BOB' V2.0 : 6 étapes (avec photos)

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

Il s'agit d'une suite, pour ainsi dire, du « Robot évitant les obstacles avec une personnalité » instructable. Dans cette instructable, j'ai décidé d'appeler le robot « BOB ». BOB avait pas mal de défauts et d'inconvénients, j'ai donc amélioré BOB de plusieurs manières. (Il ? Il ?) a maintenant mieux:

• Endurance (système d'alimentation amélioré)
• 'Vision' (capteurs supplémentaires)
• « Nerfs » (les connexions sont établies de manière plus sécurisée)
• Brainpower (microcontrôleur différent)

Bob utilise maintenant un régulateur à découpage et une batterie RC de 9,6 V pour l'alimentation, de meilleurs supports de capteur, un capteur IR GP2D12 supplémentaire, un servo de panoramique pour le télémètre à ultrasons et un microcontrôleur AVR ATmega168 sur une carte de développement Arduino. J'ai toujours aimé construire des projets avec des microcontrôleurs, et quoi de mieux que de construire un robot avec un pour mettre en valeur les capacités les plus complètes du microcontrôleur !

Étape 1: Liste des pièces

Voici une liste de ce que BOB comprend et où les obtenir: Servos:

• 1x Futaba S3003 (Servo Hobby) - Hobbytown USA, Futaba.com
• 2x servos à rotation continue Parallax - Parallax.com, Acroname.com

Matériel/câbles de prototypage:

• 1x câble de capteur à 3 fils - Tout revendeur de pièces robotiques en ligne. J'ai eu le mien de Trossenrobotics.com.
• 4x « prises analogiques pour montage sur carte ». - Je les ai ICI. Je pense que vous pouvez également les obtenir de Digikey.
• Planche à pain - Radioshack
• Différentes longueurs de fil (pour les connexions sur la maquette). J'ai utilisé une planche à pain parce que je DÉTESTE la soudure. La maquette est utilisée pour réaliser toutes les connexions entre les capteurs et le microcontrôleur.
• En-têtes masculins - J'en ai eu de sparkfun ICI.

Capteurs:

• 3x Capteurs IR Sharp GP2D12 (avec câbles à 3 fils) - Acroname, Trossen Robotics (c'est là que j'ai eu le mien), Devantech
• 'Ping)))' Télémètre à ultrasons - Parallax.com, je pense l'avoir vu ailleurs en ligne…

Puissance:

• Batterie rechargeable Ni-Cd 9,6 V (ou tout autre bloc-piles 8-AA/toute batterie rechargeable supérieure à 9 V) - J'ai eu celle-ci il y a longtemps quand elle était autrefois utilisée pour une voiture de course RC. Vous pouvez vous les procurer dans pratiquement n'importe quel magasin de bricolage.
• Régulateur de tension à découpage 5V 1A - Dimension Engineering.com ou Trossen Robotics (où j'ai eu le mien)
• Connecteur approprié pour s'adapter à la batterie que vous utilisez (pour faire la connexion entre la batterie et l'électronique).

Ordinateur:

Microcontrôleur Arduino (Arduino Diecimila; je sais que la photo montre un NG; c'était un accident. Je voulais télécharger une photo du Diecimila. J'ai utilisé le Diecimila, mais vous n'avez pas besoin du dernier modèle d'Arduino pour ce robot.)

Châssis:

Le châssis que j'ai utilisé est celui que j'ai obtenu d'un kit de Parallax appelé 'BOE-Bot Kit'. Vous pouvez utiliser du plexiglas, une feuille de plastique de taille appropriée, un châssis pré-usiné d'un détaillant en ligne ou même un bloc de bois

Gestion des câbles:

Attaches de câble - (ces objets en plastique blancs que vous trouvez dans les emballages pour maintenir les objets ensemble) Vous pouvez les obtenir au dépôt à domicile, au magasin ou dans pratiquement n'importe quelle quincaillerie

Autre:

• 1x Piezo Speaker/Element - Je l'ai utilisé comme indicateur; l'Arduino émet un bip lorsque le programme commence à s'exécuter
• 1x LED
• 1x résistance 200ohm (pour la LED)

Étape 2: Démarrage de l'assemblage - Montage du support de capteur IR Sharp

Il y a des fentes qui s'alignent avec les trous et les fentes du châssis. Fixez le support de montage du capteur avec deux vis et écrous sur la face inférieure.

Étape 3: Montez le servomoteur panoramique et le télémètre à ultrasons

Le servo de panoramique sert à panoramiquer le Ping))) horizontalement pour une large gamme de détection d'objets, ainsi qu'à mesurer des distances à différents angles pour déterminer le chemin le plus dégagé. J'ai utilisé des entretoises pour monter le servo et certaines des vis que j'avais. La taille que vous souhaitez utiliser pour ce matériel est vraiment petite; Je n'ai pas été en mesure de trouver des vis du "filetage" approprié ailleurs qu'en ligne. Je reçois ce matériel soit de Sparkfun Electronics, soit de Parallax (tous deux en ligne). Ces deux détaillants ont toutes des vis et des entretoises de même taille. Maintenant, place au télémètre à ultrasons. J'ai fait sur mesure un support de montage pour le ranger à ultrasons Ping))) parce que je ne voulais pas avoir à dépenser de l'argent supplémentaire pour un en ligne. J'ai utilisé du plexiglas, un bord droit (lame de rasoir) et une pince en C pour séparer le plastique. Tout ce que vous avez à faire pour fabriquer ce support est de mesurer le télémètre à ultrasons, de découper deux morceaux de plexiglas identiques de quelques mm plus grands que la taille du télémètre à ultrasons, de percer les trous si nécessaire et de les coller à angle droit comme indiqué. Enfin, percez un petit trou légèrement plus grand que la vis qui est venue attachée à la tête du servo, insérez la vis, puis fixez l'ensemble au servo. Je suis peut-être doué pour la programmation et la créativité, mais usiner le matériel d'un robot home-brew n'est certainement pas l'un de mes points forts. Alors qu'est-ce que cela signifie? Si je peux le faire, vous le pouvez certainement ! Remarques sur le servo: Vous n'êtes pas obligé d'acheter spécifiquement un Futaba S3003 comme j'ai utilisé; vous pouvez utiliser n'importe quel servo, tant qu'il a un large degré de mouvement; c'est important pour ce projet ! Je pense que le servo Futaba que j'ai utilisé a environ 180 degrés de mouvement. Lorsque je suis allé à la recherche d'un servo à utiliser comme servo de panoramique pour BOB, j'ai cherché le moins cher que j'ai pu trouver, et celui que j'utilise fait parfaitement le travail. Si vous avez un servo de passe-temps standard avec ~ 180 degrés de mouvement, alors vous êtes prêt pour cette partie, MAIS - vous devrez peut-être ajuster les valeurs PWM dans le code source pour s'adapter à votre servo, car si vous ne 't, vous pouvez ENDOMMAGER LE SERVO. J'ai déjà ruiné accidentellement un servo comme ça, alors soyez prudent lorsque vous utilisez un nouveau servo; découvrez les «limites» des valeurs PWM, sinon il essaiera de tourner plus loin qu'il ne le peut physiquement (les servos sont «idiots»), et cela ruinera les engrenages à l'intérieur (à moins que vous n'en ayez acheté un très beau avec des engrenages en métal).

Étape 4: Ajoutez le cerveau de BOB (l'Arduino) et établissez les connexions

Pour un "cerveau" plus rapide, j'ai décidé d'utiliser l'Arduino (ATmega168) qui, bien qu'il ne fonctionne qu'à 16Mhz (comparé aux 20Mhz du BS2), est beaucoup plus rapide que le BS2 car il n'a pas l'interpréteur impliqué que les BASIC Stamps ont utiliser. Bien que les tampons BASIC soient parfaits pour les projets simples et faciles à utiliser, ils ne sont pas si puissants et ne correspondent pas à la facture (comme je l'ai découvert à mes dépens avec 'BOB V1.0'). Quelque part sur le 'net, j'ai vu une alternative bon marché au 'Arduino Proto Shield'; tout ce que vous avez à faire est de vous procurer une de ces planches à pain radioshack jaunes et de l'attacher à l'arrière de l'arduino avec un élastique ! Vous pouvez apporter les broches nécessaires à la planche à pain avec du fil court. Je posterais un schéma, mais il n'y a pas de circuits à construire, juste les connexions de signal, vcc et gnd. Les connexions sont:

• Broche (analogique) 0: Gauche GP2D12
• Broche (Analogique) 1: Centre GP2D12
• Broche (analogique) 2: Droite GP2D12
• Broche 5: Pan Servo
• Broche 6: Servo d'entraînement gauche
• Broche 7: Télémètre à ultrasons ('Ping)))')
• Broche 9: Servo d'entraînement droit
• Broche 11: haut-parleur piézo

Je n'ai pas utilisé de condensateurs de filtrage supplémentaires car le régulateur à découpage 5V les a intégrés. Le seul composant brut que vous devez utiliser est une résistance de 220 ohms pour la LED connectée à VCC (+) comme indicateur d'alimentation.

Étape 5: Transformez le matériel en un robot fonctionnel

Voici le code pour BOB. Il y a beaucoup de commentaires là-dedans pour aider à comprendre ce qui se passe. Il existe également du code « commenté » qui n'est pas utilisé ou qui est utilisé pour le débogage. La section de code qui gère les lectures du télémètre à ultrasons a été réalisée par un autre auteur; Je l'ai récupéré sur le site Arduino. Le mérite de cette section revient à cet auteur. *IMPORTANT*: J'ai découvert que pour visualiser le code, il faut l'ouvrir dans un traitement de texte (Microsoft Word, Notepad, Wordpad, OpenOffice, etc.). Pour une raison quelconque, il s'agit par défaut d'un « fichier Windows Media TMP ».

Étape 6: Notes finales

J'étendrai les capacités de BOB - j'espère ajouter bientôt un capteur de son, un capteur de lumière, un capteur PIR pour détecter les personnes, et peut-être même d'autres capteurs. A l'heure actuelle, le BOB évite juste les obstacles. Les 3 capteurs IR servent à détecter des objets lorsque le robot avance, et le ranger à ultrasons est là pour: A) lorsque le robot avance, détecter des objets dans les angles morts des capteurs IR, et B) lorsque BOB détecte trop d'objets dans un temps donné, il "cherchera" le chemin clair du voyage; panoramique du servo et vérification de divers angles pour un chemin plus clair. Je pense que BOB durera environ 1h20 avec une charge complète avec le régulateur de tension à découpage et la batterie 9,6V. De plus, je sais que la façon dont la planche à pain et l'Arduino sont assis sur le châssis est un peu précaire, mais il reste avec un élastique, je trouverai bientôt un moyen de l'attacher avec du matériel et donc de lui donner un aspect plus poli. J'ajouterai à cette instructable à l'avenir… Vous trouverez ci-dessous une vidéo en action ! J'ai également inclus les manuels des capteurs, tout comme dans le BOB 1.0 instructable ("Robot évitant les obstacles avec une personnalité"). Le 'DE-……' est pour le régulateur à découpage.