon (ток — мощность — время)
- Учебное пособие Minisumo для материнской платы Genesis Arduino
- Руководства
- Руководство по сборке робота-повторителя линии Arduino
- Как собрать мини-робота Sumo M1?
- Как сделать мини-робота-сумо с XMotion?
- Основы XMotion — XMotion 101
- Руководство для Genesis Ver.2 — Большие изменения для производителей роботов.
- Робот Форма подачи заявки
- Все статьи
- МАГАЗИН
- Sumo Robots
- GZERO Robot Sumo — MEB Turkey Robot Competition 2016 1-е место
- Impala Робот Sumo
- Новый дизайн JSUMO Sumo Robot
- Kyuseishu Sumo Robot
- Lancer 2.0 Robot Sumo
- Morpheus Sumo Robot — BattleLab Robotica 2016 Победитель 1-го места
- GS-5RC 2013 Edition Робот-сумо
- Sakin Sumo Robot — 1-е место 2015 и 2-е место 2014 Все международные роботы-сумо из Турции
- Мои роботы-сумо зовут Meikyoushisui-no-Kizuna — 明鏡 止水 ノ 絆 —
- Fırato Series Japan Style Robots Sumo
- RoboGazi Sumo Robot Project
- Deep Impact Sumo Robot (Old Project — 2011)
- Paladino Sumo Robot / UFFight Robótica — 2015
- Wolf Sumo Robot (by Team Flex) — 2014
- Shadow Sumo Robot (2012)
- Shadow Sumo Robot толкает моего друга!
- Сенджу 4.Победитель Всеяпонского международного робототехнического сумо, декабрь 2014 г. (26)
- Робот-сумо Сюрё-Канна (2013 г.)
- Робот-сумо Сюрё-Канна, выпуск 2012 г. し こ 名 : 首領 『神 無』
- SEA-Bots — ARTech (робот-сумо из Аргентины )
- Mini Sumo Robots
- InvisiblePower V1.1 // Команда — RobotikaJJG
- KAI — Club de Robotica ESIME Azcapotzalco
- IKTAN — Club de Robotica ESIME Azcapotzalco
- Boris X v2 — BORIS RoboC TEAM (Winner X v2 2018)
- Tech
- 4 способа, которыми LiPo батареи могут повредить ваши проекты…
- Переключатели Apem для роботов Sumo
- Первые версии контроллеров роботов Sumo
- Проект контроллера двигателя постоянного тока с высоким током
- Как сделать хорошего робота Sumo
- Как сделать мини-робота-сумо с помощью EASYBOARD? Код в комплекте!
- Как сделать мини-робота-сумо с XMotion?
- Руководство для Genesis Ver.2 — Большие изменения для производителей роботов.
- График двигателя Maxon (ток — мощность — время)
- Учебное пособие Minisumo для материнской платы Genesis Arduino
- Руководства
- Руководство по сборке робота-повторителя линии Arduino
- Как собрать мини-робота Sumo M1?
- Как сделать мини-робота-сумо с XMotion?
- Основы XMotion — XMotion 101
- Руководство для Genesis Ver.2 — Большие изменения для производителей роботов.
- Робот Форма подачи статьи
Теги
2013 все японские роботы сумо arduino ARTech китайское соревнование как в Ironcup япония японские роботы-сумо японские роботы-сумо jsumo keyence sensor lancer line follower robot maxon motor мексика микро-сумо робот мини-сумо дизайн мини-сумо робот мини-сумо код робота мини-сумо контроллер робота мини-сумо программа робота мини-сумо проект робота-транзистора mosfet транзистор контроллер двигателя драйвер двигателя нанотехнология омрон датчик омрон пололу проект робочаланж робот-вызов Румыния румыния острый датчик сумо робот сумо соревнование роботов сумо робот видео робот сумо с maxon motor team опасный турнир что такое мини робот сумо ロ ボ ッ ト 相撲 組 立Последние комментарии
- Firat Dede о XMotion Basics — XMotion 101
- пайка робота на тему «Как собрать мини-сумо-робота M1?»
- Фират Деде о SENAI-SC Sumo Robot
- Г-н Али о SENAI-SC Sumo Robot
- Firat Dede о том, как сделать хорошего сумо-робота
- Али Яакуб о The Stone Team Danger Sumo Robot
- Робот-гонщик на EnkhTrace V1.3 TTF Robotics Монголия
- Карел о том, как сделать хорошего робота-сумо
Соревнования
- Все японские соревнования роботов по сумо
- Все соревнования роботов FSI в Таиланде
- RoboChallenge Румыния
- Robolympics Mexico
- RobotChallenge China
- Самодельные роботы Дейла (Дейл Хезерингтон)
- равняется нулю
- Страница JSumo в Instagram
- Магазин запчастей для роботов JSumo
- Канал JSumo на YouTube
- Комната роботов (Дэвид Кук)
Powered by Coffee 2012-2020!
(PDF) Разработка и реализация робота с использованием Matlab и Arduino Mega
978-1-5090-5627-9 / 17/31 доллар США.00 © 2017 IEEE
Разработка и реализация Drawbot с использованием
Matlab и Ardiuno Mega
Мохаммед Сайфуддин Мунна, Биджой Кумар Тарафдер, штат Мэриленд Голам Роббани, Тутон Чандра Маллик
ПремьерУниверситет
Читтагонг
Читтагонг — 4203, Бангладеш.
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Аннотация. Недавние исследования роботов
пытались разработать интеллектуальных роботов, которые могут сопоставить поведение человека с
интеллектуальными задачами высокого уровня, требующими распознавания, сложных движений
и интеллекта.За последние несколько лет роботу дали около
художественного поведения, что робот может петь, танцевать, даже робот может играть в
игр. В этой статье представлен метод управления роботизированной рукой
, позволяющий роботу приобретать другое человеческое художественное поведение
«рисунок». В предложенном дизайне MATLAB был использован для интерфейса обработки изображений
и расчета траектории. Значение
координатное положение пикселя двоичного изображения преобразуется в
угла сочленения с применением обратной кинематики, а сервоприводы
управляются с помощью Arduino Mega.Собел и Кэнни применяются для метода обнаружения кромок
, и авторы показали сравнение выходных изображений
после применения метода обнаружения кромок
Собела и Кэнни. Изображение вводится через графический интерфейс Matlab, который является интерактивным пользователем
.
Ключевые слова — Matlab; Графический интерфейс; Кинематика роботов; Обнаружение края;
Обработка изображений, Arduino Mega
I. ВВЕДЕНИЕ
Робототехническая промышленность стала гигантским сектором в мире последних
.Ученые и технологи пытались добавить
различных измерений в поведение роботов. Современные разработки
в области робототехники имеют различные типы приложений в широком диапазоне
отраслей, включая образование, здравоохранение,
бытовые услуги, военные, развлечения и т. Д. Рисование — это искусство
, которое требует высокой степени художественности и мастерства. инновационный
менталитет человеческого разума. Так что приучить робота к этому инновационному искусству — сложная задача.Наша исследовательская работа
состоит в том, чтобы добавить другой оттенок поведения роботов в художественной манере
, которая привлекает внимание, дружелюбна к людям и вдохновляет
обычных людей, которые должны знать о деятельности роботов.
По сути, роботизированная рука Sketcher — это роботизированная рука с 2 степенями свободы
, которая может рисовать человеческое лицо. Он выполняет несколько базовых действий
роботизированной системы управления, которые были предназначены для разработки
с максимально возможной точностью с локально доступным оборудованием
.Мы создали графический пользовательский интерфейс Matlab для ввода изображения
. Изображение фильтруется с помощью нескольких инструментов фильтрации
, чтобы сделать его двоичным изображением, которое подходит для понимания роботом
.
II. СВЯЗАННЫЕ С
РАБОТА
Было проведено несколько исследований системы поколения
человеческого портрета. Некоторые исследователи провели исследование
роботов-рисовальщиков. Лаборатория ZKM создала первую систему портретирования роботов
в реальном времени, в которой промышленный робот
нарисовал портрет лица человека, сидящего перед камерой
[1].Швейцария Лаборатория LASA-EPFL разработала
наиболее полную систему картографических роботов, объединяющую
гуманоидного робота Fujitsu HOAP-2 с новой технологией обработки изображений
для рисования портрета [2]. В [3] представлен метод управления роботом на основе поведения
для рисования кистью, в котором вместо точек пересечения было принято
дифференциального движения.
В [4] представлена роботизированная рука с 3 степенями свободы, используемая для рисования
на листе бумаги, который построен с использованием кубиков LEGO NXT
.Исследование в [2] направлено на разработку системы поколения портретов человека
, которая позволяет двурукому роботу-гуманоиду
, Пике, автономно рисовать портрет лица человека
, сидящего перед Пикой. Бетти, робот для рисования портретов
, был разработан с использованием модифицированного тета-графа, получившего название Furthest
Neighbor Theta-graph [6].
В указанных ссылках
применялись различные методы контроля. Некоторые из них слишком сложны, некоторые стоят
дорого, некоторые обширны, хотя каждое исследование пробовало
, чтобы найти лучший способ рисования.Мы хотели сделать робота
свободным от сложности, поэтому мы использовали руку с 2 степенями свободы. Мы попробовали
, чтобы дать роботу простой интерфейс и возможность легко модифицировать
, поэтому мы использовали Matlab и его графический интерфейс.
III. СИСТЕМА
КОНСТРУКЦИЯ
A. Порядок работы
Блок-схема рабочего процесса представлена на рисунке 1.
Изображение вводится в систему через графический интерфейс Matlab.
Изображение может быть получено камерой, подключенной к последовательному порту, или
может быть получено с указанного пути на компьютере.