Cara Membuat Robot Self-Balancing Cetak 3D Terkendali Jarak Jauh: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Ini adalah evolusi dari B-robot versi sebelumnya. 100% SUMBER TERBUKA / robot Arduino. KODE, suku cadang 3D, dan elektronik terbuka, jadi silakan modifikasi atau buat robot versi besar. Jika Anda memiliki keraguan, ide, atau butuh bantuan, manfaatkan komunitas robot-B sebaik-baiknya

Versi baru hadir dengan banyak fitur baru:

• Kontrol dan sesuaikan menggunakan ponsel cerdas/tablet Anda melalui aplikasi jjRobots gratis atau iOS atau Android
• Google Blockly dapat dikontrol!
• Sempurna untuk bersenang-senang saat Anda mempelajari robotika (Lihat Tantangan Robotika!)
• Sekarang dapat menggunakan baterai AA biasa (atau baterai LIPO 3 sel) Apa pun yang mampu menghasilkan 9V
• Dua output SERVO (satu digunakan untuk ARM). Kontrol dua output servo hanya dengan mengetuk layar ponsel cerdas Anda.
• Lebih mudah untuk mencetak dan menggunakan lebih sedikit plastik
• PRO MODE dapat diaktifkan dari smartphone/Tablet Anda (peningkatan kelincahan dan kecepatan)
• Peningkatan jangkauan WIFI (hingga 40 meter)
• Status baterai dan "Sudut kemiringan" ditampilkan secara real time di layar ponsel cerdas Anda
• Ubah kontrol robot PID-nya secara real time dan lihat bagaimana pengaruhnya terhadap perilaku dan kinerjanya.

Tapi pertama-tama, mari kita mulai dari awal. Karena ini adalah Instructables, Anda mungkin memiliki beberapa elemen yang diperlukan untuk membuat B-robot EVO.

Daftar:

• Papan Kontrol DEVIA (papan ini membuat pengaturan lebih mudah karena telah memiliki modul Gyro/akselerometer + WIFI dan dapat mengontrol servos dan hingga tiga motor stepper). Jika Anda ingin membuat sendiri, lihat skema ini)
• 2x motor stepper NEMA17 + kabel 14 cm (pasangan)
• 2x driver motor Stepper (A4988)
• Servo roda gigi logam (Anda akan membutuhkan lengan untuk bertarung dan mengangkat robot-B Anda…)
• Casing Baterai 6x AA dengan Sakelar ON/OFF
• Baut + mur diperlukan untuk mengatur semuanya
• Sepasang bumper nilon -atau cetakan 3D- (14x5 cm)
• Pita sisi ganda, mata googly …
• 2 karet gelang untuk roda: pegangan

Langkah 1: Daftar BOM dan Apa Elemennya

Daftar:

• DEVIA CONTROL BOARD: papan ini memudahkan proses set-up. Ini adalah versi "disempurnakan" dari Arduino ZERO yang kuat tetapi dengan motor + output kontrol servo, WIFI, port COMM, port tegangan 12V yang dapat dikontrol, dan sensor. Jika Anda ingin "membuat / merakit" sendiri, lihat diagram ini, ini akan membantu Anda untuk menghubungkan semua elemen yang berbeda bersama-sama.
• 2x motor stepper NEMA17 + kabel 14 cm (pasangan). Nah, motor stepper NEMA17 dengan spesifikasi yang sama seharusnya berfungsi.
• 2x driver motor Stepper (A4988). Driver motor stepper yang paling banyak digunakan.
• Roda gigi logam SERVO: Anda akan membutuhkan lengan untuk bertarung dan mengangkat robot-B Anda… Servo roda gigi nilon tidak akan bekerja sebaik yang diharapkan
• 6x Casing Baterai AA dengan Sakelar ON/OFF: Casing ini telah dipasang ke dalam bingkai tetapi Anda juga dapat menggunakan baterai LiPO (3S)
• Baut+mur diperlukan untuk mengatur semuanya: baut dan mur M3 (12x6mm, 12x15mm)
• Sepasang bumper nilon (14x5 cm): atau Anda dapat membuat bumper kustom Anda sendiri di sini dan mencetaknya
• Pita sisi ganda, mata googly… untuk memasang IMU ke pelindung Otak. Pita dua sisi ini akan berfungsi sebagai peredam kejut pada IMU
• Bingkai: bagian cetak 3D
• 2 karet gelang untuk roda: pegangan
• Ponsel cerdas/tablet Anda untuk mengontrolnya

Jika Anda ingin melewati semua ini dan lompat ke video panduan Majelis. Klik disini

Langkah 2: Fitur B-robot dan Tantangan Robot

Kami telah menciptakan tantangan untuk dikalahkan dengan robot-B, itu adalah cara mudah untuk memperkenalkan kontrol elektronik dan robotika saat Anda bersenang-senang. Kami telah mencoba membuat semuanya semurah mungkin menggunakan elemen "MAKER World" yang sangat umum dan menyediakan APP gratis untuk mengontrol robot.

Robot B dapat dikontrol melalui Google Blockly. Info lebih lanjut disini

Parameter perilakunya disesuaikan secara real time: info

Anda bahkan bisa menjadi teknisi robot: Sesuaikan B.robot Anda untuk memenangkan perlombaan!

Banyak pembuat telah memodifikasi dan menambahkan suku cadang ke robot-B. Lihatlah mereka di sini

Beberapa teori di balik robot penyeimbang diri: di sini

Langkah 3: Jika Anda Membuat Robot Ini, Anda Memiliki Hampir Semua yang Anda Butuhkan untuk Membuat Yang Ini:

Jika Anda sudah memiliki suku cadang yang diperlukan untuk membuat robot ini, Anda sudah memiliki 90% item yang dibutuhkan untuk membuat:

• the Sphere-o-bot: robot seni ramah yang dapat menggambar benda bulat atau telur dari ukuran bola pingpong hingga telur bebek besar (4-9 cm).
• The Iboardbot: The iBoardbot adalah robot yang terhubung ke internet yang mampu menulis teks dan menggambar dengan sangat presisi
• Penggeser Kamera Bermotor: Penggeser Kamera yang dikendalikan oleh smartphone
• robot hoki udara!: Robot hoki udara yang menantang, cocok untuk bersenang-senang!
• B-robot EVO

Semuanya menggunakan elektronik dan elemen tambahan yang sama

Langkah 4: Video Panduan Perakitan

Ini adalah pertama kalinya kami merekam video alih-alih melakukan panduan perakitan "foto". Untuk robot ini, lebih mudah jika Anda melihat cara menghubungkan semuanya dan mendapatkan beberapa penjelasan/tip tentang cara melakukan semuanya.

Ada panduan perakitan "selalu diperbarui" di sini dengan beberapa tip untuk berjaga-jaga jika Anda ingin menjarahnya.

Langkah 5: UPLOAD KODE ARDUINO ke DEVIA CONTROL BOARD

a) Instal Arduino IDE di PC Anda dari sini (lewati langkah ini jika Anda sudah menginstal Arduino IDE) Kode B-robot ini telah diuji dan dikembangkan pada IDE versi 1.6.5 dan versi yang lebih baru. Jika Anda memiliki masalah dalam mengkompilasi kode, beri tahu kami

b) Unduh semua file arduino dari sini. Salin file di dalam folder BROBOT_EVO2_23_M0 di hard drive Anda

c) Kompilasi dan kirim kode ke papan kontrol DEVIA

1. Buka Arduino IDE Anda
2. Buka kode utama di /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Hubungkan papan DEVIA Anda dengan kabel USB ke PC
4. Catatan: Jika ini adalah pertama kalinya Anda menghubungkan papan Arduino ke PC Anda, mungkin Anda perlu menginstal drivernya.
5. Pilih papan Arduino/Genuino ZERO (port USB asli). Di menu ALAT->papan
6. Pilih serial port yang muncul pada tools->Serial port
7. Kirim kode ke papan (tombol UPLOAD: Panah menunjuk ke KANAN)

Memilih papan yang tepat sebelum mengunggah kode

d) Selesai

Langkah 6: KONTROL B-ROBOT EVO 2:

Pengguna Android:

Kami telah mengembangkan APLIKASI GRATIS untuk mengontrol Brobot (dan JJrobots masa depan) untuk Smartphone/Tablet berbasis Android atau iOS Anda:

APLIKASI Android / APLIKASI iOS

Langkah-langkah yang harus diikuti:

1. Instal APP kontrol JJRobots (untuk Android atau iOS)
2. Setelah menyalakan Brobot EVO, sambungkan smartphone/tablet Anda ke jaringan wifi B-robot EVO (sandi default WIFI adalah 87654321)
3. Luncurkan APP kontrol JJrobots dan mainkan dengan B-robot EVO Anda!

Langkah 7: Model B-robot Interaktif 3D

Model 3D interaktif akan membantu Anda mendapatkan ide bagus tentang bagaimana B-robot EVO terlihat setelah dirakit

Langkah 8: Pemecahan Masalah

B-robot saya tidak merespons perintah yang dikirim dari smartphone/tablet saya

Periksa Anda terhubung ke jaringan JJROBOTS_XX menggunakan kata sandi yang benar (secara default: 87654321) dan perangkat Anda tidak memblokir lalu lintas data ke robot-B (tetap selalu terhubung ke robot)

Robot-B saya kekurangan kekuatan atau jatuh tanpa alasan

Sesuaikan arus yang diberikan oleh driver motor stepper. Gunakan obeng dan putar perlahan sekrup yang ditunjukkan pada foto di bawah ini. Memutar 10º-30º sudah lebih dari cukup. Rotasi searah jarum jam: meningkatkan daya yang dikirim ke motor

B-robot saya tidak bisa berdiri sendiri

Jika semuanya baik-baik saja, robot B hanya membutuhkan sedikit bantuan dari servo untuk berdiri dengan sendirinya. Lihat video ini. Jika robot Anda tidak berperilaku seperti di video, sesuaikan daya keluaran driver motor stepper (petunjuk di atas). Perlu diingat bahwa bumper memiliki dua fungsi di sini: melindungi robot+elektronik dan membantunya berdiri dengan mudah.

MODE DEBUG

Ada MODE DEBUG di dalam KODE B-robot. MODE ini akan memungkinkan Anda men-debug perilaku robot jika Anda mengalami masalah. Silakan merujuk ke komunitas B-robot jika Anda memiliki masalah atau pertanyaan. Lihat garis sketsa “#define DEBUG 0″ dan ubah 0 menjadi 1…8 tergantung pada info apa yang ingin Anda dapatkan.

Info lebih lanjut di akhir halaman ini

Langkah 9: FAQ

pertanyaan yang sering diajukan:

Mengapa Anda menggunakan motor Stepper?

Ada beberapa pilihan untuk motor: DC, Brushless, Stepper… Kami memilih motor stepper karena memiliki torsi yang cukup, Anda dapat menghubungkan roda secara langsung tanpa roda gigi yang menghasilkan beberapa backslash (ini adalah masalah umum dalam menyeimbangkan robot), mereka memiliki bantalan yang baik dan Anda akan dapat mengontrol kecepatan motor dengan akurat. Dalam ukuran standar, motor ini murah (kami menggunakan motor yang sama dengan yang digunakan pada printer 3D biasa) dan drivernya juga murah dan mudah untuk berinteraksi dengan Arduino juga.

Mengapa Anda menggunakan koneksi Wifi?

Menggunakan koneksi Wifi memungkinkan kita untuk bekerja dengan banyak perangkat (Smartphone, Tablet, PC…) Perangkat Bluetooth lebih murah tetapi jangkauannya biasanya lebih pendek. Perangkat lama tidak didukung dan Anda tidak dapat menghubungkannya ke Internet dengan mudah. Modul Wifi yang kami rekomendasikan memungkinkan kami untuk membuat Access Point, jadi Anda tidak perlu menggunakan infrastruktur Wifi yang ada (modul Wifi murah tidak memungkinkan Anda melakukan ini). Anda dapat menghubungkan perangkat Anda langsung ke Robot di mana saja tetapi jika Anda mau, Anda dapat meretasnya dan menggunakan infrastruktur Anda sendiri sehingga mengendalikan robot Anda (atau apa pun yang telah Anda buat) melalui Internet dari tempat terpencil mana pun di dunia! (Keren, bukan?)

Mengapa BROBOT?

Robot penyeimbang diri menyenangkan untuk dilihat dan dimainkan. Sebuah robot self balancing membutuhkan sensor dan algoritma kontrol. Anda akan menemukan semua HOWTO dan dokumen teknis yang menjelaskan “di balik layar” di JJROBOTS. Pelajari elektronik dan robotika membuat BROBOT Anda sendiri dari awal!. Ada beberapa solusi komersial untuk robot penyeimbang, tetapi di sini kami ingin berbagi pengetahuan dan pemikiran. Anda dapat menggunakan bagian BROBOT untuk membuat lebih banyak robot atau gadget, perlu diingat semua perangkat yang digunakan dalam BROBOT adalah perangkat standar/elektronik dengan banyak potensi. Di komunitas JJROBOTS kami ingin menunjukkan caranya! Anda sekarang membeli robot penyeimbang diri, Anda membeli perangkat elektronik dan tambahan Anda sendiri! Berpikir untuk membuat robot pemandu diri GPS? versi modifikasi dari BROBOT adalah robot Anda!

Berapa muatan yang bisa dibawa BROBOT?

BROBOT dapat dengan mudah membawa kaleng minuman ringan Anda. Kami telah menguji dengan 500g muatan dengan sukses. Lebih berat membuat robot lebih tidak stabil tapi ini bisa menyenangkan juga, bukan?

Mengapa menggunakan motor stepper untuk robot penyeimbang?

Ada beberapa pilihan untuk motor DC, Brushless, Stepper… Kami memilih motor stepper karena memiliki torsi yang cukup, Anda dapat menghubungkan roda secara langsung tanpa roda gigi yang menghasilkan beberapa backslash, mereka memiliki bantalan yang baik dan Anda dapat mengontrol kecepatan motor dengan sangat baik. dengan tepat. Mereka juga murah dan drivernya juga…

Bisakah saya menggunakan baterai isi ulang baterai Lipo?

Ya, Anda dapat menggunakan baterai AA standar (disarankan alkali), baterai isi ulang AA (mis. NiMh) atau Anda dapat menggunakan baterai Lipo 3S secara opsional. Jalankan baterai Lipo dengan tanggung jawab Anda sendiri.

Apa runtime BROBOT?

Dengan baterai AA yang dapat diisi ulang (misalnya Ni-Mh 2100mAh), Anda dapat mengharapkan sekitar setengah hingga satu jam runtime

Bisakah BROBOT bekerja tanpa modul wifi?

Ya, BROBOT bisa bekerja dan menjaga stabilitasnya. Tapi, tentu saja Anda tidak bisa mengendalikannya tanpa modul.

Bisakah saya mengubah nama jaringan Wifi yang dihasilkan BROBOT?

Ya, pada sketsa konfigurasi Anda dapat mengubah nama dan juga beberapa konfigurasi internet lainnya. Anda juga dapat menghubungkan BROBOT dengan jaringan Wifi yang ada

Apakah ini proyek untuk pemula Arduino?

Yah, BROBOT bukanlah "proyek pemula" yang mudah, tetapi memiliki banyak dokumentasi sehingga Anda memiliki platform untuk mengembangkan keterampilan Anda. Pertama-tama Anda dapat memasang BROBOT Anda dengan mengikuti instruksi dan itu akan berfungsi dengan baik, kemudian Anda dapat mulai memahami beberapa bagian kode dan akhirnya menulis potongan kode Anda sendiri…Misalnya dapat dengan mudah (ada tutorial untuk ini) untuk menulis kode sehingga robot secara otomatis menggerakkan lengan dan berputar sendiri jika Anda tidak mengirim perintah dalam 10 detik… Peretasan lebih lanjut: Ubah menjadi robot yang benar-benar otonom dengan menghindari rintangan menambahkan SONAR, mengubah menjadi robot garis, dan seterusnya …

Mengapa elektronik BROBOT tidak begitu murah?

Kami adalah startup yang sangat kecil (2 orang di waktu luang kami) dan sekarang kami hanya dapat menjalankan sejumlah kecil elektronik. Seperti yang Anda ketahui harga elektronik turun dengan cepat dalam produksi volume tinggi, tetapi kami memulai… Jika kami menjual banyak papan dan kami dapat menjalankan lebih banyak produksi volume, kami akan menurunkan harganya!!. JJROBOTS tidak dilahirkan untuk mendapatkan uang, semangat kami adalah menjual "produk bagus" untuk menemukan proyek kami berikutnya dan menyebarkan pengetahuan robotika