Pembuatan Sumobot 1kg: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini akan memandu Anda melalui proses merancang dan membangun sumobot 1 kilogram.

Tapi pertama-tama, sedikit latar belakang mengapa saya memutuskan untuk menulis ini. Saya akan memperbaiki sumobot lama saya untuk kompetisi ketika saya menyadari bahwa saya belum pernah membuat Instruksi tentang cara membuat sumobot. Saya telah diam di Instructables selama setahun terakhir, jadi saya memutuskan bahwa saya akan kembali dengan Instructable ini tentang cara membuat sumobot 1KG.

Pertama, banyak dari Anda akan bertanya-tanya: apa itu sumobot?

Pada dasarnya, sumobot adalah sejenis robot yang digunakan dalam kompetisi sumobot atau robot-sumo. Seperti namanya, tujuannya adalah untuk mendorong satu sama lain keluar dari ring, mirip dengan gulat sumo. Sumobot itu sendiri dirancang dengan tujuan tunggal untuk mendorong sumobot lain keluar dari ring. Sumobot dalam Instruksi ini adalah 1 kilogram. Namun, ada kelas berat lainnya seperti 500 gram dan 3 kilogram.

Keterampilan yang dibutuhkan:

• Familiar dengan CAD (Computer Aided Design)
• Pematerian
• Pemrograman di Arduino

Tidak banyak keterampilan yang dibutuhkan untuk proyek ini. Merasa nyaman dengan CAD, penyolderan dan pemrograman berjalan jauh. Jangan gentar dengan betapa rumitnya desain berbantuan komputer. Autodesk menyediakan tutorial komprehensif gratis tentang perangkat lunak mereka sendiri (saya sendiri menggunakan Fusion 360) dan ini sangat membantu bagi pemula yang mempelajari dasar-dasarnya. Bagi saya, yang lebih penting adalah kemauan dan kesiapan untuk belajar, dan tentu saja untuk bersenang-senang di sepanjang jalan.

Dengan ini, mari kita mulai.

P. S. Saya juga mengikuti Instructable ini dalam kontes Make it Move. Jika Anda menganggap Instructable ini luar biasa, silakan pilih saya juga. (Saya ingin t-shirt; terlihat sangat keren:))

Langkah 1: Daftar Bagian

Daftar bagian:

0.090" 6061 Aluminium Sheet - 12" x 12" (atau lembaran aluminium 0,090"/2.2mm apa pun yang dapat di-CNC. Saya memilih 6061 karena ini akan digunakan untuk bodi utama, dan 6061 memiliki kekuatan yang cukup besar)

Lembaran Aluminium 0,5mm - 12” x 12” (Paduan apa pun bisa digunakan; ini hanya untuk penutup atas dan bilahnya. Saya menggunakan sisa aluminium cadangan)

Lembaran Aluminium 5mm (Sekali lagi, paduan apa pun akan berfungsi. Milik saya adalah 7075 potongan aluminium.)

Motor torsi tinggi 2 x 12V DC (Motor torsi tinggi apa pun akan berfungsi, seperti yang ini dari Amazon.)

2 x pelek roda (Sekali lagi, pelek roda apa pun akan berfungsi, tergantung pada motor Anda. Jika Anda memiliki poros motor 5mm, roda ini akan bekerja dengan baik. Roda saya sebenarnya adalah beberapa roda silikon lama yang saya miliki)

4 Sensor jarak IR (Saya menggunakan sensor jarak IR Sharp, yang dapat dibeli dari beberapa toko, seperti ini dari Pololu dan ini dari Sparkfun.)

2 sensor IR (saya mendapat beberapa di sini dari Sparkfun lagi.)

1 Papan mikrokontroler (saya menggunakan ATX2 hanya karena diperlukan. Arduino Uno biasa sebenarnya akan lebih baik untuk kemudahan penggunaan).

1 Baterai polimer Lithium 3S (LiPo. 3S LiPos adalah 12 volt. Kapasitas antara 800 hingga 1400 mah akan berfungsi.)

1 Driver motor (Sekali lagi, ini tergantung pada seberapa banyak daya yang dapat ditarik motor Anda. Ini langsung di atas Arduino Uno dan dapat menyediakan arus hingga 5A.)

Kabel, kabel, dan konektor (Untuk menghubungkan sensor ke papan, dan untuk antarmuka dengan laptop.)

Sekrup dan mur M3

Epoksi

Kardus

Laptop (untuk memprogram papan)

Alat-alat seperti gunting, penari telanjang kawat, dan besi solder.

Langkah 2: Merakit Sasis

Saya menggunakan Fusion 360, perangkat lunak CAD/CAM 3D bertenaga cloud all-in-one, untuk mendesain sasis. Autodesk menyediakan tutorial yang indah di sini. Saya belajar dari kebanyakan menonton video dan kemudian mencoba melakukannya sendiri. Saya tidak akan mencoba dan mengajari Anda cara menggunakan Fusion 360; Saya akan membiarkan para profesional melakukan pekerjaan mereka.

Desainnya sendiri terdiri dari satu alas utama, satu bilah, satu penutup atas, dua braket motor, dan dua (atau empat) kawat gigi cetak 3D. Basis utama adalah aluminium 2.2mm, braket motor adalah aluminium 5mm, bilahnya adalah aluminium 0,5mm, sedangkan penutup atas dapat berupa aluminium 0,5mm atau karton biasa. Saya menggunakan karton karena aluminium lebih berat beberapa gram, dan saya melebihi batas 1 kilogram sebanyak 10 gram. Kawat gigi cetak 3D di sisi lain dicetak dengan ABS, pada 50% pengisi.

Desain yang menggunakan aluminium diekspor ke file.dxf dan dikirim ke perusahaan pemotongan laser lokal di Filipina. Sementara itu, bagian cetakan 3D diekspor ke STL dan sekali lagi dikirim ke perusahaan percetakan 3D lokal.

Penafian: Saya menggunakan kembali sumobot lama saya yang tidak berfungsi lagi tetapi menggunakan desain ini, jadi beberapa bagian sudah terpasang di foto. Namun, saya akan memandu Anda melalui proses merakit semua bagian menjadi satu.

Setelah bagian-bagiannya dipotong, Anda dapat mulai dengan penutup atas, penyangga dan bilah, atau braket motor.

Penutup atas dalam desain terbuat dari aluminium, tetapi karena batasan berat, saya menggunakan karton. Saya memotong karton dengan spesifikasi yang sama seperti pada desain.

Penjepit cetak 3D diamankan di depan menggunakan sekrup, dan digunakan untuk menahan bilah secara harfiah. Bilah ditempelkan ke alas menggunakan epoksi. Lubang sekrup di bilah dan alas utama digunakan untuk memandu pemosisian dan memastikannya disatukan secara akurat. Ada lubang melingkar di alas utama yang bisa Anda isi dengan epoksi untuk menempelkan pisau ke alas utama. Area permukaan lubang yang besar memungkinkan epoksi untuk mencengkeram pisau lebih baik dan mencegahnya terlepas dari alasnya. Sensor IR juga dapat ditempelkan ke bagian bawah blade menggunakan epoksi, seperti di foto. Pastikan bagian bawah sensor tegak lurus dengan lantai.

Untuk memasang motor ke alas, pertama-tama kencangkan motor ke braket motor. Namun, Anda harus terlebih dahulu menyolder kabel ke motor, karena kabelnya ada di bagian belakang motor dan akan sulit untuk menjangkaunya setelah dipasang ke alasnya. Motor berbaris dengan braket motor dan ditahan oleh sekrup. Artinya, jika Anda mendapatkan motor saya termasuk dalam daftar bagian. Jika tidak, Anda dapat memodifikasi desain agar sesuai dengan motor Anda. Pada titik ini, Anda juga dapat memasang pelek roda ke motor. Braket motor kemudian disekrup ke lubang belakang alas utama.

Jika Anda menggunakan driver motor yang tidak dapat berjalan di atas Arduino, atau karena alasan apa pun driver motor harus memiliki area sendiri, ada ruang antara motor dan blade untuk itu. Ruang ini dialokasikan untuk baterai lipo dan driver motor, jika Anda membutuhkan ruang ekstra. Karena kami juga sudah mengerjakan bagian bawah robot, dan akan sulit untuk mengaksesnya nanti setelah penutup atas terpasang, Anda dapat menempatkan driver motor di antara bilah dan motor, seperti di foto. Pita dua sisi dapat membantu menempelkannya ke alas.

Langkah 3: Elektronik

Selanjutnya adalah elektronik, seperti sensor, driver motor dan papan.

Jika, sekali lagi, Anda menggunakan driver motor yang tidak menggunakan Arduino, mulailah memasang kabel yang diperlukan untuk menghubungkannya dengan mikrokontroler. Untuk driver motor saya, yang saya butuhkan hanyalah kabel sinyal (biru) dan ground (hitam). Itu tergantung pada pengemudi itu sendiri. Yang dibutuhkan semua driver adalah kabel untuk terhubung ke baterai atau sumber daya. Kabel yang terpasang pada XT-60 saya (colokan yang sama pada kebanyakan baterai lipo) terlalu tebal, jadi saya harus memangkasnya agar sesuai dengan blok konektor yang sempit.

Mikrokontroler saya juga berbagi sumber daya yang sama dengan driver motor, jadi saya harus menyolder kabel langsung ke ujung konektor XT-60 pada driver motor.

Sensor jarak IR itu sendiri mungkin perlu memiliki pin header yang disolder ke sana, tergantung pada sensor apa yang Anda dapatkan. Mereka biasanya menyertakan beberapa dalam paket jika Anda membelinya, jadi solder saja sesuai kebutuhan.

Anda mungkin juga perlu menyolder kabel untuk menghubungkan mikrokontroler ke sensor, sama seperti saya. Sensor memiliki konektornya sendiri; beberapa menggunakan JST, sementara beberapa menggunakan header servo. Dengan Arduino biasa, Anda dapat menempelkan kabel jumper ke Arduino dan kemudian menyolder ujung kabel yang lain ke kabel yang keluar dari sensor. Prosesnya bekerja dengan cara yang sama dengan mikrokontroler lainnya. Kabel yang berasal dari mikrokontroler disolder ke kabel yang berasal dari sensor.

Langkah 4: Menempatkan Semua Bagian Bersama

Sensor dan mikrokontroler berada di pelat atas. Saya memasang sensor jarak IR pada sekumpulan karton untuk menaikkannya di atas mikrokontroler, karena kabel di belakang sensor bertabrakan dengan mikrokontroler. Perhatikan bagaimana hanya ada tiga sensor di foto. Baru pada menit terakhir saya memutuskan untuk menambahkan sensor jarak keempat di bagian belakang robot. Sayangnya, tidak ada ruang lagi jadi saya harus memasangnya di pangkalan utama itu sendiri, tepat di belakang motor.

Mikrokontroler kemudian dipasang pada pelat atas. Tidak ada yang terlalu sulit; Saya hanya membuat beberapa lubang di karton dan memasang seluruh papan di pelat atas. Jika Anda menggunakan aluminium, bor tangan akan menjadi suatu keharusan.

Setelah semuanya terpasang pada pelat atas, gunakan selotip dua sisi untuk menempelkannya ke bagian atas motor.

Pada titik ini, Anda dapat mulai menghubungkan semua elektronik bersama-sama, seperti menghubungkan sensor dan driver motor ke mikrokontroler. Jika Anda menggunakan driver motor yang hanya menempel di bagian atas Arduino, maka tidak masalah bagi Anda. Jika tidak, maka Anda harus menghubungkannya sesuai dengan spesifikasi driver ke board, seperti yang saya lakukan.

Setelah semuanya terhubung, letakkan lipo di ruang bawah antara motor dan blade kemudian nyalakan mikrokontroler dan driver Anda untuk melihatnya menyala untuk pertama kalinya.

Langkah 5: Pemrograman

Setelah semuanya dirakit, ada satu hal terakhir yang harus dilakukan: memprogram robot Anda.

Pemrograman robot Anda tergantung pada strategi apa yang Anda inginkan. Saya berasumsi di sini bahwa Anda kompeten dalam pemrograman, karena driver motor saya menggunakan komunikasi serial (UART), dan dengan demikian program saya tidak akan berfungsi untuk driver motor lain. Lagi pula, tidak ada satu ukuran yang cocok untuk semua dalam pemrograman.

Untuk membantu Anda, berikut adalah diagram alur dasar program saya.

jika ada seseorang yang sangat dekat di depan, pergi dengan kekuatan penuhjika sensor warna kiri atau kanan mendeteksi garis putih, kembali kemudian berbalik jika sensor jarak kiri atau kanan mendeteksi sesuatu, putar ke arah itujika sensor belakang mendeteksi sesuatu, putar ke arah itujika seseorang Jauh di depan, maju terus, terus maju

Inilah keseluruhan program jika Anda penasaran:

#termasuk

// A5 - sensor warna kiri // A4 - sensor warna kanan // A6 - sensor jarak belakang // A2 - sensor jarak kiri // A3 - sensor jarak kanan // A1 - sensor jarak depan // motor 1 - kanan // motor 2 - pengaturan kosong kiri() { uart1_set_baud(9600); Serial1.write(64);Serial1.write(192); OKE(); bip (2); setTextColor(GLCD_BLUE); glcd(1, 0, "Diinisialisasi"); penundaan (4900); }

lingkaran kosong() {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int rearDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); if (frontDistanceValue > 250) { // seseorang tepat di depan, daya maksimum Serial1.write(127); Serial1.write(128); } else if (leftColorValue == 0) { // menyentuh tepi // membalikkan Serial1.write(1); Serial1.write(255); penundaan (400); Serial1.tulis(1); Serial1.write(128); penundaan (300); } else if (rightColorValue == 0) { // menyentuh tepi // membalikkan Serial1.write(1); Serial1.write(255); penundaan (400); Serial1.write(127); Serial1.write(255); penundaan (300); } else if (frontDistanceValue > 230) { // agak jauh di depan Serial1.write(127); Serial1.write(128); } else if (leftDistanceValue > 250) { // belok kiri Serial1.write(127); Serial1.write(255); penundaan (450); } else if (rightDistanceValue > 250) { // belok kanan Serial1.write(1); Serial1.write(128); penundaan (450); } else if (rearDistanceValue > 150) { // dekat belakang Serial1.write(1); Serial1.write(128); penundaan (1050); } else if (frontDistanceValue > 180) { // jauh di depan Serial1.write(127); Serial1.write(128); } else { Serial1.write(100); Serial1.write(155); } }

Langkah 6: Foto

Tampil beberapa foto sumobot yang sudah jadi.

Semoga Anda belajar sesuatu dari instruksi ini. Jika Anda menyukai panduan ini, silakan pilih saya dalam kontes Make it Move. Jika tidak, saya akan dengan senang hati mengoreksi apa pun yang dapat membuat panduan ini lebih baik.

Selamat belajar!