Cómo construir un robot Arduino 4WD para principiantes

Anuncio

Los autos a control remoto son divertidos, claro, pero autoconducción Los autos robóticos son aún más divertidos. En este tutorial, construiremos un robot de cuatro ruedas que puede conducir y evitar obstáculos. yo compré este completo kit 4WD de AliExpress, pero podría comprar fácilmente la mayoría de estos componentes en una tienda de electrónica y armarlos usted mismo.

Recomiendo leer todas las instrucciones antes de comenzar, ya que eso aclarará algunas cosas que pueden ser confusas la primera vez. Además, esto puede parecer un proyecto muy largo y avanzado debido a la longitud de las instrucciones, pero en realidad es bastante simple. No es necesario dejarse intimidar: este es un proyecto de nivel principiante con el que puede obtener algunos resultados satisfactorios y luego construir a medida que aprende más. ¿No te gusta este estilo de robot? Aquí hay un poco más Robots Arduino 8 Robots Arduino que puedes construir por menos de $ 125El Arduino puede hacer mucho, pero ¿sabías que puede crear robots completos? ¡Por muy barato también! Lee mas

podrías construir fácilmente en su lugar.

Esto es lo que tenemos, después de sacar todo del paquete:

Para comenzar, conectaremos los motores y el puente H (la tarjeta que suministra energía a los motores) a la parte inferior del chasis. Primero, fije los cuatro soportes metálicos (son bloques de metal perforados y rectangulares) a cada motor con dos pernos largos y dos tuercas.

Deberá asegurarse de que estén unidos correctamente, así que consulte la imagen a continuación para asegurarse de que el lado del bloque con dos orificios perforados quede hacia abajo. Tenga en cuenta que los cables de cada motor apuntan hacia el centro del chasis.

Ahora cada motor se puede unir al chasis utilizando dos pernos cortos en la parte inferior de cada soporte de metal. Aquí hay una vista de la parte inferior del chasis para que pueda ver dónde deben estar los tornillos:

El siguiente paso es asegurar el puente H (que es la placa roja, en mi kit) al chasis. Es posible que desee esperar hasta que todos los cables estén conectados al puente H antes de hacer esto, pero eso depende de usted (me pareció más fácil). Una nota rápida: a mi kit le faltaban varios sujetadores, así que usé cinta aislante para asegurar el puente. Sin embargo, puedes ver aquí dónde se habrían ido los tornillos y tuercas:

Ahora que se ha conectado el puente H, puede comenzar a cablear la fuente de alimentación. Debido a que el soporte de la batería de seis AA viene con un adaptador de CC, deberá cortar el extremo (lo que hice) o pasar cables de puente a las baterías.

No importa cómo decida hacerlo, pasará el cable positivo al puerto con la etiqueta "VMS" y el cable negativo al que tiene la etiqueta "GND" en el puente. Atornille los sujetadores y asegúrese de que estén seguros. Luego, conectará los cables del motor. En ambos lados, hay un conjunto de dos puertos; uno está etiquetado "MOTORA" y el otro "MOTORB". Ambos los cables rojos a cada lado irán al puerto verde más central, y ambos cables negros irán al exterior. Esta imagen debería dejarlo más claro:

Descubrí que tenía que quitar parte de la carcasa de los cables del motor para que esto funcionara. Ahora que tiene los motores y la fuente de alimentación conectados, deslice las ruedas sobre los ejes de transmisión del motor y coloque los cuatro ejes de cobre en las ubicaciones que se muestran en la imagen a continuación (cada eje de cobre necesita un perno pequeño). ¡Este robot está empezando a tomar forma!

Ahora, ponga esa parte del chasis a un lado y tome la otra que se sentará en la parte superior. El siguiente paso es conectar el Arduino; nuevamente, tuve que usar cinta aislante, pero debería poder asegurar mejor el suyo con algunos pernos y tuercas.

El siguiente paso requiere el micro servo, el travesaño negro, el soporte del servo (que consta de tres piezas de plástico negro) y algunos tornillos pequeños. Use uno de los tornillos afilados más grandes en el kit para unir el travesaño negro al micro servo:

Luego voltee el servo boca abajo en el anillo de plástico negro del soporte. Asegúrese de que los cables que salen del servo estén orientados en la misma dirección que la parte más larga del soporte (nuevamente, vea el imagen a continuación), y use cuatro tornillos pequeños para asegurar la barra transversal (hay cuatro agujeros en el soporte que se alinean con los agujeros en el travesaño).

Así es como se ve después de adjuntarlo:

Finalmente, tome las otras dos piezas del soporte del servo y colóquelas en el servo (hay ranuras en las piezas laterales que coinciden con la pestaña de plástico en el servo).

Ahora que el servo soporte está completo, puede montarse en el chasis.

Aquí es donde van los tornillos:

Es hora de darle a nuestro robot algunos ojos. Conecte el sensor ultrasónico al servo soporte con dos bridas.

Si está trabajando con el mismo kit que yo, habrá recibido un escudo de sensor Arduino. No lo usaremos en esta compilación, pero puede colocarlo encima de UNO ahora si lo desea (como lo he hecho en la imagen a continuación). Simplemente alinee los pines en la parte inferior del protector con los puertos de E / S en el Arduino y presione hacia abajo para conectarlos. No lo necesitas en este momento, pero los escudos pueden ser útiles Los 4 mejores escudos Arduino para superpoderar tus proyectosHas comprado un kit de inicio de Arduino, has seguido todas las guías básicas, pero ahora has topado con un obstáculo: necesitas más brocas y bobs para realizar tu sueño electrónico. Por suerte, si tienes ... Lee mas .

Ya sea que conecte un protector de sensor o no, ahora necesitará cuatro cables para conectar el sensor ultrasónico al Arduino. Hay cuatro pines en el sensor, VCC, GND, TRIG y ECHO. Conecte VCC al pin de 5V en el Arduino, GND a GND y TRIG y ECHO a los pines de E / S 12 y 13.

Ahora tome la parte inferior del chasis y conecte seis cables de puente a los pines de E / S del puente H (están marcados ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 y ENB). Tome nota de qué cables de color están conectados a qué puertos, como necesitará saber más adelante.

Ahora es el momento de comenzar a armar esto. Agarre la parte superior del chasis y colóquela encima de los ejes de cobre conectados a la parte inferior, y tire de los cables unidos al puente H a través del orificio en el centro del chasis. Conecte los seis cables a los puertos de E / S de la siguiente manera:

• ENA al puerto de E / S 11
• ENB al puerto 10 de E / S
• A1 al puerto 5 de E / S
• A2 al puerto de E / S 6
• B1 al puerto de E / S 4
• B2 al puerto 3 de E / S

Ahora, use cuatro tornillos cortos para unir la parte superior del chasis a los ejes de cobre. Coloque el soporte de la batería de seis AA en la parte superior del chasis (atorníllelo si puede), conecte el soporte de la celda de 9V al Arduino, ¡y este bot está listo para balancearse!

Bueno, casi listo para rockear. Todavía no tiene suficiente personalidad.

Aquí vamos. Ahora para darle un cerebro. Hagamos algo de programación.

Lo primero que haremos es probar para asegurarnos de que el puente y los motores estén conectados correctamente. Aquí hay un bosquejo rápido eso le dirá al bot que avance durante medio segundo, retroceda durante medio segundo, luego gire a la izquierda y a la derecha:

Es mucho código para una prueba simple, pero la definición de todas esas funciones hace que sea más fácil ajustarlo más tarde. (Muchas gracias a Billwaa por su publicación de blog sobre el uso del puente H para definir estas funciones.) Si algo salió mal, verifique todas sus conexiones y que los cables estén conectados a los pines correctos. Si todo funcionó, es hora de pasar a la prueba del sensor. Para usar el sensor ultrasónico, querrás descargue la biblioteca NewPingy luego usar Boceto> Incluir biblioteca> Agregar biblioteca .ZIP ... para cargar la biblioteca

Asegúrese de ver la declaración de inclusión en la parte superior de su boceto; si no lo haces, presiona Boceto> Incluir biblioteca> NewPing. Una vez que hayas hecho eso, carga el siguiente boceto:

Cargue el boceto y abra el monitor en serie usando Herramientas> Monitor serie. Debería ver una secuencia de números que se actualiza rápidamente. Mantenga su mano frente al sensor y vea si ese número cambia. Mueva su mano hacia adentro y hacia afuera, y debería obtener una medida de qué tan lejos está su mano del sensor.

Si todo funcionó correctamente, ¡es hora de poner todo junto y dejar que esto funcione! Aquí está el código para el robot. ahora. Como probablemente pueda ver, estos son básicamente los dos bocetos de prueba junto con una declaración if agregada para controlar el comportamiento del robot. Le hemos dado un comportamiento muy simple para evitar obstáculos: si detecta algo a menos de cuatro pulgadas de distancia, retrocederá, girará a la izquierda y comenzará a moverse nuevamente. Aquí hay un video del bot en acción.

Dale vida a tu robot

Una vez que haya conseguido que este comportamiento funcione correctamente, puede agregar un comportamiento más complejo; haga que el robot alterne entre girar a la izquierda y a la derecha, o elija al azar; suena un timbre si se acerca a algo; simplemente gire, en lugar de retroceder; en realidad solo estás limitado por tu imaginación. Podrías usar casi cualquier cosa en tu Kit de inicio Arduino ¿Qué hay en su kit de inicio Arduino? [Principiantes de Arduino]Frente a una caja llena de componentes electrónicos, es fácil sentirse abrumado. Aquí hay una guía de lo que encontrará exactamente en su kit. Lee mas para agregar más funcionalidad. Notarás también que todavía no hemos codificado nada para el servo: puedes hacer que los "ojos" de tu robot se muevan de un lado a otro. tal vez usarlos para buscar un camino en lugar de retroceder siempre que encuentre un obstáculo directamente en frente.

Háganos saber si decide construir este robot u otro y cuéntenos cómo decide personalizar su comportamiento o apariencia. Si tiene alguna pregunta sobre este robot, publíquela en los comentarios a continuación y veré si puedo ayudar.