Flex Bot: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Gamitin ang itinuturo na ito upang makagawa ng isang 4 wheel drive robot chassis na kinokontrol ng IYONG mga kalamnan!

Hakbang 1: Ang Kwento

Kami ay dalawang junior mula sa Irvington High School na kumukuha ng Mga Prinsipyo ng Engineering, isang klase sa PLTW. Ang aming guro, si Ms. Berbawy, ay nagbigay sa amin ng pagkakataon na pumili ng isang SIDE Project na ipapakita sa Maker Faire Bay Area. Natapos namin ang paghahanap ng isang website na tinatawag na "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), na tumutulong sa amin na paunlarin ang ideya ng paggamit ng isang kalamnan na bumaluktot upang ilipat ang isang motor. Binigyan kami ng aming guro ng Arduino microcontroller, EMG muscle sensor, vex kagamitan, jumper wires, at baterya. Inilapat namin pagkatapos ang aming nakaraang kasanayan sa pagprogram at robotics (natutunan sa pamamagitan ng mapagkumpitensyang robot at karanasan sa internship) upang mag-disenyo ng isang chassis na kinokontrol namin gamit ang aming mga kalamnan! Ang proyektong ito, tulad ng nakita natin pagkatapos ng pagsasaliksik sa online, ay hindi talaga nagawa ng sinuman dati, na nangangahulugang nilikha namin ang lahat mula sa simula! Nagsasangkot ito ng maraming pagsubok, pagbabago, at pagsubok muli, ngunit sulit na makita ang aming panghuling proyekto sa huli.

Hakbang 2: Pangunahing Paglalarawan

Ang aming proyekto ay mahalagang isang 4 wheel, 4 motor robot chassis na kinokontrol gamit ang isang Arduino microcontroller. Nakalakip sa Arduino ay isang sensor ng kalamnan ng EMG na nagpapadala ng data ng boltahe ng kalamnan sa isang analog port ng Arduino. Maraming mga digital pin at ang ground / 5 volt pin ng Arduino ay konektado sa isang breadboard sa tuktok ng chassis, pinapagana ang 4 na motor at nagpapadala sa kanila ng mga signal ng data.

Sa pangkalahatan, kapag ang isang pagbaluktot, ang pagkakaiba-iba ng boltahe na naitala ng EMG sensor ay nagpapahiwatig ng isang digital port upang magpadala ng isang data sa data pin ng motor controller, na kung saan ay magtatapos sa pag-on ng motor. Bilang karagdagan, mayroon kaming dalawang mga pindutan na konektado sa mga analog na pin ng aming Arduino. Kapag pinindot ang mga pindutan, ipinapadala ang kasalukuyang sa mga analog na pin, at kapag ang mga analog na pin na ito ay nagparehistro ng kasalukuyang input, ang mga motor ay lumiliko sa iba't ibang direksyon upang payagan ang tsasis na sumulong, paatras, pakaliwa, o pakanan.

Nasa ibaba ang mga mahahalagang bagay upang mabili para sa proyektong ito:

- EMG sensor

- VEX 393 MOTORS

- Mga Controller ng VEX MOTOR

- VEX HARDWARE KIT

- VEX WHEELS

- BREADBOARD AT WIRES

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT BATTERIES (kakailanganin mo ng maraming dahil ang mga baterya na ito ay namatay sa halos 30 minuto dahil sa maraming halaga ng kasalukuyang 4 na mga motor na VEX na ginagamit):

Hakbang 3: Hakbang 1: ang Drive

Upang likhain ang chassis na ito, maaari kang gumamit ng anumang mga hardware / motor, bagaman inirekomenda ang VEX hardware, VEX Version 4 Motors, at mga Controller ng motor ng VEX. Habang itinatayo ang chassis na ito, dapat mong isaalang-alang ang puwang na kinakailangan upang maglagay ng isang breadboard, Arduino microcontroller, baterya, at switch sa tuktok ng chassis. Bilang karagdagan, ang mga motor na ginamit ay dapat magkaroon ng kakayahan sa PWM. Para sa mga layunin ng proyektong ito, nangangahulugang nangangahulugang ang motor ay dapat magkaroon ng isang positibong pin, negatibong pin, at pin ng data. Ang patuloy na Servo Motors o DC motor na may mga motor control ay parehong may kakayahan sa PWM.

Bukod sa impormasyon sa itaas, ang chassis na ito ay maaaring ganap na ipasadya sa iyong mga hangarin hangga't mayroon itong 4 wheel drive!

Narito ang ilang mga karagdagang bagay na dapat tandaan habang itinatayo ang chassis (lahat ng mga bagay na ito ay makikita sa mga nakalakip na mga larawan ng chassis din!):

1) bawat axle ay dapat suportahan sa dalawang puntos upang maiwasan ang baluktot

2) Ang gulong ay hindi dapat direktang hawakan ang gilid ng chassis (dapat mayroong isang maliit na puwang, na maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng spacers) binabawasan nito ang alitan na nagpapabagal sa bilis ng gulong kapag lumiliko

3) Gumamit ng mga axle hub sa kabilang panig ng gulong (nakaharap palayo sa chassis) upang ma-secure ang gulong sa chassis

Hakbang 4: Hakbang 2: Circuitry

* Tandaan, para sa paglikha ng circuit para sa proyektong ito, Lubos naming inirerekumenda ang paggamit ng solid / paunang baluktot na wireboard ng tinapay sapagkat ito ay mas malinis / madaling maunawaan habang sinusuri ang circuit para sa mga error, na malamang na mangyari. Para sa isang halimbawa ng paggamit ng solidong kawad, mangyaring tingnan ang mga pambungad na larawan ng proyektong ito. *

Gumagamit ang proyektong ito ng isang breadboard para sa mga sumusunod na kadahilanan:

- upang magbigay ng boltahe sa maraming mga motor na kinokontrol

- upang magpadala ng mga signal ng data sa mga motor Controller ng motor

- upang makatanggap ng mga signal ng data mula sa mga pindutan

- upang magbigay ng boltahe sa EMG sensor

- upang makatanggap ng mga signal ng data mula sa EMG sensor

Mangyaring tingnan ang nakalakip na larawan ng circuit ng TinkerCAD para sa sanggunian.

Narito ang ilang mga hakbang upang maunawaan kung paano tumutugma ang TinkerCADcircuitry sa aktwal na circuitry na aming ginawa / ginamit:

Ang mga dilaw na wires ay kumakatawan sa mga "data" na mga wire, na mahalagang ipadala ang mga signal sa motor controller na mag-uudyok sa motor na lumiko.

Ang mga itim na wire ay kumakatawan sa negatibo, o "ground" wire. Ang isang mahalagang tala ay ang lahat ng mga motor / sangkap ay dapat na konektado sa isang negatibong ground wire upang makontrol ng Arduino.

Ang mga pulang kawad ay kumakatawan sa positibong kawad. Ang positibo at negatibong mga wire ay dapat na nasa circuit upang gumana ito.

Hakbang 5: Hakbang 3: ang Coding

Ito ang pinakamahirap na bahagi ng proyekto na maunawaan. Kinakailangan ng aming programa ang paggamit ng Arduino IDE, na maaaring ma-download sa website ng Arduino. Ang Arduino online editor ay maaaring gamitin sa halip na ma-download na IDE kung gugustuhin.

ARDUINO IDE

Kapag na-download na / handa nang gamitin ang IDE na ito, at na-download ang program na aming ginawa sa IDE, pagkatapos ang kailangan mo lang gawin ay i-upload ang code sa Arduino, at ang aspeto ng software ng proyektong ito ay tapos na!

Tandaan - ang ZIP file para sa code ng proyektong ito ay nakakabit sa ibaba.

Mahalaga, binabasa ng aming programa ang mga halaga ng boltahe sa isang tuluy-tuloy na rate, at kung ang mga halaga ng boltahe ay nasa labas ng isang tiyak na saklaw (na nagpapahiwatig ng isang pagbaluktot), pagkatapos ay isang signal ng data ay ipinadala sa motor controller ng motor, na hinihimok ang motor na lumiko. Bilang karagdagan, kung ang alinman, o pareho ng mga pindutan ay pinindot, pagkatapos ay ang mga indibidwal na motor ay lumiliko sa iba't ibang direksyon, pinapayagan ang robot na sumulong, paatras, at lumiko sa parehong direksyon.

Hakbang 6: Hakbang 4: Ipagdiwang

Matapos gawin ang nakaraang tatlong mga hakbang (pagbuo ng chassis at circuit, pati na rin ang pag-download ng code), tapos ka na! Ang kailangan mo lang gawin ngayon ay ilakip ang 9 volt na baterya sa riles ng tinapay (2 9 Volt na baterya), isang 9 volt na baterya sa Arduino microcontroller, at ikaw ay nakatakda. Ilagay ang sensor ng kalamnan sa iyong bicep, i-on ang Arduino, at FLEX! Tandaan, ang pagpindot sa mga pindutan ay magbibigay-daan sa iyo upang ilipat ang chassis pakaliwa, pakanan, at pabalik din!

Nakalakip ay isang video upang makita ang proyektong ito na kumikilos!