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2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-13 06:57
L'objectif principal de ce projet était de construire un robot mobile de sécurité capable de se déplacer et de collecter des données vidéo en terrain accidenté. Un tel robot pourrait être utilisé pour patrouiller dans les environs de votre maison ou dans des endroits difficiles d'accès et dangereux. Le robot peut être utilisé pour des patrouilles et des inspections de nuit car il est équipé d'un puissant réflecteur qui illumine la zone qui l'entoure. Il est équipé de 2 caméras et d'une télécommande d'une portée de plus de 400 mètres. Il vous offre de grandes opportunités de protéger votre propriété tout en étant confortablement assis à la maison.
Paramètres du robot
- Dimensions extérieures (LxlxH): 266x260x235 mm
- Poids total 3,0 kg
- Garde au sol: 40 mm
Étape 1: La liste des pièces et des matériaux
J'ai décidé d'utiliser un châssis prêt à l'emploi en le modifiant légèrement en ajoutant des composants supplémentaires. Le châssis du robot est entièrement en acier peint en noir.
Composants d'un robot:
- SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT ou 4WD Smart RC Robot Châssis de voiture
- 2x bouton marche/arrêt en métal
- Batterie Lipo 7.4V 5000mAh
- Arduino Mega 2560
- Capteur d'évitement d'obstacles IR x1
- Carte de capteur de pression atmosphérique BMP280 (en option)
- Testeur de tension de batterie Lipo x2
- 2x pilote de moteur BTS7960B
- Batterie Lipo 11.1V 5500mAh
- Caméra WIFI intelligente panoramique Xiaomi 1080P
- Caméra fpv RunCam Split HD
Contrôler:
Émetteur RC RadioLink AT10 II 2.4G 10CH ou FrSky Taranis X9D Plus
Aperçu de la caméra:
Lunettes Eachine EV800D
Étape 2: Assemblage du châssis du robot
L'assemblage du châssis du robot est assez facile. Toutes les étapes sont illustrées sur les photos ci-dessus. L'ordre des opérations principales est le suivant:
- Visser les moteurs à courant continu sur les profilés en acier latéraux
- Vissez les profilés latéraux en aluminium avec moteurs à courant continu à la base
- Visser les profilés avant et arrière à la base
- Installez les interrupteurs d'alimentation et autres composants électroniques nécessaires (voir dans la section suivante)
Étape 3: connexion des pièces électroniques
Le contrôleur principal de ce système électronique est Arduino Mega 2560. Pour pouvoir contrôler quatre moteurs, j'ai utilisé deux pilotes de moteur BTS7960B (ponts en H). Deux moteurs de chaque côté sont connectés à un pilote de moteur. Chacun des pilotes de moteur peut être chargé par le courant jusqu'à 43A, ce qui donne une marge de puissance suffisante même pour le robot mobile se déplaçant sur un terrain accidenté. Le système électronique est équipé de deux sources d'alimentation. L'un pour alimenter les moteurs DC et les servos (batterie LiPo 11.1V, 5200 mAh) et l'autre pour alimenter Arduino, caméra fpv, réflecteur led et capteurs (batterie LiPo 7.4V, 5000 mAh). Les piles ont été placées dans la partie supérieure du robot afin que vous puissiez les remplacer rapidement à tout moment
Les connexions des modules électroniques sont les suivantes:
BTS7960 -> Arduino Mega 2560
- MotorRight_R_FR - 22
- MotorRight_L_FR - 23
- MotorLeft_R_FR - 26
- MotorLeft_L_FR - 27
- Rpm1 - 2
- Lpwm1 - 3
- Rpm2 - 4
- Lpwm2 - 5
- VCC - 5V
- TERRE - TERRE
Récepteur R12DS 2,4 GHz -> Arduino Mega 2560
- ch2 - 7 // Aileron
- ch3 - 8 // Ascenseur
- VCC - 5V
- GND - GND
Avant de commencer le contrôle du robot à partir de l'émetteur RadioLink AT10 2,4 GHz, vous devez au préalable lier l'émetteur au récepteur R12DS. La procédure de reliure est décrite en détail dans ma vidéo.
Étape 4: Arduino Mega Code
J'ai préparé les exemples de programmes Arduino suivants:
- Test du récepteur RC 2,4 GHz
- Robot 4WD RadioLinkAT10 (fichier en pièce jointe)
Le premier programme "RC 2.4GHz Receiver Test" vous permettra de démarrer et de vérifier facilement le récepteur 2.4 GHz connecté à Arduino, le second "RadioLinkAT10" permet de contrôler le mouvement du robot. Avant de compiler et de télécharger l'exemple de programme, assurez-vous d'avoir choisi "Arduino Mega 2560" comme plate-forme cible, comme indiqué ci-dessus (Arduino IDE -> Tools -> Board -> Arduino Mega ou Mega 2560). Les commandes de l'émetteur RadioLink AT10 2,4 GHz sont envoyées au récepteur. Les canaux 2 et 3 du récepteur sont connectés aux broches numériques Arduino 7 et 8 respectivement. Dans la bibliothèque standard Arduino, nous pouvons trouver la fonction "pulseIn()" qui renvoie la longueur de l'impulsion en microsecondes. Nous l'utiliserons pour lire le signal PWM (Pulse Width Modulation) du récepteur qui est proportionnel à l'inclinaison de l'émetteur Bâton de contrôle. La fonction pulseIn() prend trois arguments (pin, value et timeout):
- pin (int) - le numéro de la broche sur laquelle vous voulez lire le pouls
- valeur (int) - type d'impulsion à lire: soit HAUT, soit BAS
- timeout (int) - nombre facultatif de microsecondes pour attendre la fin de l'impulsion
La valeur de longueur d'impulsion lue est ensuite mappée à une valeur comprise entre -255 et 255 qui représente la vitesse avant/arrière ("moveValue") ou tourne à droite/gauche ("turnValue"). Ainsi, par exemple, si nous poussons le manche de commande complètement vers l'avant, nous devrions obtenir la "moveValue" = 255 et en poussant complètement vers l'arrière obtenir "moveValue" = -255. Grâce à ce type de contrôle, nous pouvons réguler la vitesse de déplacement du robot sur toute la plage.
Étape 5: Test du robot de sécurité
Ces vidéos montrent des tests de robot mobile basés sur le programme de la section précédente (Arduino Mega Code). La première vidéo montre des tests de robot 4x4 sur neige la nuit. Le robot est contrôlé par l'opérateur à distance à partir d'une distance de sécurité basée sur la vue de fpv google. Il peut se déplacer assez rapidement en terrain difficile, ce que vous pouvez voir dans la deuxième vidéo. Au début de cette instruction, vous pouvez également voir à quel point il se débrouille bien sur un terrain accidenté.