Ferngesteuerte Autos machen Spaß, aber selbstfahrende Roboterautos machen noch mehr Spaß. In diesem Tutorial werden wir einen vierrädrigen Roboter bauen, der herumfahren und Hindernisse umgehen kann. Ich habe dieses komplette 4WD-Kit von AliExpress gekauft, aber Sie könnten die meisten dieser Komponenten einfach in einem Elektronikladen kaufen und selbst zusammenstellen.
Ich empfehle Ihnen, alle Anweisungen durchzulesen, bevor Sie beginnen, da dadurch einige Dinge klar werden, die beim ersten Mal verwirrend sein könnten. Dies mag aufgrund der Länge der Anweisungen auch wie ein sehr langes, fortgeschrittenes Projekt aussehen, aber es ist eigentlich ziemlich einfach. Du musst dich nicht einschüchtern lassen - dies ist ein Anfänger-Level-Projekt, mit dem du befriedigende Ergebnisse erzielen kannst, auf die du dann aufbauen kannst, wenn du mehr lernst. Magst du diesen Roboter nicht? Hier sind einige Arduino-Roboter 8 Arduino-Roboter, die Sie für weniger als $ 125 bauen können 8 Arduino-Roboter, die Sie für weniger als $ 125 bauen können Der Arduino kann viel, aber wussten Sie, dass er vollwertige Roboter erzeugen kann? Für ziemlich billig, auch! Lesen Sie weiter, Sie könnten stattdessen einfach erstellen.
Folgendes haben wir, nachdem wir alles aus der Verpackung genommen haben:
Zu Beginn bringen wir die Motoren und die H-Brücke (die Karte, die die Motoren mit Strom versorgt) an den unteren Teil des Gehäuses an. Befestigen Sie zuerst die vier Metallklammern (sie sind rechteckig, gebohrte Metallblöcke) mit zwei langen Schrauben und zwei Muttern an jedem Motor.
Sie müssen sicherstellen, dass sie korrekt angebracht sind. Schauen Sie sich das Bild unten an, um sicherzustellen, dass die Seite des Blocks mit den zwei gebohrten Löchern nach unten zeigt. Beachten Sie, dass die Drähte an jedem Motor zur Mitte des Gehäuses zeigen.
Jetzt kann jeder Motor mit zwei kurzen Schrauben an der Unterseite jeder Metallhalterung am Chassis befestigt werden. Hier ist eine Ansicht der Unterseite des Chassis, so dass Sie sehen können, wo die Schrauben sein müssen:
Der nächste Schritt ist, die H-Brücke (das ist die rote Platine in meinem Kit) am Chassis zu befestigen. Vielleicht möchten Sie warten, bis alle Drähte an die H-Brücke angeschlossen sind, aber das liegt an Ihnen (ich fand es einfacher). Eine kurze Anmerkung: meinem Bausatz fehlten einige Befestigungselemente, daher habe ich Isolierband verwendet, um die Brücke zu sichern. Allerdings sieht man hier, wohin die Schrauben und Muttern gegangen wären:
Nachdem die H-Brücke angeschlossen wurde, können Sie mit der Verdrahtung der Stromversorgung beginnen. Da der 6-AA-Batteriehalter mit einem DC-Adapter geliefert wird, müssen Sie entweder das Ende abschneiden (was ich getan habe) oder Jumperdrähte zu den Batterien selbst führen.
Unabhängig davon, wie Sie sich entscheiden, führen Sie den positiven Draht zu dem mit "VMS" beschrifteten Anschluss und den negativen Draht zu dem mit "GND" auf der Brücke beschrifteten Anschluss. Schrauben Sie die Befestigungselemente fest und stellen Sie sicher, dass sie sicher sind. Dann verbinden Sie die Motorkabel. Auf beiden Seiten gibt es eine Reihe von zwei Ports; einer ist mit "MOTORA" und der andere mit "MOTORB" beschriftet. Beide roten Drähte auf jeder Seite werden in den mittleren grünen Anschluss und beide schwarzen Drähte in den äußersten Anschluss gehen. Dieses Bild sollte es deutlicher machen:
Ich stellte fest, dass ich einige der Gehäuse von den Motorkabeln abziehen musste, um das zu erreichen. Nachdem Sie die Motoren und die Stromversorgung angeschlossen haben, schieben Sie die Räder auf die Motorantriebswellen und befestigen Sie die vier Kupferwellen an den Stellen, die in der Abbildung dargestellt sind (jeder Kupferschaft benötigt eine kleine Schraube). Dieser Roboter fängt an, Gestalt anzunehmen!
Stellen Sie nun diesen Teil des Chassis beiseite und nehmen Sie den anderen, der oben sitzt. Der nächste Schritt ist das Anbringen des Arduino-wieder, ich musste Isolierband verwenden, aber Sie sollten in der Lage sein, Ihr mit einigen Schrauben und Muttern besser zu sichern.
Der nächste Schritt erfordert das Micro-Servo, das schwarze Kreuzstück, den Servohalter (bestehend aus drei schwarzen Kunststoffteilen) und einige kleine Schrauben. Verwenden Sie eine der größeren scharfen Schrauben im Kit, um das schwarze Kreuzstück am Micro-Servo zu befestigen:
Drehen Sie dann das Servo umgedreht in den schwarzen Kunststoffring des Halters. Stellen Sie sicher, dass die Drähte aus dem Servo in die gleiche Richtung zeigen wie der längere Teil des Halters (siehe Abbildung unten), und verwenden Sie vier kleine Schrauben, um die Querstange zu befestigen (es gibt vier Löcher in der Halterung) an den Löchern auf der Querstange ausrichten).
So sieht es aus, nachdem es angehängt wurde:
Schließlich nehmen Sie die anderen beiden Teile des Servohalters und schnappen sie auf das Servo (es gibt Nuten in den Seitenteilen, die mit der Plastiknase auf dem Servo übereinstimmen).
Jetzt, da der Servohalter komplett ist, kann er am Chassis montiert werden.
Hier sind die Schrauben:
Es ist Zeit, unserem Roboter ein paar Augen zu geben. Befestigen Sie den Ultraschallsensor mit zwei Kabelbindern am Servohalter.
Wenn Sie mit dem gleichen Kit arbeiten wie ich, haben Sie einen Arduino-Sensorschild erhalten. Wir werden es nicht in diesem Build verwenden, aber Sie können es jetzt auf die UNO setzen, wenn Sie wollen (wie ich im Bild unten habe). Richten Sie die Pins an der Unterseite der Abschirmung mit den E / A-Anschlüssen des Arduino aus und drücken Sie sie nach unten, um sie zu verbinden. Sie brauchen es im Moment nicht, aber Schilde können sich als nützlich erweisen Die Top 4 Arduino Shields, um Ihre Projekte zu Superpower Die Top 4 Arduino Shields um Ihre Projekte Superpower Sie haben ein Arduino Starter-Kit gekauft, Sie haben alle grundlegenden gefolgt Führer, aber jetzt haben Sie einen Stolperstein getroffen - Sie brauchen mehr Kleinigkeiten, um Ihren Elektroniktraum zu verwirklichen. Zum Glück, wenn Sie ... Lesen Sie mehr.
Unabhängig davon, ob Sie einen Sensorschutz anschließen oder nicht, benötigen Sie jetzt vier Drähte, um den Ultraschallsensor mit dem Arduino zu verbinden. Am Sensor befinden sich vier Pins, VCC, GND, TRIG und ECHO. Verbinden Sie VCC mit dem 5V-Pin des Arduino, GND mit GND und TRIG und ECHO mit den I / O-Pins 12 und 13.
Greifen Sie nun den unteren Teil des Gehäuses und verbinden Sie sechs Drahtbrücken mit den E / A-Pins der H-Brücke (sie sind mit ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 und ENB gekennzeichnet). Beachten Sie, welche Farbleitungen an welche Ports angeschlossen sind, wie Sie später wissen müssen.
Jetzt ist es an der Zeit, dieses Ding zusammenzusetzen. Greifen Sie den oberen Teil des Gehäuses und setzen Sie es auf die Kupferschäfte, die mit dem unteren Teil verbunden sind, und ziehen Sie die an der H-Brücke befestigten Drähte durch das Loch in der Mitte des Gehäuses. Verbinden Sie die sechs Drähte wie folgt mit den E / A-Anschlüssen:
- ENA zu I / O-Port 11
- ENB zu I / O-Port 10
- A1 zu E / A-Anschluss 5
- A2 zu E / A-Anschluss 6
- B1 zu E / A-Anschluss 4
- B2 zu I / O Anschluss 3
Verwenden Sie nun vier kurze Schrauben, um den oberen Teil des Chassis an den Kupferwellen zu befestigen. Stellen Sie den 6-AA-Batteriehalter oben auf das Gehäuse (schrauben Sie ihn nach unten, wenn Sie können), befestigen Sie den 9V-Zellenhalter am Arduino, und dieser Bot ist bereit zu rocken!
Nun, fast bereit zu rocken. Es hat noch nicht genug Persönlichkeit.
Da gehen wir. Jetzt gib ihm ein Gehirn. Lass uns etwas programmieren.
Das erste, was wir tun werden, ist zu testen, ob die Brücke und die Motoren richtig angeschlossen sind. Hier ist eine kurze Skizze, die dem Bot sagt, eine halbe Sekunde vorwärts zu fahren, eine halbe Sekunde rückwärts zu fahren und dann nach links und rechts abzubiegen:
Das ist viel Code für einen einfachen Test, aber die Definition all dieser Funktionen macht es später einfacher, sie zu optimieren. (Vielen Dank an Billwaa für seinen Blog-Beitrag über die Verwendung der H-Brücke für die Definition dieser Funktionen.) Wenn etwas schief gelaufen ist, überprüfen Sie alle Ihre Verbindungen und dass die Drähte mit den richtigen Pins verbunden sind. Wenn alles geklappt hat, ist es Zeit für den Sensortest. Um den Ultraschallsensor zu verwenden, laden Sie die NewPing-Bibliothek herunter und verwenden dann Skizze> Bibliothek einbeziehen> ZIP-Bibliothek hinzufügen ..., um die Bibliothek zu laden.
Stellen Sie sicher, dass Sie die Include-Anweisung oben in Ihrer Skizze sehen. Wenn nicht, klicken Sie auf Skizze> Bibliothek einbeziehen> NewPing . Sobald Sie dies getan haben, laden Sie die folgende Skizze:
Laden Sie die Skizze hoch und öffnen Sie den seriellen Monitor mit Tools> Serial Monitor . Sie sollten eine sich schnell ändernde Zahlenfolge sehen. Halten Sie Ihre Hand vor den Sensor und sehen Sie, ob sich diese Zahl ändert. Bewegen Sie Ihre Hand hinein und heraus, und Sie sollten eine Messung erhalten, wie weit Ihre Hand vom Sensor entfernt ist.
Wenn alles richtig funktioniert hat, ist es Zeit, alles zusammen zu stellen und dieses Ding laufen zu lassen! Hier ist der Code für den Roboter jetzt. Wie Sie wahrscheinlich feststellen können, sind dies im Wesentlichen die zwei Testskizzen, die mit einer zusätzlichen if-Anweisung zusammengefügt wurden, um das Verhalten des Roboters zu steuern. Wir haben ihm ein sehr einfaches Hindernisvermeidungsverhalten gegeben: Wenn es etwas weniger als vier Zoll entfernt entdeckt, wird es sichern, biegen Sie links ab und beginnen Sie wieder zu bewegen. Hier ist ein Video des Bots in Aktion.
Gib deinem Roboter ein Leben
Sobald dieses Verhalten ordnungsgemäß funktioniert, können Sie komplexeres Verhalten hinzufügen. Machen Sie den Roboter abwechselnd zwischen links und rechts oder wählen Sie zufällig; einen Summer ertönen lassen, wenn er sich etwas nähert; dreh dich einfach um, anstatt zu sichern; Du bist wirklich nur durch deine Vorstellungskraft begrenzt. Sie können fast alles in Ihrem Arduino Starter Kit verwenden. Was ist in Ihrem Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Was ist in deinem Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Angesichts einer Kiste voller elektronischer Komponenten ist es einfach, überwältigt zu werden. Hier finden Sie eine Anleitung zu genau dem, was Sie in Ihrem Kit finden. Lesen Sie mehr, um mehr Funktionalität hinzuzufügen. Sie werden auch bemerken, dass wir noch nichts für den Servo programmiert haben: Sie können tatsächlich die "Augen" Ihres Roboters hin und her bewegen. Vielleicht benutzen sie sie, um einen Weg zu finden, anstatt nur rückwärts zu fahren, wenn sie direkt davor ein Hindernis finden.
Lassen Sie uns wissen, wenn Sie sich entscheiden, diesen oder einen anderen Roboter zu bauen, und teilen Sie uns mit, wie Sie sein Verhalten oder Aussehen anpassen möchten. Wenn du Fragen zu diesem Roboter hast, poste sie in den Kommentaren unten und ich werde sehen, ob ich dir helfen kann!