Arduino-робот жук Ringo, Цікава робототехніка

Arduino-робот жук Ringo

Назва проекту:Arduino-робот жук RingoПлатформа:Arduino

Невеликийarduino-проект для початківців з великими амбіціями: з одного боку, не потрібні складні деталі та навички, з іншого - це справжня мобільна робототехнічна платформа, яку можна зробити своїми руками.

Для реалізації буде потрібно один день, але проект можна розвивати та доопрацьовувати далі. Не обов'язково володіти пайкою, яку багато новачків бояться і уникають, у проекті використовується бредбоард, і паяльник не потрібен.

Програмування є ще одним страхом початківців, т.к. це справжній робот, то, звісно, він має програму. Але спочатку можна не вникати, а просто знайти та завантажити готовий код зі сторінки на GitHub. Це open source проект, програму можна змінювати без жодних обмежень. Можливо, це ваш перший робот та перший урок програмування.

Підготовка

Добре, якщо ви знайомі з платформою Arduino. Якщо ні – не проблема. Побудова робота Ringo – чудовий спосіб це виправити. Почніть з наших онлайн уроків Arduino для початківців.

Компоненти, необхідні для розробки робота-жука

Інструменти, які знадобляться

Необхідні для проекту компоненти: Arduino Uno з кабелем USB, коробочка для однієї 9В батареї, батарейка 9В (або акумулятор 7,2-8,4В), три невеликі аналогові сервоприводи, один інфрачервоний (ІЧ) приймач, міні -Бредбоард, сполучні дроти, сталевий дріт (діаметр 1,5 - 2 мм), 2-3 звичайні металеві скріпки. Також знадобляться інструменти.

Як підключити ІЧ-приймач до Arduino

У проекті використовуєтьсяІЧ-приймач таІЧ-передавач (це може бути пульт від вашого телевізора).

Давайте навчимося отримати команди з ІЧ-пульта дистанційного керування. Потрібно рахувати та запам'ятати код сигналу, щоб пізніше використовувати його для управління роботом. Візьміть Arduino Uno, бредбоард, сполучні дроти та ІЧ-приймач. Зберіть схему як у фотографії.

Підключення ІЧ-приймача до Arduino UNO

Схема підключення ІЧ-приймача до Arduino UNO

Ця схема підключення ІЧ-приймача TSOP2136. Якщо використовуватимете інший приймач - дивіться його специфікацію.

Тепер скачайте приклад коду з GitHub. Відкрийте Arduino IDE та проект /ir_receiver/ir_receiver.ino. Перший рядок коду:

Це означає, що скетч використовує спеціальну бібліотеку IRremote.h, в якій реалізовано функціонал прийому та надсилання ІЧ-сигналів.

IRremote.h не є частиною Arduino IDE, її потрібно встановити. Це open source проект із ліцензією GNU, тому ми можемо використовувати цей код для свого робота. Відкрийте Serial Monitor і перевірте швидкість передачі даних. Встановіть швидкість 9600. Візьміть інфрачервоний пульт і почніть натискати на кнопки. Якщо зібрана модель працює – ви бачите коди в Serial Monitor.

Різні виробники - різні коди, а також коди можуть відрізнятися для різних моделей ІЧ-пультів. Щоб не розбиратися в цих кодах і спростити завдання – просто випишемо відповідність кодів, натиснутим кнопкам, які ми будемо використовувати. Деякі коди відповідають повторному натисканню та утриманню кнопки - їх не використовуватимемо.

Наш робот може виконувати 13 команд:

Рухатися вперед.
Назад.
Повернути ліворуч.
Повернути направо.
Рух вперед із лівим поворотом.
Рух впередз правим поворотом.
Рух назад із лівим поворотом.
Рух назад із правим поворотом.
Зупинка.
Установка 1-ї швидкості (повільна).
Встановлення 2-ї швидкості.
Встановлення 3-ї швидкості.
Установка 4-ї швидкості (швидка).

Виберіть кнопки на пульті дистанційного керування для відповідних команд. Наприклад, кнопки 1-9 для перших дев'яти команд та кольорові кнопки (червона, зелена, жовта та синя) – для останніх чотирьох.

Прототип:

Хода жука

Не всі знають як ходять жуки, тому кілька слів про ходу жуків та алгоритм для наслідування. Звичайна хода шестиногих жуків — кінцівки кожної з трьох пар ніг переставляються в протифазі один одному, що нагадує «шагові штативи». Але це не всі види ходи жуків, дехто вміє скакати.

Як ми можемо реалізувати ходу жука? Наш робот має три сервоприводи. Вони встановлені в ряд з лівого боку до правої. Ліва серва - для лівої передньої та задніх ніг. Ці ніжки виготовлені у вигляді однієї деталі. Правий сервопривід – для правої передньої та задніх ніг. І центральний сервопривід – для середніх ніг.

Відео, що демонструє як це працює:

Розігніть скріпку, а потім зігніть її по трафарету. Підключіть шпильку-кронштейн до цифрових пін 9 і 12. Клеєм приклейте кронштейн до нижньої сторони тримача батареї. Не турбуйтеся про замикання контактів 9 та 12. Це безпечно, оскільки ми не будемо використовувати їх у скетчі.

Сервоприводи необхідно підготувати - прибрати наклейки,т.к. ми їх склеюватимемо, і відрізатимемо монтажні петлі, вони займають занадто багато місця. Сервоприводибувають дуже тендітні.

Візьміть один сервопривід та приклейте його на верхній частині утримувача батареї. Намагайтеся розташувати серво так само, як на фотографіях. Зверніть увагу, потрібно залишити деякий простір для мініатюрного бредбоарду поруч із сервоприводом. Приклейте сервоприводи до утримувача батареї.

Встановіть макетну плату. Зверніть увагу, що ІЧ-приймач має бути спрямований нагору. Тепер увімкніть вимикач на утримувачі батареї, спробуйте керувати роботом з ІЧ-пульта та переконайтеся, що все працює.

Як щодо ніг?

Автор проекту зробив трафарети, щоб допомогти підібрати розмір та форму ніг робота-жука. Роздрукуйте їх та перевірте масштаб. Один трафарет для лівої та правої фронтальних задніх ніг, інший трафарет – для середніх. Приклейте ноги до серводвигунів. Здається, все готове!

Цей Arduino проект для початківців можна розвивати далі. Можна змінити вигляд і змінити код. Роботу-жуку стануть у пригоді різні датчики, крихітна веб-камера, Bluetooth-адаптер і ваша фантазія!

І щоб вам не забував цей проект, arduiono-жуки вирішили станцювати і заспівати пісню:

Використані компоненти:плата arduino, три невеликих аналогових сервоприводів, сталевий дріт (діаметр 1,5 - 2 мм), 2-3 звичайних металевих скріпки, ІЧ-приймач, міні-бредбоард, сталевий дріт (діаметр 1, 5 - 2 мм), 2-3 звичайних металевих скріпки

Можливо, вас також зацікавить готовий робот-жук.