Ard-e : le robot avec un Arduino comme cerveau : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Comment créer un robot open source contrôlé par Arduino pour moins de 100 $.

J'espère qu'après avoir lu cette instructable, vous pourrez faire vos premiers pas dans la robotique. Ard-e coûte environ 90 $ à 130 $ selon la quantité d'électronique de rechange que vous avez. Les principaux coûts sont: Arduino Diecimella- 35 $ https://www.makershed.com/ProductDetails.asp?ProductCode=MKSP1 Kit bulldozer- 31 $ https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id= 70104 Servo- 10 $ J'ai eu le mien dans un magasin de loisirs local Moteur à vis sans fin - 12 $ https://www.tamiyausa.com/product/item.php?product-id=72004 Divers autres appareils électroniques - environ 10 $ radioshack ou digikey.com Capteurs - de 0 dollar à 28 $ selon le nombre que vous voulez et l'étendue de votre pile de déchets électroniques. Donc, en dépensant environ 100 $, vous obtenez un robot télécommandé avec un système de panoramique et d'inclinaison qui pourrait être utilisé pour viser une caméra, un piraté pistolet airsoft (https://inventgeek.com/Projects/Airsoft_Turret_v2/Overview.aspx) ou vous pouvez y attacher un laser parce que c'est ce que vous avez qui traîne. Si vous vouliez être vraiment cruel, vous pouviez y attacher un laser DVD et graver ce que vous vouliez (https://www.youtube.com/embed/CgJ0EpxjZBU) En plus de faire le système de panoramique et d'inclinaison qui est télécommandé vous pouvez également acheter pour environ trois dollars de puces, attacher des capteurs à Ard-e et le rendre totalement autonome. Pour environ cent dollars, vous pouvez construire votre propre système robotique qui possède la plupart des fonctionnalités d'un robot roomba ou d'un robot lego-mindstorms: il peut détecter quand il heurte quelque chose être programmé pour éviter ce qu'il heurte, il peut suivre le plus brillant la lumière, sentir les polluants, entendre les sons, savoir précisément jusqu'où elle est allée et être contrôlé par une vieille télécommande recyclée. Tout cela pour environ la moitié du prix des unités commerciales. Ceci est ma participation au concours de robots RobotGames, donc si vous l'aimez, assurez-vous de voter pour lui ! Remarque - À l'origine, j'allais participer à la version télécommandée uniquement comme participation au concours, mais comme la date limite a été repoussée, je vais vous montrer comment faire fonctionner Ard-e lui-même. Alors comment construire Ard-e

Étape 1: Construisez votre bulldozer

Ainsi, une fois que vous avez reçu votre nouveau kit de bulldozer par la poste ou dans votre magasin de bricolage local, vous devez l'assembler. Ces kits de Tamiya ont tendance à être un peu chers, mais ils en valent la peine. J'ai trouvé la boîte à vis sans fin que j'utilise pour déplacer le laser dans une boîte de vieux projets couverts de poussière, elle n'avait pas été touchée depuis peut-être trois ans. Après avoir soufflé la poussière et l'avoir branché, il a bien fonctionné.

Un couteau de poche ou un maroquinier devraient être tous les outils dont vous aurez besoin pour installer le bulldozer. Les instructions sont étape par étape et faciles à suivre même si l'anglais est un peu fragile. Comme je n'avais pas l'intention d'utiliser Ard-e comme un bulldozer vraiment faible, je n'ai pas attaché la charrue. Les moteurs à courant continu qui entraînent le bulldozer sont contrôlés par les commutateurs bipolaires bidirectionnels (DPDT) qui constituent le contrôleur. J'ai ajouté un diagramme sur la façon de brancher votre propre commutateur DPDT pour contrôler un moteur, car je finis par contrôler plus tard le moteur panoramique avec un autre commutateur DPDT. Espérons que le diagramme indique clairement que l'interrupteur lorsqu'il est lancé dans un sens fait tourner le moteur dans un sens et lorsqu'il est lancé dans l'autre, il tourne dans l'autre sens.

Étape 2: Assembler le système Pan and Tilt

Vous avez donc maintenant une base pour Ard-e qui est bien conçue et construite (j'espère que l'anglais dans les instructions ne vous a pas trop dérangé). Maintenant, vous devez construire quelque chose que cette base peut conduire et faire des trucs sympas avec. J'ai choisi de mettre un autre moteur à courant continu et un servo dessus comme système de panoramique et d'inclinaison qui pourrait être utilisé pour viser ce que vous vouliez. Le servo est contrôlé par l'Arduino et le moteur panoramique est contrôlé par un commutateur DPDT que j'ai acheté chez Radio Shack pour environ deux dollars. Pour contrôler le servo, j'ai écrit du code dans l'environnement logiciel Arduino qui lit la chute de tension d'un potentiomètre et la convertit en l'angle auquel le servo doit être déplacé. Pour implémenter cela sur l'Arduino, vous connectez le fil de données du servo à l'une des broches de sortie numérique de l'Arduino et le fil de tension positive à 5 V et le fil de terre à la terre. Pour le potentiomètre, vous devez connecter les deux fils extérieurs au +5V et l'autre à la terre. Le fil central du potentiomètre doit alors être connecté à une entrée analogique. Le potentiomètre agit alors comme un diviseur de tension ayant des valeurs possibles de 0V à +5. Lorsque l'Arduino lit l'entrée analogique, il la lit de 0 à 1023. Pour obtenir un angle d'exécution du servo, j'ai divisé la valeur que l'Arduino lisait par 5,68 pour obtenir une échelle d'environ 0-180. Voici le code que j'ai utilisé pour contrôler le servo d'inclinaison à partir d'un potentiomètre: #include int potPin = 2; // sélectionne la broche d'entrée pour le potentiomètreServo servo1;int val = 0; // variable pour stocker la valeur provenant du potentiometervoid setup() { servo1.attach(8); //sélectionne la broche pour le servo}boucle vide() { val = analogRead(potPin); // lit la valeur du potentiomètre val = val / 5.68; //convertir la valeur en degrés servo1.write(val); //faire aller le servo à ce degré Servo::refresh(); //commande nécessaire pour exécuter le servo} Si vous avez besoin d'aide pour travailler avec l'Arduino comme je l'ai fait, je vous suggère fortement d'aller sur www.arduino.cc C'est un site Web open source fantastique qui est vraiment utile. Donc, après avoir testé le contrôle du servo et du commutateur, j'avais besoin d'un endroit pour les mettre. J'ai fini par utiliser un morceau de bois coupé à peu près de la même longueur que l'Ard-e et le visser dans le panneau arrière avec un morceau d'aluminium plié à un angle de 90 degrés. J'ai ensuite installé le commutateur DPDT et le potentiomètre dans le contrôleur. C'était une compression serrée et j'ai dû percer un autre trou au sommet pour faire sortir les fils, mais dans l'ensemble, cela s'est plutôt bien passé. J'ai également fini par souder des fils sur le circuit du contrôleur existant pour alimenter la boîte à vis sans fin. J'aurais probablement dû utiliser un autre servo pour le panoramique, mais le magasin de loisirs où je suis allé n'avait qu'un des dix dollars et le moteur peut tourner à 360 degrés contrairement au servo. Le moteur est un peu trop lent par contre. Passons maintenant aux tests.

Étape 3: Test et création de la version télécommandée d'Ard-e

Donc, avant de commencer à piloter Ard-e, nous devons rendre l'Arduino mobile. Tout ce dont vous avez besoin pour que le Decimilla devienne mobile est une batterie de 9 volts connectée à une prise qui s'insère dans l'alimentation externe. J'ai fini par couper le cordon d'alimentation d'un vieux transformateur et j'ai obtenu un clip de batterie de neuf volts en démontant un vieux neuf volts. Le cavalier doit également être déplacé de l'alimentation USB à l'alimentation externe. Si la batterie est correctement branchée, le voyant d'alimentation de l'Arduino devrait s'allumer. Sinon, vous vous êtes probablement trompé de polarité et devriez changer les fils. Je l'ai fait au début et cela n'a causé aucun dommage à la puce, mais je ne recommanderais pas de le faire longtemps.

Vous devez maintenant tester pour voir si tout fonctionne comme prévu. Attachez quelque chose au système de panoramique et d'inclinaison comme une caméra ou une LED. J'ai utilisé un laser attaché au servo car il s'adaptait bien et j'en avais un qui traînait. Conduisez Ard-e et essayez de ne pas faire briller le laser dans vos yeux. Lorsque j'ai assemblé Ard-e pour la première fois, j'ai mis l'Arduino derrière le contrôleur et l'ai collé en place. Avec cette configuration, chaque fois que je faisais fonctionner les moteurs d'entraînement ou le moteur panoramique, le servo se mettait en position 0 degré. Apparemment, le fonctionnement des moteurs interférerait avec l'impulsion de contrôle de synchronisation et ferait penser au servo qu'il était censé être à 0 degré. J'ai pensé que c'était probablement à cause de la longueur du fil de commande du servo d'Ard-e. Il devait aller d'Ard-e à l'Ardunio derrière le contrôleur tout en étant à proximité des fils transportant le courant vers les moteurs. Ces fils ont induit beaucoup de bruit dans le fil de commande et l'ont fait passer à 0. Pour résoudre ce problème, j'ai déplacé l'Arduino de derrière le contrôleur vers Ard-e. Notez le montage très professionnel du ruban adhésif en toile du servo et de l'Arduino. Cela a éliminé les fils du moteur induisant du bruit et résolu le problème. Les longs fils transportaient alors simplement l'alimentation et le signal d'entrée du potentiomètre au lieu du signal d'alimentation et de commande du servo. Le bruit des fils du moteur affecte maintenant la lecture du potentiomètre qui a peu ou pas d'effet sur le degré auquel le servo est entraîné. Vous avez donc maintenant la version télécommandée d'Ard-e. Fondamentalement, vous venez de créer une voiture de construction maison vraiment cool avec laquelle vous pouvez conduire et pointer du doigt. L'Arduino est pour le moins sous-utilisé. Ard-e utilise actuellement 1/6e de sa capacité à détecter le monde analogique et 1/14e de ses capacités d'E/S numériques. Vous pourriez économiser de l'argent et retirer simplement le servo et l'Arduino si une voiture construite à la maison est tout ce que vous voulez…. Mais si vous voulez vraiment vous lancer dans la robotique, lisez la suite pour savoir comment faire en sorte que Ard-e se conduise lui-même.

Étape 4: Ard-e sur Auto: Utilisation de l'Ardunio pour piloter les moteurs à courant continu

Deuxième prix du concours de robots Instructables et RoboGames