Nagsisimula ng Sariling Robotic Vehicle ng Nagsisimula Sa Pag-iwas sa banggaan: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kamusta! Maligayang pagdating sa aking baguhan na madaling maituturo sa kung paano gumawa ng sarili mong robotic na sasakyan na may pag-iwas sa banggaan at Pag-navigate sa GPS. Sa itaas ay isang video sa YouTube na nagpapakita ng robot. Ito ay isang modelo upang maipakita kung paano gumagana ang isang tunay na autonomous na sasakyan. Mangyaring tandaan na ang aking robot ay malamang na magmukhang naiiba mula sa iyong pangwakas na produkto.

Para sa pagbuo na ito kakailanganin mo:

- OSEPP Robotic Functional Kit (may kasamang mga bolt, screwdriver, cable, atbp.) ($ 98.98)

- Arduino Mega 2560 Rev3 ($ 40.30)

- HMC5883L Digital Compass ($ 6.99)

- HC-SR04 Ultrasonic Sensor ($ 3.95)

- NEO-6M GPS at Antenna ($ 12.99)

- HC-05 Bluetooth Module ($ 7.99)

- USB Mini B Cable (Maaari kang magkaroon nito sa paligid) ($ 5.02)

- Isang Android smartphone

- Anim na baterya ng AA, bawat 1.5 Volts

- Anumang rod-like non-magnetic material (tulad ng aluminyo) na nais mong i-recycle

- Double-sided tape

- Isang drill sa kamay

Hakbang 1: Pag-iipon ng Chassis at Pagkilos ng Robot

Paliwanag: Hindi ito isang sasakyan kung hindi ito gumalaw! Ang pinaka-pangunahing robotic na sasakyan ay nangangailangan ng mga gulong, motor, at isang tsasis (o ang "katawan" ng robot). Sa halip na makuha ang bawat isa sa mga bahaging ito nang hiwalay, iminumungkahi ko nang bumili ng isang kit para sa isang starter robotic na sasakyan. Para sa aking proyekto, ginamit ko ang OSEPP Robotic Functional Kit dahil dumating ito sa maraming bahagi at magagamit na mga tool, at naramdaman kong ang isang pagsasaayos ng tanke ay pinakamahusay para sa katatagan ng robot, pati na rin ang pagpapadali ng aming programa sa pamamagitan ng paghingi lamang ng dalawang motor.

Pamamaraan: Hindi makakatulong sa iyo kung paulit-ulit kong inulit ang manu-manong pagpupulong, na maaari mong makita dito (mayroon ka ring pagpipilian ng isang tatsulok na pagsasaayos ng tangke). Papayuhan ko lamang na panatilihin ang lahat ng mga kable na malapit sa robot hangga't maaari at malayo sa lupa o sa mga gulong, lalo na para sa mga kable mula sa mga motor.

Kung nais mo ang isang pagpipilian sa badyet kaysa sa pagbili ng isang mamahaling kit, maaari mo ring i-recycle ang isang luma, nagtatrabaho RC car at gamitin ang mga motor, gulong, at chassis mula doon, ngunit hindi ako sigurado kung gaano katugma ang Arduino at ang code nito sa mga mga partikular na bahagi. Mas mahusay na mapagpipilian na piliin ang kit ng OSEPP.

Hakbang 2: Isinasama ang Arduino

Paliwanag: Dahil ito ay isang gabay ng nagsisimula, nais kong mabilis na ipaliwanag kung ano ang Arduino para sa anumang mga mambabasa na maaaring hindi pamilyar sa paggamit nito sa electronics. Ang Arduino ay isang uri ng microcontroller, na nangangahulugang eksaktong ginagawa nito - pagkontrol sa robot. Maaari kang magsulat ng mga tagubilin sa code sa iyong computer na isasalin sa isang wikang mauunawaan ng Arduino, pagkatapos ay maaari mong mai-upload ang mga tagubiling iyon sa Arduino, at agad na magsisimulang subukan ng Arduino na ipatupad ang mga tagubiling iyon kapag naka-on ito. Ang pinaka-karaniwang Arduino ay ang Arduino Uno, na kasama sa kit ng OSEPP, ngunit kakailanganin mo ang Arduino Mega para sa proyektong ito dahil ito ay isang mas malaking proyekto sa sukat kaysa sa may kakayahan ang Arduino Uno. Maaari mong gamitin ang Arduino Uno ng kit para sa iba pang mga kasiya-siyang proyekto.

Pamamaraan: Ang Arduino ay maaaring ikabit sa robot sa pamamagitan ng paggamit ng mga zip-kurbatang o pag-ikot sa mga spacer papunta sa base ng robot.

Nais naming kontrolin ng Arduino ang mga motor ng aming robot, ngunit ang mga motor ay hindi maaaring kumonekta nang direkta sa Arduino. Samakatuwid, kailangan naming ikabit ang aming kalasag sa motor (na nagmula sa aming kit) sa tuktok ng Arduino upang makabuo ng isang koneksyon sa mga kable ng motor at sa Arduino. Ang mga pin na nagmumula sa ilalim ng kalasag ng motor ay dapat magkasya mismo sa "mga butas" ng Arduino Mega. Ang mga kable na umaabot mula sa mga motor ay umaangkop sa mga puwang sa kalasag ng motor tulad ng imahe sa itaas. Ang mga puwang na ito ay bubuksan at sarado sa pamamagitan ng pag-ikot ng isang birador sa isang hugis na indent sa tuktok ng puwang.

Susunod, ang Arduino ay nangangailangan ng boltahe upang gumana. Ang OSEPP Robotic Functional Kit ay dapat na may kasamang isang may hawak ng baterya na akma para sa anim na baterya. Matapos ipasok ang anim na baterya sa may-ari, ipasok ang mga wire na umaabot mula sa may hawak ng baterya sa mga puwang sa kalasag ng motor na inilaan para sa boltahe.

Hakbang 3: Pagdaragdag ng Bluetooth Control

Pamamaraan: Matapos malaman ang Arduino, ang pagdaragdag ng module ng Bluetooth ay madaling ipasok ang apat na prongs ng module ng Bluetooth sa apat na butas na slot sa kalasag ng motor, tulad ng ipinakita sa itaas.

Hindi kapani-paniwala na simple! Ngunit hindi pa tayo tapos. Ang module ng Bluetooth ay kalahati lamang ng aktwal na kontrol ng Bluetooth. Ang kalahati ay nagse-set up ng malayuang app sa aming Android aparato. Gagamitin namin ang app na binuo ng OSEPP na inilaan para sa robot na binuo mula sa Robotic Functional Kit. Maaari kang gumamit ng ibang remote na app sa iyong aparato, o maaari mo ring gawin ang iyong sarili, ngunit para sa aming hangarin, hindi namin nais na likhain muli ang gulong. Mayroon ding mga tagubilin ang OSEPP sa kung paano i-install ang kanilang app, na hindi mai-install mula sa Google Play store. Mahahanap mo rito ang mga tagubiling iyon. Ang layout ng remote na na-install mo ay maaaring magkakaiba sa tutorial, at ayos lang iyon.

Hakbang 4: Pagdaragdag ng Pag-iwas sa banggaan

Paliwanag: Ngayon na ang robot ay mobile na, may kakayahan na itong tumakbo sa mga pader at malalaking bagay, na maaaring makapinsala sa aming hardware. Samakatuwid, isinasama namin ang aming ultrasonic sensor sa pinakadulo ng robot, tulad ng nakikita mo sa imahe sa itaas.

Pamamaraan: Kasama sa OSEPP Robotic Functional Kit ang lahat ng mga bahagi na nakikita mo doon, maliban sa ultrasonic sensor. Nang tipunin mo ang chassis sa pamamagitan ng pagsunod sa manwal ng tagubilin na na-link ko, dapat na binuo mo ang may-ari na ito para sa ultrasonic sensor. Ang sensor ay maaari lamang mag-pop sa dalawang butas ng may-ari, ngunit dapat mong hawakan ang sensor sa lugar na may isang goma upang maiwasan itong mahulog sa may-ari. Magpasok ng isang cable na umaangkop sa lahat ng apat na prongs sa sensor at ikonekta ang kabilang dulo ng cable sa haligi 2 ng mga pin sa kalasag sa motor.

Maaari kang magsama ng maramihang mga ultrasonikong sensor, sa kondisyon na mayroon ka ng hardware upang i-hold ang mga ito sa lugar.

Hakbang 5: Pagdaragdag ng isang GPS at Compass

Paliwanag: Halos nakumpleto na namin ang aming robot! Ito ang pinakamahirap na bahagi ng pag-iipon ng aming robot. Nais kong ipaliwanag muna ang GPS at ang digital compass. Ang Arduino ay tumutukoy sa GPS upang mangolekta ng data ng satellite ng kasalukuyang lokasyon ng robot, sa mga tuntunin ng latitude at longitude. Ang latitude at longitude na ito ay ginagamit kapag ipinares sa mga pagbasa mula sa digital compass, at ang mga numerong ito ay inilalagay sa isang serye ng mga pormula ng matematika sa Arduino upang makalkula kung anong kilusan ang dapat gawin ng robot sa susunod upang maabot ang patutunguhan nito. Gayunpaman, ang compass ay itinapon sa pagkakaroon ng mga ferrous na materyales, o mga materyal na naglalaman ng iron at samakatuwid ay magnetiko.

Pamamaraan: Upang mapagaan ang anumang potensyal na pagkagambala mula sa mga ferrous na bahagi ng aming robot, kukuha kami ng tulad ng rod na aluminyo at ibaluktot ito sa isang mahabang hugis V, tulad ng imahe sa itaas. Ito ay upang lumikha ng ilang distansya mula sa mga ferrous na materyales sa robot.

Ang aluminyo ay maaaring baluktot ng kamay o paggamit ng isang pangunahing tool sa kamay. Ang haba ng iyong aluminyo ay hindi mahalaga, ngunit tiyakin na ang nagresultang V-hugis na aluminyo ay hindi masyadong mabigat.

Gumamit ng dobleng panig na tape upang idikit ang module ng GPS, ang antena ng GPS, at ang digital na kumpas sa kabit ng aluminyo. NAPAKA MAHALAGA: Ang digital na compass at antena ng GPS ay dapat ilagay sa tuktok ng kabit ng aluminyo, tulad ng ipinakita sa imahe sa itaas. Gayundin, ang digital na kompas ay dapat na dalawang mga arrow sa isang L-hugis. Tiyaking nakaturo ang x-arrow sa harap ng robot.

Mag-drill ng mga butas sa magkabilang dulo ng aluminyo kaya ang isang kulay ng nuwes ay maaaring ma-screwed kahit na ang aluminyo at isang butas sa chassis ng robot.

I-plug ang digital compass cable sa Arduino Mega, sa maliit na "outlet" sa ibaba mismo ng puwang ng boltahe sa kalasag ng motor. Ikonekta ang isang cable mula sa lugar sa GPS na may label na "RX" upang i-pin ang TX314 sa Arduino Mega (wala sa kalasag sa motor), isa pang cable mula sa lugar na may label na "TX" upang i-pin ang RX315, isa pang cable mula sa "VIN" sa Ang GPS sa 3V3 pin sa kalasag ng motor, at isang pangwakas na cable mula sa "GND" sa GPS hanggang sa GND pin sa kalasag sa motor.

Hakbang 6: Pinagsasama-sama ang Lahat Sa Code

Pamamaraan: oras na upang bigyan ang aming Arduino Mega ng code na handa ko na para sa iyo. Maaari mong i-download ang Arduino application nang libre dito. Susunod, i-download ang bawat isa sa mga file na mayroon ako sa ibaba (Alam kong parang marami ito, ngunit ang karamihan sa mga ito ay napakaliit na mga file). Ngayon, buksan ang MyCode.ino, dapat buksan ang application ng Arduino, pagkatapos ay sa tuktok na pag-click sa Mga tool, pagkatapos Board, at sa wakas Arduino Mega o Mega 2560. Pagkatapos nito, sa itaas, i-click ang Sketch, pagkatapos ay Ipakita ang Sketch Folder. Bubuksan nito ang lokasyon ng file ng MyCode.ino sa iyong PC. I-click at i-drag ang lahat ng iba pang mga file na na-download mo mula sa Instructable na ito sa MyCode.ino file. Bumalik sa application ng Arduino at mag-click sa checkmark sa kanang tuktok upang maisalin ng programa ang code sa wika ng makina na mauunawaan ng Arduino.

Ngayon na handa mo na ang lahat ng code, ikonekta ang iyong PC sa Arduino Mega gamit ang iyong USB Mini B cable. Bumalik sa Arduino Application na may bukas na MyCode.ino at mag-click sa kanang pindutan ng arrow sa kanang tuktok ng screen upang mai-upload ang code sa Arduino. Maghintay hanggang sa sabihin sa iyo ng application na kumpleto ang pag-upload. Sa puntong ito, tapos na ang iyong robot! Ngayon kailangan nating subukan ito.

I-on ang Arduino sa pamamagitan ng paggamit ng switch sa motor shield, at buksan ang OSEPP remote app sa iyong Android device. Tiyaking ang module ng Bluetooth sa robot ay kumikislap ng isang asul na ilaw, at piliin ang koneksyon ng Bluetooth sa pagbukas ng app. Hintaying masabi ng app na nakakonekta ito sa iyong robot. Sa remote, dapat kang magkaroon ng karaniwang mga kontrol ng kaliwa-kanan-pataas na pababa sa iyong kaliwa, at mga pindutan ng A-B-X-Y sa kanan. Sa aking code, ang X at Y na mga pindutan ay walang ginawa, ngunit ang isang pindutan ay upang mai-save ang kasalukuyang latitude at longitude ng robot, at ang pindutan ng B ay para sa robot na magsimulang lumipat sa na-save na lokasyon. Siguraduhin na ang GPS ay isang kumikislap na pulang ilaw kapag ginagamit ang mga A at B na pindutan. Nangangahulugan ito na nakakonekta ang GPS sa mga satellite at nangongolekta ng data, ngunit kung ang ilaw ay hindi kumikislap, dalhin lamang ang robot sa labas na may direktang pagtingin sa kalangitan at matiyagang maghintay. Ang mga bilog sa ibaba ay sinadya upang maging mga joystick, ngunit hindi ginagamit sa proyektong ito. Ang gitna ng screen ay mag-log impormasyon tungkol sa mga paggalaw ng robot, na kung saan ay kapaki-pakinabang sa panahon ng aking pagsubok.

Maraming salamat sa OSEPP, pati na rin lombarobot id at EZTech sa YouTube para sa pagbibigay sa akin ng batayan para sa pagsulat ng code para sa proyektong ito. Mangyaring suportahan ang mga partido na ito:

OSEPP

Channel ng EZTech

lombarobot id channel

Hakbang 7: Opsyonal na Pagpapalawak: Pagtuklas ng Bagay

Sa simula ng Instructable na ito, nabanggit ko na ang imahe ng aking robotic na sasakyan na nakita mo sa simula pa lamang ay magkakaiba sa iyong natapos na produkto. Sa partikular, tumutukoy ako sa Raspberry Pi at camera na nakikita mo sa itaas.

Ang dalawang sangkap na ito ay nagtutulungan upang tuklasin ang mga senyas ng pagtigil o mga ilaw ng pulang paghinto sa daanan ng robot at pansamantalang huminto, na ginagawang mas malapit na modelo ang robot sa isang tunay na autonomous na sasakyan. Mayroong maraming mga application ng pagkakaiba-iba ng Raspberry Pi na maaaring mailapat sa iyong sasakyan. Kung nais mong magtrabaho sa iyong robotic na sasakyan sa pamamagitan ng pagsasama ng Raspberry Pi, inirerekumenda kong bilhin ang kurso ni Rajandeep Singh sa pagbuo ng isang nagmamaneho, sasakyan na nakakakita ng object. Mahahanap mo rito ang kanyang kumpletong kurso sa Udemy. Hindi ako tinanong ni Rajandeep na isigaw ang kanyang kurso; Nararamdaman ko lamang na siya ay isang kamangha-manghang nagtuturo na makikipag-ugnay sa iyo sa mga autonomous na sasakyan.