Un robot autonomo con molte capacità: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao amici, in questo istruttore presenterò una nuova versione del mio precedente istruibile che può svolgere i seguenti compiti:

1- Può muoversi autonomamente da Arduino UNO e driver motore L298N

2- Può fare la pulizia come un aspirapolvere

3- Può riprodurre brani tramite Bluetooth

4- Può cambiare gli stati dei suoi occhi e della sua bocca con Arduino

5- Ha un LED lampeggiante

6- Il suo sopracciglio e il margine della sua gonna sono fatti di strip LED

Quindi questo istruttore unico è un'ottima classe per coloro che desiderano un robot semplice ma multifunzionale. Devo aggiungere che molte funzionalità di questo robot sono prese da articoli nel sito Instructables e ne prendo atto citando l'articolo in ogni sezione pertinente.

Passaggio 1: dimensioni e caratteristiche

1- Dimensioni generali del robot:

-Le dimensioni della base: 50*50 cm, altezza da terra 20 cm comprese le ruote

- La dimensione delle ruote: diametro delle ruote anteriori: 5 cm, ruote posteriori 12 cm

- Le dimensioni del serbatoio dell'aspirapolvere: 20 * 20 * 15 cm - I diametri dei tubi: 35 mm

- Le dimensioni del vano batteria: 20 * 20 * 15 cm

- Le dimensioni del robot Istructables: 45 * 65 * 20 cm Caratteristiche:

- movimento di due motori che ruotano le ruote posteriori e due ruote anteriori senza alimentazione, la rotazione dei motori è controllata da un'unità controllata da Bluetooth e da un software installabile su smartphone.

- Funzione aspirapolvere con interruttore

- Strisce LED lampeggianti con colori rosso e blu - Cambia lo stato degli occhi e della bocca ogni 10 secondi - Le sopracciglia e il margine della gonna del robot LED rosso con luce costante possono essere accese e spente

- Altoparlanti Bluetooth attivati e disattivati sul corpo del robot e possono essere azionati dallo smartphone Android tramite Bluetooth.

Passaggio 2: Distinta materiali, moduli e componenti

I materiali, i moduli e i componenti utilizzati in questo robot sono i seguenti:

1- Due Motoriduttori ZGA28 (Fig. 1):

Modello - ZGA28RO (RPM) 50, produttore: ZHENG, diametro dell'albero: 4 mm, tensione: 12 V, lunghezza dell'albero 11,80 mm, corrente a vuoto: 0,45 A, diametro del cambio: 27,90 mm, max. coppia: 1,7 kg.cm, altezza cambio: 62,5 mm, coppia costante: 1,7 kg.cm, lunghezza: 83 mm, rapporto di velocità: 174, diametro: 27,67 mm

2- Un modulo Arduino Uno e un driver motore del modulo L298N (Fig 2)

3- Tre moduli a ultrasuoni SRF05

4- Una batteria al piombo da 12 V, 4,5 A-h (Fig.5)

5- Due staffe motore 28 * 23 * 32 mm (Fig. 6, Fig 7)

6- Due giunti motore 10*10*(4-6) mm (Fig. 8)

7- Due alberi motore diametro 6 mm * lunghezza 100 mm

8- Due ruote motrici posteriori di diametro 12 cm ciascuna (Fig 9)

9- Due ruote anteriori di diametro 5 cm ciascuna (Fig. 10)

10- Un foglio quadrato di PC (policarbonato) da 50 cm * 50 cm con uno spessore di 6 mm

11- Il condotto elettrico in PVC viene utilizzato per rinforzare e incorniciare la base le dimensioni sono 3*3 cm

12- Tubo in PVC diametro 35 mm per tubi aspirapolvere (incluso gomito)

13- Il serbatoio o il contenitore dell'aspirapolvere è un contenitore di plastica che avevo tra gli scarti della dimensione di 20* 20* 15 cm 14 - Motore-ventilatore dell'aspirapolvere, motore 12 V con un ventilatore centrifugo direttamente accoppiato

15- Un modulo Arduino Uno

16- Un modulo amplificatore verde PAM8403

17- Due altoparlanti, ciascuno da 8 Ohm, 3 W

18- Cinque moduli a matrice di punti 8*8 con chip Max7219 e connettore SPI (Fig. 12)

19- Due transistor di potenza 7805

20- due diodi 1N4004

21- Due condensatori 3.3 uF

22- Due condensatori 100 uF

23- Due transistor BC547

24- Due resistenze 100Ohm

25- Due resistori da 100 kOhm

26- Due condensatori 10 uF

27- Tre tavole di progetto 6*4 cm

28- Basta fili per breadboard e fili unipolari da 1 mm

29- Un connettore USB femmina (ho usato un hub USB bruciato e ne ho preso uno USB femmina!)

30- Un ricevitore Bluetooth BT163

31- Sei interruttori a bilanciere

32- Condotto elettrico in PVC 1*1 cm

33- Viti

34- Otto terminali di bordo

Passaggio 3: strumenti necessari

1- taglierina

2- Sega a mano

3- Saldatore

4- pinze

5- Tagliafili

6- Piccolo trapano con teste diverse (punte - smerigliatrici, frese)

7- Righello

8- Saldare

9- super colla

10- cacciaviti di piccole e medie dimensioni

Passaggio 4: dimensionamento dei motori di azionamento

Questo è simile al mio istruibile precedente:

www.instructables.com/editInstructable/edit/E5GS23TJ86HNH41/step/4

Passaggio 5: come realizzare parti meccaniche

Questo è simile al mio istruibile precedente:

www.instructables.com/editInstructable/edit/E5GS23TJ86HNH41/step/5

Passaggio 6: come realizzare parti elettroniche:

Per realizzare le parti elettroniche i passaggi sono i seguenti:

1- Fare lampeggiare il LED Il circuito e i componenti di questa parte sono presi esattamente dal mio precedente istruibile come segue:

2- Realizzare il punto LED della matrice per lo stato degli occhi e della bocca: tutto ciò che ho fatto in questo passaggio è stato preso dal seguente istruzioni: https://www.instructables.com/id/Controlling-a-LE… tranne che ne ho cambiato il software e invece di controllarlo tramite il monitor seriale, ho aggiunto dei codici per cambiare gli stati di occhi e bocca ogni 10 secondi. Nella sezione software spiegherò di più su questo e includerò il software per il download. Ho incluso un piccolo circuito per convertire la tensione della batteria da 12 V a 5 Volt per la connessione di ingresso Arduino UNO, il dettaglio di tale circuito è nel mio precedente istruibile come segue: https://www.instructables.com/id/Controlling-a- LE…

3- Realizzazione delle parti dei motori di azionamento: i collegamenti dei motori al modulo del motore di azionamento sono facili e secondo la figura sopra, ovvero i terminali del motore destro ai terminali destro del driver e i terminali del motore sinistro ai terminali sinistro del driver e l'alimentazione dalla batteria ai terminali di alimentazione e massa del driver in cui è installato un interruttore a bilanciere sul vano batteria per l'accensione e lo spegnimento. Lo sketch Arduino di questa parte verrà spiegato nella parte software.

4- Realizzare gli altoparlanti Bluetooth Questa parte è facile ed è presa esattamente dal seguente istruzioni: https://www.instructables.com/id/Controlling-a-LE… Con due eccezioni, in primo luogo non ho strappato il ricevitore Bluetooth e ho usato un USB femmina per collegarlo al mio alimentatore (lo stesso del punto 2 sopra, cioè circuito 12 V/5 V) e un jack femmina per collegarlo al mio modulo amplificatore. In secondo luogo ho usato il modulo amplificatore, verde PAM8403 (https://www.instructables.com/id/Controlling-a-LE… 3 W (Fig 11), invece dell'amplificatore utilizzato in quella didattica, e ho collegato il mio altoparlante sinistro ai terminali di sinistra del PAM8403 e collegare l'altoparlante di destra ai terminali di destra del PAM8403 (https://www.instructables.com/id/Controlling-a-LE…), tenendo in considerazione la polarità, ho usato l'ingresso 5V dallo stesso alimentatore sopra e ho collegato i tre terminali del PAM8403 al jack di uscita del ricevitore Bluetooth secondo la figura.

Passaggio 7: software

Ci sono due software in questo istruibile, 1- per Arduino e driver del motore e 2) per occhi e bocca a matrice di punti

- Il software per Arduino e il driver del motore è incluso qui per il download, ho usato gli schizzi Arduino disponibili in istruttori e altri siti, ma li ho modificati per adattarli al mio caso.

- Il software per Arduino relativo agli occhi e alle labbra è lo stesso del software incluso nel suddetto istruibile per cambiare lo stato degli occhi e della bocca usando i LED Dot-Matrix, ma ho cambiato alcuni dei codici per causare Arduino cambia gli stati ogni 10 secondi e questo software è incluso anche qui per il download.

Passaggio 8: Conclusione: Buon Natale e felice anno nuovo

Spero che questa nuova versione ti stia impressionando, tra l'altro le grandi dimensioni di questo robot e il suo peso considerevole sono una specie di conquista, può funzionare come un aspirapolvere quindi se lo lasci muovere autonomamente in una stanza può pulire le stanze anche e mentre pulisce la stanza suona musica e ha LED lampeggianti e cambia l'umore degli occhi e delle labbra, io stesso sono molto affezionato a questo robot, l'ho chiamato "Donald" e sia io che Donald vi auguriamo un BUON NATALE E BUON ANNO…ASCOLTALO CHE DICE LA STESSA COSA…