2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как своими руками сделать паукообразного робота на Arduino

Как сделать робота на Ардуино своими руками: самодельный robot Arduino в домашних условиях

В сегодняшней статье я расскажу вам, как сделать робота, обходящего препятствия, на базе микроконтроллера Ардуино своими руками.

Чтобы сделать робота в домашних условиях вам понадобится собственно сама плата микроконтроллера и ультразвуковой сенсор. Если сенсор зафиксирует препятствие, сервопривод позволит ему обогнуть препятствие. Сканируя пространство справа и слева, робот выберет наиболее предпочтительный путь для обхода препятствия.

У робота есть индикаторный диод, зуммер, сигнализирующий об обнаружении препятствия, и функциональная кнопка.
Самодельный робот очень простой в исполнении.

Шаг 1: Необходимые материалы

  • Arduino UNO
  • Мини макетная плата
  • Драйвер двигателя L298N
  • Два электромотора с колесами
  • Ультразвуковой датчик измерения расстояния HC — SR04
  • Микросервопривод
  • Кнопка
  • Красный диод
  • Резистор 220 Ом
  • Отсек для элемента питания 9В (с/без коннектора)
  • 8 стоек для макетных плат с наружной и внутренней резьбой, 8 винтов и 8 гаек

Также вам понадобится одна большая металлическая скрепка и бусина (для заднего опорного колеса).

Для изготовления каркаса робота использован кусок плексигласа (оргстекла) 12х9,5 см. Можно сделать каркас из дерева или металла, или даже из компакт-дисков.

  • Дрель
  • Суперклей
  • Отвертка
  • Клеевой пистолет (опционально)

Для питания робота используется батарейка 9В (крона), она достаточно компактная и дешевая, но разрядится уже примерно через час. Возможно, вы захотите сделать питание от аккумулятора на 6 В (минимум) или 7 В (максимум). Аккумулятор мощнее батарейки, но и дороже и больше по габаритам.

Шаг 2: Делаем каркас робота

Положите всю электронику на плексиглас и маркером отметьте места, где нужно будет просверлить монтажные отверстия (фото 1).

На нижней стороне пластины плексигласа приклейте на суперклей электромоторы. Они должны быть параллельны друг другу, с помощью линейки-угольника проверьте их положение прежде чем клеить (фото 2). Затем приклейте на суперклей отсек для батарейки.

Можно также просверлить отверстия под провода электромоторов и питания.

Шаг 3: Монтируем электронику

Закрепите на каркасе плату контроллера и драйвер двигателей, используя стойки для печатных плат, винты и гайки. Миниатюрная макетная плата клеится на липкий слой (уже есть на нижней стороне) (фото 1).

Теперь делаем заднее опорное колесо из скрепки и бусины (фото 2). Концы проволоки закрепите на нижней стороне каркаса суперклеем или термоклеем.

Шаг 4: Устанавливаем «глаза» робота

На передней части каркаса приклейте на суперклей миниатюрный сервопривод. Рассмотрите на первом фото, как крепится плата ультразвукового датчика к сервоприводу с помощью маленького вала.
На втором фото показано, как выглядит завершенное соединение датчика и сервопривода.

Шаг 5: Схема подключений

Теперь приступаем к подключению электронных компонентов. Подключение компонентов происходит согласно схеме на рисунке 1.

На макетную плату устанавливайте только диод, зуммер и кнопку, это упрощает схему и позволяет добавить дополнительные устройства в дальнейшем.

Шаг 6: Код

Код, который приведен ниже, сделан с помощью Codebender.

Codebender – это браузерный IDE, это самый простой способ программировать вашего робота из браузера. Нужно кликнуть на кнопку «Run on Arduino» и все, проще некуда.

Вставьте батарейку в отсек и нажмите на функциональную кнопку один раз, и робот начнет движение вперед. Для остановки движения нажмите на кнопку еще раз.

Нажав кнопку «Edit», вы можете редактировать скетч для своих нужд.

Например, изменив значение «10» измеряемого расстояния до препятствия в см, вы уменьшите или увеличите дистанцию, которую будет сканировать robot Arduino в поисках препятствия.

Если робот не двигается, может изменить контакты электромоторов (motorA1 и motorA2 или motorB1 и motorB2).

Шаг 7: Завершенный робот

Ваш самодельный робот, обходящий препятствия, на базе микроконтроллера Arduino готов.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Как своими руками сделать паукообразного робота на Arduino

Для тех, кто решил проверить свои силы в области роботостроения и заодно желает изучить возможности платформы Ardunio, есть отличный способ это сделать, собрав робота-паука, который будет описан в этой статье. В качестве основных силовых элементов, благодаря которым робот будет передвигаться, являются сервоприводы. Что касается мозга, то здесь в качестве него выступает Arduino, а также Fischertechnik. По словам автора, робот получился довольно интересным и перспективным.

Материалы и инструменты для изготовления:
— набор лезвий;
— термоклей;
— дремель (нужны очень тонкие сверла);
— винтоверт;
— дрель со сверлом 7/32;
— крестообразная отвертка;
— лезвие;
— отсек для батареек;
— макетная плата.

Читать еще:  Спидометр для велосипеда своими руками на Arduino

Из электроники понадобится:
— восемь микросервоприводов с кронштейнами;
— 6 батареек типа АА и прищепка;
— много перемычек и контактных разъемов.

В качестве программной части будет нужна Arduino с блоком питания.

И запчастей необходим набор Fischertechnik.

Процесс изготовления робота. :

Шаг первый. Создаем каркас робота
Чтобы изготовить каркас понадобится набор Fischertechnik. Как он должен выглядеть, можно увидеть на фото. Для создания каркаса нужны три высоких «кирпичика», между ними должно иметься четыре отверстия. Конкретно в этой самоделке будет использоваться элемент с 11-ю вырезами. Важно убедится в том, чтобы все сервоприводы были рабочими.




Шаг второй. Устанавливаем сервоприводы
Сервоприводы будут устанавливаться между «кирпичиками». Сервоприводы фиксируются с помощью винтов, для этого предварительно в местах крепления с помощью дремеля нужно просверлить отверстия. Сверлить нужно отверстия самого малого диаметра. Впрочем, для этих целей подойдет и термоклей, но в таком случае конструкция будет неразборной.

Второй сервопривод устанавливается на другой стороне вспять.




Шаг третий. Установка одного серводвигателя на другой
В первую очередь нужно разобраться с элементами крепления сервоприводов. Если двигатель вращается в противоположную сторону, его нужно повернуть до упора вправо. Как это сделать, можно увидеть на фотографии.

Конкретно в данном случае винт сервопривода должен выступать над пластиком, благодаря этому он будет подвижным. В корпусе второго сервопривода нужно проделать углубление под головку винта.
Что





Что-бы соединить два сервопривода используется горячий клей.

Шаг четвертый. Подсоединяем ноги
Как изготовить ноги, можно увидеть на фото. Всего их должно быть четыре.



Шаг шестой. Макетная плата
Нужно вытащить все 30 перемычек. Далее все нужно соединить проводами так, как указано на схеме. На каждом сервоприводе есть три контакта, один отвечает за заземление, через один подается питание, а еще один нужен для контроля двигателя.

Контакты сервопривода Vcc и GND нужно соединить с контактами макета Vcc и GND. Также к каналам макета GND и Vcc подключается источник питания мощностью 7.5В.

Провода для управления сервоприводом окрашены в оранжевый и желтый цвет. Они подключаются к контактам 2 и 9. К примеру, контакт от первого двигателя подключается ко второму контакту на Arduino. Второй двигатель подключается уже к третьему контакту и так далее.


Ну и наконец, чтобы робот пошел, нужно скомбинировать переднюю и заднюю часть. Как можно отметить, программный код робота состоит из четырех блоков.

Вот и все, робот готов. Теперь на него можно устанавливать различные датчики, которые позволят роботу ориентироваться в пространстве. Также можно сделать роботу руки, чтобы он мог брать предметы. В общем, здесь уже все зависит от энтузиазма и воображения роботостроителя. Впрочем, даже в таком виде робот ведет себя довольно интересно.

DIY: Простой робот паук на Arduino и Fischertechnik. Пошаговая инструкция по созданию

Если 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.

Техника Fischertechnik, безусловно, не так популярна, как Lego или K’NEX, но она очень хорошо подходит для осуществления строительных навыков.

Шаг 1. Материалы и инструменты:

Инструменты:

  • термоклей
  • набор лезвий
  • винтовёрт Philips
  • дрель с 7/32 сверлом
  • дремель с очень тонким сверлом

Электроника:

  • 6 AA батареек и прищепка
  • 8 микросервоприводов с креплениями
  • более 30 перемычек и контактных разъемов

Программная часть:

  • плата Arduino и блок питания для неё

Запчасти:

  • набор Fischertechnik.

1 – Fischertechnik
2 – макетная плата
3 – термоклей
4 – 30 перемычек
5 – батарея для Arduino
6 – тонкое сверло
7 – дремель
8 – отсек для батарей для сервоприводов
9 – сверло 7/32
10 – дрель
11 – прищепка для проводов
12 – Arduino
13 – микросервопривод с креплением
14 – лезвие
17 — крестообразная отвертка

Шаг 2. Построение каркаса:

Каркас вашего робота должен быть сделан из комплекта Fischertechnik. На данных изображениях видно, как он должен выглядеть.

1 – здесь показаны 3 различные вещи, которые будут работать. В принципе, вам нужны высокие «кирпичики». Но в примере показана средняя часть; 2 – между кирпичиками должны быть 4 отверстия. Вы будете использовать кусок с 11 вырезами на двух концах и одним в центре. Убедитесь, что у вас рабочие сервоприводы.

1 – это блоки, к которым будут крепиться сервоприводы; 2 – вы будете делать всё на обратной стороне, здесь конструкция перевернута.

Шаг 3. Установка сервоприводов:

Теперь возьмите дремель. Сервоприводы удобно могут поместиться между «кирпичиками». Просверлите небольшое отверстие, затем с помощью винта сервопривода прикрепите их до дюйма. Для этой цели вы можете просто использовать термоклей, но всегда легче разобрать, если вы используете болты.

1 – установите другой серво на другой стороне вспять. Повторите это на лицевой стороне; 2 — обратите внимание на точку подключения, которая находится на стороне ближайшего края; 3 – самое меньшее сверло

Читать еще:  Накладка на тиски своими руками

Шаг 4. Установите сервопривод один на другой:

Сначала вам нужно привести в порядок крепления сервоприводов. Если серво вращается в противоположную сторону от вас, поверните его до упора вправо. Смотрите фотографии.

Винт сервопривода должен торчать над пластиком в отличие от других, где головка винта опускается ниже пластика. Таким образом, он будет колебаться и вращаться вокруг центра. Чтобы это исправить, возьмите дрель со сверлом 7/32 и просверлите небольшой отступ на сервоприводе, который будет прикреплен к верхней части основания сервопривода. Затем, используя термоклей, приклейте два сервопривода вместе.

1 — здесь нижняя часть устройства должна всё время вращаться.

1 — просверлите в центре. Будьте осторожны, чтобы не затронуть другие стороны.

1 – это слишком большая головка винта, чтобы поместиться внутрь.

1 – так должна выглядеть спина, когда вы закончите. Вы просто должны быть внимательны, чтобы узнать, как монтировать каждый сервопривод.

1 – обратите внимание на ориентацию сервоприводов.

Шаг 5. Прикрепите ноги:

Эта часть немного сложнее. Смотрите фотографии, как сделать ноги для робота. Ног должно быть 4.

1 – это запчасти под номером 45; 2 – убедитесь, что эта часть повернута в другую сторону от остальных частей.

1 — одна из 45 деталей будет крепиться через эти 4 отверстия.

1 – подключите все это вместе, и у вас осталось ещё три ноги, чтобы робот смог полноценно ходить.

Шаг 6. Посмотрите на все вместе:

После того, как вы соберете все ноги вместе, у вас должен получиться приблизительно такой вид.

1 – обратите внимание на большое количество клея для того, чтобы прикрепить ноги.

Шаг 7. Создание диаграммы для соотношения:

Это самый полезный шаг из всех. Создайте диаграмму, как показано на рисунке, и выясните, какой путь составляет для каждого сервопривода 180 градусов, а какой 0. Затем пронумеруйте все сервоприводы. Эти номера вы будете использовать в вашей программе Arduino.

1 – это верхний левый сервопривод; 2 – эти 10 должны быть нулевыми; 3 — это правый нижний и верхний сервоприводы.

Шаг 8. Макетная плата:

Вытащите все 30 перемычек. Соедините проводами все, в зависимости от схемы. Вот как это работает. Каждый сервопривод имеет 3 выхода проводов, питание, заземление и контроль.

Подключите Vcc и GND от сервопривода к Vcc и GND каналам вашего макета. Подключите 7,5 вольт от вашей батареи к GND и Vcc каналов вашего макета. Затем, следуя вашей схеме, которую вы сделали ранее, подключите провода для управления сервоприводом (желтого или оранжевого цвета) к контактам 2-9. Например, серво-1 подключается к контакту 2 на Arduino. Servo 2 подключается к контакту 3 и так далее.

Шаг 9. Настройка сервоприводов:

Теперь время выработать код. Первое, что нужно сделать, это создать новый проект Arduino для синхронизации сервоприводов. В этом проекте вы будете синхронизировать все сервоприводы.

Итак, что вы должны сделать, чтобы выяснить, под каким градусом нужно ввести код (1-179), чтобы направить сервоприводы вверх и вниз на одном уровне с землей. Тогда получите левый и правый сервоприводы на нижнем уровне. Давайте рассмотрим код.

Затем, посмотрите на вторую фотографию, чтобы понять, как получить код для вашего робота-паука.

1 – скопируйте это для серво библиотеки; 2 – это указывает Arduino на сервоприводы 1, 2, 3…; 3 — это крепления сервоприводов присоединяются к контактам (серво1 к контакту 2 и так далее); 4 – это были все номера, используемые, чтобы получить работу всех сервоприводов. Нечетные номера вверху и внизу предназначены для сервоприводов задней части.

1 — код выше (и ниже) выравнивает ноги.

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;
Servo servo4;
Servo servo5;
Servo servo6;
Servo servo7;
Servo servo8;

void setup()
<
servo1.attach(2); // s is on pin 8
servo2.attach(3);
servo3.attach(4);
servo4.attach(5);
servo5.attach(6);
servo6.attach(7);
servo7.attach(8);
servo8.attach(9);

<
// all the motors level fowards and backwards
servo1.write(15);
servo2.write(100);
servo3.write(179);
servo4.write(95);
servo5.write(160);
servo6.write(140);
servo7.write(15);
servo8.write(85);

Шаг 10. Вверх и вниз:

Теперь вы должны узнать значения для работы ног, чтобы поднять паука с земли. Создайте новый проект под названием Up и Down. Этот проект заставляет ноги паука двигаться вверх и вниз. Обратите внимание, что противоположности будут поднимать в первую очередь. Смотрите видео.

1 – смотрите предыдущие соотношения; 2 – очень важно. Возьмите длину сервоприводов и поместите их на место. Это обеспечит их режимом ожидания, пока другие серво работают; 3 – противоположности двигаются вверх и вниз, бесконечный цикл.

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;
Servo servo4;
Servo servo5;
Servo servo6;
Servo servo7;
Servo servo8;

void setup()
<
servo1.attach(2); // s is on pin 8
servo2.attach(3);
servo3.attach(4);
servo4.attach(5);
servo5.attach(6);
servo6.attach(7);
servo7.attach(8);
servo8.attach(9);

<
servo2.write(100); // these numbers are to keep the spin servos put.
servo4.write(95);
servo6.write(140);
servo8.write(85);

servo1.write(50); // M1 Up
servo7.write(50); // M1 Up
delay(500);
servo1.write(25); // M1 Down
servo7.write(35); // M7 Down

servo3.write(135); // M3 Up
servo5.write(120); // M5 Up
delay(500);
servo3.write(150); // M3 Down
servo5.write(140); // M5 Down

Шаг 11. Вперед и назад:

Теперь нам нужно заставить сервоприводы двигаться вперед и назад.

Вот код, который можно использовать. Когда вы сделали всё, это должно выглядеть следующим образом.

Читать еще:  Оригами своими руками - поделки в техниках оригами

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;
Servo servo4;
Servo servo5;
Servo servo6;
Servo servo7;
Servo servo8;

void setup()
<
servo1.attach(2);
servo2.attach(3);
servo3.attach(4);
servo4.attach(5);
servo5.attach(6);
servo6.attach(7);
servo7.attach(8);
servo8.attach(9);

servo2.write(80); // M2 foward
servo8.write(120); // M8 foward
delay(500);
servo2.write(120); // M2 backwards
servo8.write(90); // M8 backwards

servo4.write(120); // M4 fowards
servo6.write(110); // M6 fowards
delay(500);
servo4.write(80); // M4 backwards
servo6.write(140); // M6 backwards

Шаг 12. Комбинирование:

Теперь вам нужно скомбинировать переднюю и заднюю часть с верхом и низом робота. Он должен пойти.

1 – смотрите аналогичный код в предыдущих картинках.

Servo servo1;
Servo servo2;
Servo servo3;
Servo servo4;
Servo servo5;
Servo servo6;
Servo servo7;
Servo servo8;

void setup()
<
servo1.attach(2); // s is on pin 8
servo2.attach(3);
servo3.attach(4);
servo4.attach(5);
servo5.attach(6);
servo6.attach(7);
servo7.attach(8);
servo8.attach(9);

<
servo1.write(50); // M1 Up
servo7.write(50); // M1 Up
delay(500);
servo2.write(80); // M2 foward
servo8.write(120); // M8 foward
delay(500);
servo1.write(25); // M1 Down
servo7.write(30); // M7 Down
delay(500);
servo2.write(120); // M2 backwards
servo8.write(90); // M8 backwards

servo3.write(140); // M3 Up
servo5.write(120); // M5 Up
delay(500);
servo4.write(120); // M4 fowards
servo6.write(110); // M6 fowards
delay(500);
servo3.write(160); // M3 Down
servo5.write(145); // M5 Down
delay(500);
servo4.write(80); // M4 backwards
servo6.write(140); // M6 backwards

Заключение:

Ваш проект полностью готов. Теперь вы можете добавить некоторые датчики или что-то в этом роде, чтобы увеличить возможности робота. Но и в таком виде он очень интересный и забавный!

Робот паук на Ардуино с ИК пультом

Робот паук на Ардуино с управлением от ИК пульта ► готовый проект для начинающих. В статье вы узнаете инструкцию сборки и список всех необходимых материалов.

Робот паук с управлением от ИК пульта на Ардуино — простой мини проект на Ардуино для начинающих. Для изготовления данного робота своими руками потребуется минимум деталей и инструментов. В статье вы сможете узнать список необходимых материалов и инструментов для его изготовления, также мы разместили подробную инструкцию со схемами сборки, чертежи деталей и готовый скетч.

Основание робота состоит из двух фанерок, склеенных термопистолетом, лапы паука выполнены из стальной проволоки диаметром 2мм. Для приема сигнала от пульта ДУ используется IR приемник, для движения используются три сервомотора. Питание осуществляется от батарейки «Крона» 9V. В данном примере используется микроконтроллер Robotdyn UNO, но можно использовать любую плату Arduino.

Робот паук на Ардуино своими руками

Для этого проекта нам потребуется:

  • плата Arduino UNO;
  • ИК приемник;
  • любой пульт ДУ;
  • фанера толщиной 3 — 4 мм;
  • проволока диаметром 1,5 — 2 мм;
  • три сервопривода;
  • батарейка на 9 В;
  • провода и изолента.

Детали для изготовления робота паука своими руками

Все необходимые материалы, вы видите на фото выше. Кроме того, потребуется ряд инструментов: пассатижи для резки и сгибания проволоки, ножовка или лобзик по дереву для вырезания фанеры, термопистолет для скрепления деталей, клей для склеивания сервоприводов, канцелярский нож и паяльник. Также мы использовали дюбеля для лапок паука, которые защищают стол от царапин и снижают шум.

На следующем фото вы можете увидеть конструкцию с обратной стороны, с указанием размеров дощечек из фанеры. Для удобства подключения сервоприводов к Ардуино, все плюсовые провода (они красного цвета) мы спаяли вместе, также мы соединили и провода, идущие к GND от сервоприводов (они коричневого цвета). К проводам для управления сервомоторами (желтого цвета) мы припаяли провод с контактом.

Фото. Устройство робота паука с управлением от IR пульта

Трехпиновые разъемы от сервоприводов мы отрезали, один из них используется для подключения IR приемника к Ардуино. Дощечки из фанеры склеиваются между собой при помощи термопистолета, который обеспечивает надежное крепление, при этом не требуется долго ждать — пластмасса затвердевает в течении нескольких минут. Сервоприводы и разъем для IR приемника можно приклеить к корпусу клеем.

Сборка робота паука на ИК управлении

  1. выпиливаем дощечки и склеиваем между собой термопистолетом
  2. склеиваем между собой три сервопривода
  3. спаиваем между собой провода питания от сервоприводов
  4. приклеиваем сервоприводы к корпусу робота паука
  5. приклеиваем к корпусу разъем для IR приемника
  6. отрезаем проволоку необходимой длины и загибаем согласно чертежу
  7. приклеиваем к проволоке качалки от серво
  8. подбираем для своего пульта IR приемник по частоте
  9. указываем команды от пульта в файле ir_command_codes.h

Сборка робота паука на ИК управлении своими руками

Самым сложным этапом в проекте можно считать изготовление лап паука из проволоки. Требуется точность при их сгибании и точная настройка, в зависимости от расположения центра тяжести робота. Если лапы сделать неточно, то робот может заваливаться и падать в ту или иную сторону при ходьбе. Батарейку для питания можно положить сверху или прикрепить снизу к фанерке на двухсторонний скотч.

Скетч для робота паука Ардуино с ИК управлением

Пояснения к коду:

Любые вопросы по изготовлению и настройке данного проекта вы можете задать в комментариях к этой записи или на нашем канале YouTube в комментариях под видеороликом к мини проекту «Arduino робот паук + ИК управление».

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector