4WD Security Robot: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang pangunahing layunin ng proyektong ito ay upang bumuo ng isang security mobile robot na may kakayahang ilipat at mangolekta ng data ng video sa magaspang na lupain. Ang nasabing robot ay maaaring magamit upang magpatrolya sa paligid ng iyong bahay o mahirap maabot at mapanganib na mga lugar. Ang robot ay maaaring magamit para sa mga night patrol at inspeksyon sapagkat ito ay nilagyan ng isang makapangyarihang reflector na nagbibigay-liwanag sa lugar sa paligid nito. Nilagyan ito ng 2 camera at remote control na may saklaw na higit sa 400 metro. Nagbibigay ito sa iyo ng magagandang pagkakataon upang protektahan ang iyong pag-aari habang komportable na nakaupo sa bahay.

Mga Parameter ng Robot

• Mga panlabas na sukat (LxWxH): 266x260x235 mm
• Kabuuang timbang na 3.0 kg
• Ground clearance: 40 mm

Hakbang 1: Ang Listahan ng Mga Bahagi at Materyales

Napagpasyahan kong gagamitin ko ang handa na chassis na binabago ito nang bahagya sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga karagdagang bahagi. Ang chassis ng robot ay ganap na ginawa mula sa bakal na kulay itim.

Mga bahagi ng isang robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT o 4WD Smart RC Robot Car Chassis
• 2x Metal On / Off Button
• Lipo Battery 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• IR Obstacle iwas Sensor x1
• Atmospheric Pressure Sensor Board BMP280 (opsyonal)
• Lipo Battery Voltage Tester x2
• 2x Motor Driver BTS7960B
• Lipo Battery 11.1V 5500mAh
• Xiaomi 1080P Panoramic Smart WIFI Camera
• RunCam Split HD fpv camera

Kontrolin:

RadioLink AT10 II 2.4G 10CH RC Transmitter o FrSky Taranis X9D Plus

Preview ng camera:

Ang bawat isang EV800D Goggles

Hakbang 2: Pag-iipon ng Robot Chassis

Ang pagtitipon ng mga chassis ng robot ay medyo madali. Ang lahat ng mga hakbang ay ipinapakita sa mga larawan sa itaas. Ang pagkakasunud-sunod ng pangunahing operasyon ay ang mga sumusunod:

1. I-tornilyo ang DC motors sa mga profile ng bakal na gilid
2. I-tornilyo ang mga profile ng panig ng aluminyo na may DC motors sa base
3. I-tornilyo ang harap at likurang profile sa base
4. I-install ang kinakailangang mga switch ng kuryente at iba pang elektronikong sangkap (tingnan sa susunod na seksyon)

Hakbang 3: Koneksyon ng Mga Elektronikong Bahagi

Ang pangunahing controller sa sistemang elektronikong ito ay ang Arduino Mega 2560. Upang makontrol ang apat na motor na ginamit ko ang dalawang BTS7960B Motor Drivers (H-Bridges). Dalawang motor sa bawat panig ay konektado sa isang motor driver. Ang bawat isa sa Driver ng Motor ay maaaring mai-load ng kasalukuyang hanggang sa 43A na nagbibigay ng sapat na margin ng kapangyarihan kahit para sa mobile robot na gumagalaw sa magaspang na lupain. Ang elektronikong sistema ay nilagyan ng dalawang mapagkukunan ng kuryente. Ang isa para sa pagbibigay ng DC motors at servos (LiPo baterya 11.1V, 5200 mAh) at ang iba pa upang makapagtustos ng Arduino, fpv camera, na humantong sa salamin at mga sensor (LiPo na baterya 7.4V, 5000 mah). Ang mga baterya ay inilagay sa itaas na bahagi ng robot upang mabilis mong mapalitan ang mga ito anumang oras

Ang mga koneksyon ng mga electronic module ay ang mga sumusunod:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5V
• GND - GND

R12DS 2.4GHz Receiver -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Elevator
• VCC - 5V
• GND - GND

Bago simulan ang kontrol ng robot mula sa RadioLink AT10 2.4GHz transmitter dapat mo munang igapos ang transmitter gamit ang R12DS receiver. Inilalarawan nang detalyado ang pamamaraang umiiral sa aking video.

Hakbang 4: Arduino Mega Code

Inihanda ko ang sumusunod na sample na mga programa ng Arduino:

• Pagsubok sa RC 2.4GHz Receiver
• 4WD Robot RadioLinkAT10 (file sa kalakip)

Ang unang programa na "RC 2.4GHz Receiver Test" ay magbibigay-daan sa iyo upang madaling simulan at suriin ang 2.4 GHz receiver na konektado sa Arduino, ang pangalawang "RadioLinkAT10" ay nagbibigay-daan upang makontrol ang paggalaw ng robot. Bago isulat at mai-upload ang sample na programa, tiyaking napili mo ang "Arduino Mega 2560" bilang target na platform tulad ng ipinakita sa itaas (Arduino IDE -> Mga Tool -> Board -> Arduino Mega o Mega 2560). Ang mga utos mula sa RadioLink AT10 2.4 GHz transmitter ay ipinapadala sa tatanggap. Ang mga channel 2 at 3 ng tatanggap ay konektado sa mga digital na pin ng Arduino na 7 at 8 ayon sa pagkakabanggit. Sa pamantayang Arduino ng silid aklatan maaari nating makita ang pagpapaandar na "pulseIn ()" na nagbabalik ng haba ng pulso sa mga microsecond. Gagamitin namin ito upang basahin ang signal ng PWM (Pulse Width Modulation) mula sa tatanggap na proporsyonal sa ikiling ng transmitter's control stick. Ang pagpapaandar ng pulseIn () ay tumatagal ng tatlong mga argumento (pin, halaga at timeout):

1. pin (int) - ang bilang ng pin kung saan mo nais basahin ang pulso
2. halaga (int) - uri ng pulso na babasahin: alinman sa TAAS o Mababa
3. timeout (int) - opsyonal na bilang ng mga microsecond upang maghintay para makumpleto ang pulso

Ang binasang halaga ng haba ng pulso ay mai-map sa isang halaga sa pagitan ng -255 at 255 na kumakatawan sa pasulong / paatras ("ilipatValue") o lumiko sa kanan / kaliwa ("turnValue") na bilis. Kaya, halimbawa kung itulak natin ang control stick nang buong pasulong dapat nating makuha ang "moveValue" = 255 at tuluyang itulak na makuha ang "moveValue" = -255. Salamat sa ganitong uri ng kontrol, makokontrol namin ang bilis ng paggalaw ng robot sa buong saklaw.

Hakbang 5: Pagsubok ng Security Robot

Ipinapakita ng mga video na ito ang mga pagsubok ng mobile robot batay sa programa mula sa nakaraang seksyon (Arduino Mega Code). Ipinapakita ng unang video ang mga pagsubok ng 4WD robot sa niyebe sa gabi. Ang robot ay kinokontrol ng operator mula sa isang ligtas na distansya batay sa view mula sa fpv google. Maaari itong ilipat nang napakabilis sa mahirap na lupain kung ano ang nakikita mo sa pangalawang video. Sa simula ng tagubiling ito maaari mo ring makita kung gaano ito kakayanin sa magaspang na lupain.