Arduino Combat robotlarini arzon boshqarish: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Shtatlardagi jangovar botlarning va Buyuk Britaniyadagi robotlar urushining qayta boshlanishi jangovar robototexnika muhabbatimni qayta tikladi. Shunday qilib, men mahalliy bot quruvchilar guruhini topdim va sho'ng'ib ketdim.

Biz Buyuk Britaniyadagi chumolilarning vazni o'lchovida kurashamiz (150 grammlik vazn chegarasi) va men tezda RC uskunasini o'z ichiga olgan bot yaratishning an'anaviy usulini tushundim: qimmatbaho RC uzatuvchi, katta yoki qimmat qabul qilgich va sehrli qutilar bo'lgan ESC (elektron tezlikni boshqaruvchi). bu o'lchamdagi bot uchun kerak bo'lgandan ko'ra ko'proq oqimni boshqarishi mumkin.

Ilgari Arduino -dan foydalanib, men boshqacha harakat qilmoqchi edim va o'z oldimga jangovar qonuniy signalni qabul qila oladigan va 5 AQSh dollari atrofida ikkita haydovchi dvigatelni boshqaradigan Arduino tizimini qo'yishni xohlardim (arzon ESC narxining yarmi).

Bu maqsadga erishishga yordam berish uchun men RC avtomashinasini remix qildim, qabul qilgichning og'irligini/narxini kamaytirdim va arzon h-ko'prikli chipni ishga tushirish uchun 4 PWM signalini ishlab chiqardim.

Bu ko'rsatma Arduino boshqaruv tizimiga qaratiladi, lekin men yangi odamlarga birinchi botini yaratishda yordam berish uchun qo'shimcha ma'lumotlar qo'shaman

Ogohlantirishlar:

Hatto kichik miqyosda jangovar robotlarni qurish/jang qilish xavfli bo'lishi mumkin, buni o'zingizning xavf -xataringiz bilan bajaring

1 -qadam: Sizga nima kerak

Materiallar:

Boshqarish tizimi uchun:

• 1x Arduino pro mini 5v (1,70 AQSh dollari)
• 1x nRF24L01 moduli ($ 1,14)
• 1x 3,3V regulyator moduli (0,32 dollar)
• 1x ikkita h-ko'prikli modul* (0,90 dollar)

Qolgan asosiy xanjar bot uchun:

• 2x mikro tishli dvigatellar ** (arzon versiya, ishonchli versiya)
• 1x2s lityum polimer batareyasi
• 1x balansli zaryadlovchi
• 1x lipo zaryad sumkasi
• 1x kalit
• 1x batareya ulagichi
• boshqa simlar (men o'zim yotadigan Arduino o'tish simlarini ishlatardim)
• kichik vintlardek
• (ixtiyoriy) epoksi
• (ixtiyoriy) alyuminiy (alkogolsiz idishdan)
• (ixtiyoriy) qo'shimcha LEDlar

Asosiy nazoratchi uchun:

• 1x Arduino pro mini 5v
• 1x nRF24L01 moduli
• 1x 3.3V regulyator moduli
• 1x Arduino-joystik

Asboblar:

• Tornavida
• Lehimlash temir
• Pense
• 3d printer (ixtiyoriy, lekin bu hayotni osonlashtiradi)

*h-ko'prikli modullarni ko'rib chiqayotganda, bir-birining yonida 4 ta signalli kirish modulini qidiring, bu keyinchalik Arduino-ga ulanishni osonlashtiradi.

** motor tezligini tanlash bo'yicha ba'zi maslahatlar uchun oxirgi bosqichni ko'rib chiqing

2 -qadam: Shassisni chop eting

Boshqaruv tizimini ishga tushirishdan oldin, quriladigan bot dizayniga qarang. Botni quroldan yasash har doim eng yaxshisidir. Yangi boshlanuvchilar uchun men asosiy takozdan boshlashni maslahat beraman, ular kuchli bo'lishga mo'ljallangan va raqiblarini yo'ldan ozdiradi, ya'ni birinchi jangda sizni yo'q qilish ehtimoli kamroq, haydash paytida haydashni his qilish osonroq bo'ladi. Faol qurol haqida tashvishlanmaslik kerak.

Men "ozgina qo'pol" takoz botini ishlab chiqdim, u jangda ham zirhli, ham qurolsiz sinovdan o'tgan. Bu yaxshi birinchi bot, uni chop etish oson va uni 8 vint bilan birlashtirish mumkin. Boshqa yuqori dizayn uchun Thingiverse -ga qarang

Agar sizda 3D printer bo'lmasa, mahalliy kutubxonani, xakerlar makerini yoki maker maydonini ko'ring

Printerdan yangi zirh qo'shish oson, xanjarni ham, alkogolsiz ichimlikni ham silliq zımpara bilan qumlang, har qanday changni tozalang, epoksiyani plastmassaga ham, alyuminiyga ham qo'llang, qisqich yoki rezina bant bilan mahkamlang. 12-24 soat davomida

Hozirda menda umumiy g'ildirak konstruktsiyasi yo'q, chunki men 3D bosilgan uyalarda o'quv robototexnika to'plamining rezina shinalarini ishlatganman. Kelgusi haftalarda men O-ringlarni ushlash uchun ishlatadigan markazni loyihalashtiraman. G'ildiraklar tugagach, men bu sahifani va Thingiverse sahifasini yangilayman

3-qadam: H-ko'prigini tayyorlang

Har xil ko'prikli dvigatellar har xil sozlamalarda bo'ladi, lekin dastlabki ro'yxatda bog'langan modul chiqish sifatida 2 ta terminal bloklari bilan ta'minlangan. Ushbu terminal bloklari og'ir va katta hajmli, shuning uchun ularni olib tashlash yaxshidir.

Buning eng oson yo'li - bir vaqtning o'zida ikkala prokladkani lehimlantiruvchi temir bilan qizdirish va bloklarni qisqich bilan ehtiyotkorlik bilan silkitish.

Davom etishdan oldin, siz o'zingiz o'rnatgan dvigatellarni almashtirishni xohlaysizmi, deb qaror qiling. Agar shunday bo'lsa, Arduino o'tish kabellari modulning chiqishiga lehimli bo'lishi mumkin, keyin qarama -qarshi kabel dvigatelga lehimlanishi mumkin, bu esa ularni kerak bo'lganda olinadigan qilib qo'yadi.

4 -qadam: Modullarni ulash

Modullarni ulash 3 xil usulda amalga oshirilishi mumkin, shuning uchun dizayn bosqichi juda muhim. Qurol tanlash botning shakliga va sim tanlashga ta'sir qiladi.

3 ta tanlov:

1. Bo'shashgan simlar (engil, lekin ancha nozik) (1 -rasm)
2. Perfboard (og'irligi 1 dan katta, ammo izi kattaroq) (rasm 2)
3. Maxsus elektron karta (og'irligi 1 dan kichik, ammo izi kichik) plataning dizayni biriktirilgan (3 -rasm)

tanlovdan qat'i nazar, haqiqiy ulanishlar bir xil.

Quyidagi ulanishlarni ikki marta bajaring (bir marta tekshirgich va bir marta qabul qilgich uchun).

nRF24L01 (pin raqamlash tasviri 4 **):

• 1 -pin -> GND
• Pin 2 -> 3.3v modulining chiqish pimi
• 3 -pin -> Arduino pin 9
• 4 -pin -> Arduino pin 10
• 5 -pin -> Arduino pin 13
• 6 -pin -> Arduino pin 11
• 7 -pin -> Arduino pin 12

3.3V moduli:

• Vin pin -> Vcc*
• Chiqish pimi -> pin 2 nRF (yuqoridagi kabi)
• GND pin -> GND

Arduino:

• Pim 9-13 -> yuqoridagi kabi nRF ga ulaning
• Xom -> Vcc*
• GND -> GND

Qabul qilgich va boshqaruvchi o'rtasidagi farqni aniqlash uchun quyidagi ulanishlarni bajaring

Nazoratchi uchun:

Joystik:

• +5v -> Arduino 5v
• vrx -> Arduino pin A2
• vry -> Arduino pin A3
• GND -> GND

Qabul qiluvchilar uchun:

h-ko'prik moduli:

• Vcc -> Vcc*
• B -IB -> Arduino pin 2
• B -IA -> Arduino pin 3
• A -IB -> Arduino pin 4
• A -IA -> Arduino pin 5
• GND -> GND

Buni Vcc va GND uchun pimlarni simga almashtirish, so'ngra taxtani teskari aylantirish va pimlarni to'g'ridan -to'g'ri Arduino -ga lehimlash orqali bajarish oson, bu lehimlashni osonlashtiradi va dvigatel haydovchisiga ishonchli o'rnatish imkonini beradi.

*jangovar robot qonuniy bo'lishi uchun, batareya va kontaktlarning zanglashiga izolyatsiya nuqtasi (kalit yoki olinadigan aloqa) qo'shilishi kerak. Bu shuni anglatadiki, batareyaning pozitivi kalitga, keyin kalit Vcc ga ulangan bo'lishi kerak

** https://arduino-info.wikispaces.com/Nrf24L01-2.4GHz-HowTo dan olingan rasm, bu nRF24L01 moduli uchun ajoyib manba.

5 -qadam: Tekshirgichni sozlash

Hamma narsa o'z kodiga ulanganidan keyin.

Tekshirgichdan boshlab, ulangan joystikning uzatuvchi kod bilan ishlashini ta'minlash uchun potentsiometrning ba'zi qiymatlari kerak.

"JoystickTestVals2" kodini yuklang. Bu kod potentsiometr qiymatlarini o'qish va ularni ketma -ket ko'rsatish uchun ishlatiladi

Kod ishga tushganda va ketma -ket oyna ochilganda "UP" qiymatiga qarang, joystikni to'liq oldinga siljiting, "UP" qiymati bir nechta katta raqamlar orasiga o'tadi va siz ko'radigan qiymatlarning eng kichigini tanlang., undan 10 -ni aylantiring (bu tayoqni oxirigacha bosish to'liq quvvat beradi) va uni "Maks Maks" deb yozib, joystikning markazga qaytishini ta'minlang. Endi siz ko'rgan eng katta qiymatni tanlang, unga 20 qo'shing va "UpRestMax" deb yozing. Tayoqni pastga bosib, "UpMin" va "UpRestMin" deb yozishni qo'shish/olib tashlashni qaytarish orqali jarayonni takrorlang.

Butun jarayonni chap va o'ng uchun yana takrorlang, tayoqni o'ngga bosib, "SideMax", keyin "SideRestMax" yozib oling va chapga "SideMin" va "SideRestMin" yozib oling.

Bu qiymatlar juda muhim, ayniqsa "Dam olish" so'zini o'z ichiga olgan barcha qiymatlar. bu qiymatlar tayoqning markazida "o'lik zonani" yaratadi, shunda tayoq o'rtada yotganda bot qimirlamaydi, tayoq markazga qo'yilganda "restMin" va "restMax" o'rtasida qiymatlar tushishiga ishonch hosil qiling. ikkala o'q uchun

6 -qadam: kod

Berilgan kod qurol pwm qiymatini ham yuborish imkonini beradigan tuzilishga ega bo'lgan asosiy xanjar-bot uchun hamma narsani qiladi.

Kerakli kutubxonalar:

• nRF24L01 kutubxonasi bu erdan: GitHub
• Bu yerdan PWM dasturi: Google Code

Tekshirgichni sozlang:

txMix kodini oching va tayoq chegarasi qiymatlarini oxirgi qadamda yozilgan qiymatlarga o'zgartiring. Bu kod sizning joystikka to'g'ri javob berishini ta'minlaydi (1 -rasm)

Quvurni sozlash:

Sizning tadbiringizga hech kim aralashmasligini ta'minlash uchun siz radio trubkasini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Bu aslida identifikator va qabul qilgich faqat to'g'ri trubadagi signallarga ta'sir qiladi, shuning uchun ikkala koddagi quvurni ham xuddi shu narsaga o'zgartiring.

Rasmda quvurning 2 oltilik raqamlari ajratilgan. Bu quvurni sozlash uchun o'zgartirish kerak bo'lgan ikkita raqam. "E1" ni boshqa 2 -raqamli olti burchakli qiymatga o'zgartiring va yozing, shunda siz uni raqiblarning quvurlari bilan osongina tekshirishingiz mumkin.

Yuklab olish:

• txMixni boshqaruvchiga
• qabul qiluvchi moduliga qabul qilish

Kodni ishga tushirish:

txMix:

Kod joystik holatida "UP" qiymati va "yon" qiymati sifatida o'qiladi. Bu qiymatlar maksimal tayanch holatida to'liq quvvat berilishini ta'minlash uchun berilgan maksimal qiymatga asoslanib cheklanadi.

Bu qiymatlar, agar nol bo'lmasa, tayoq neytral holatidan chiqib ketganligini tekshirish uchun tekshiriladi.

Keyin qiymatlar alohida -alohida ikkita o'zgaruvchiga aralashtiriladi: biri chap dvigatel tezligi uchun, ikkinchisi o'ng vosita tezligi uchun. Bu o'zgaruvchilarda vosita teskari harakatlanayotganini ko'rsatish uchun manfiy qiymat ishlatiladi, chunki bu aralashtirishni osonlashtiradi.

Keyin chap va o'ng tezlik qiymatlari har biriga bittadan pwm qiymatiga bo'linadi: dvigatel o'ng oldinga, dvigatel chap oldinga, dvigatel o'ng orqaga, dvigatel chapga orqaga.

To'rt pwm qiymati qabul qiluvchiga yuboriladi.

olish:

Tekshirgichdan signallarni qabul qilib, bitta dvigatelda oldinga va orqaga pwm qiymatlari yo'qligini tekshiradi, keyin pwmni qo'llaydi.

Qabul qilgich, shuningdek, tekshirgichdan signal qabul qilinmasa, dvigatellar uchun seyflarni o'chiradi

7 -qadam: Hammasini birlashtirish

Dvigatellarga lehim ulagichlari yoki dvigatellarni to'g'ridan-to'g'ri h-ko'prigiga lehimlang. (Men ulagichlarni afzal ko'raman, shuning uchun agar men dvigatellarni noto'g'ri ulagan bo'lsam, vilkasini o'zgartirishim mumkin)

Batareya ulagichidan kalitning o'rta pimiga va kalitning tashqi pinlaridan biriga ulangan modullarning VC ga musbat simni lehimlang.

Batareya ulagichidan salbiy simni ulangan modullarning GND ga lehimlang.

(Ixtiyoriy) Vcc va GND o'rtasida qo'shimcha LEDlarni qo'shing. Barcha jangovar robotlarga yorug'lik kerak bo'ladi, agar tizim kuchga ega bo'lsa, bu tizim Arduino, 3.3v moduli va h-ko'prigidagi LEDlarga ega, agar ulardan kamida bittasi tashqi tomondan ko'rinsa. bot bu qoida bajarildi. Ushbu qoida bajarilganligiga ishonch hosil qilish va tashqi ko'rinishini sozlash uchun qo'shimcha LEDlardan foydalanish mumkin

Bir oz "Crude" ni bir -biriga bog'lab qo'yish oson, avval dvigatelni mahkamlang, elektronikani qo'shing, keyin qopqog'ini mahkamlang, oz miqdordagi velkro kalitni qopqog'iga ushlab turishga yordam beradi.

Dizayn va chop etish nazoratchi sizniki. Sinov uchun men Jeyms Brutonning BB8 V3 kontrolleridan o'zgartirilgan biriktirilgan boshqaruvchidan foydalanardim.

8 -qadam: Robot jang qoidalari haqida so'z

Turli mamlakatlar, shtatlar va guruhlar robot qoidalarini har xil qoidalar bilan o'tkazadilar.

Men ushbu tizimni yaratdim va RC tizimlariga tegishli bo'lgan asosiy qoidalarni (ayniqsa, tizim 2,4 gigagertsli raqamli bo'lishi va batareyani izolyatsiya qilish nuqtasiga ega bo'lishi kerak) urib, iloji boricha umumiy bo'lishi uchun yozdim. Bu tizimni ishga tushirish yoki o'zingizning birinchi botingizni loyihalash uchun mahalliy guruhingiz bilan bog'lanib, ularning qoidalari nusxasini olish yaxshiroqdir.

Sizning mahalliy guruhingiz qoidalari mutlaqdir, bu sizning guruh qoidalaringiz bo'yicha mening so'zlarimni qabul qilmang.

Bu Arduino tizimi hamjamiyat uchun yangi bo'lgani bois, uni biron bir tadbirda ishlatishdan oldin uni sinovdan o'tkazish talab qilinadi. Men bu tizimni standart RC uskunalariga va hech qanday aralashuvsiz o'zimga qarshi bir necha bor sinovdan o'tkazdim, shuning uchun u har qanday sinovdan o'tishi kerak, ammo sizning mahalliy tadbiringiz tashkilotchilari o'z qarorlarini hurmat qilib, oxirgi so'zni aytishadi. Agar ular undan foydalanishni rad qilsalar, siz bilan kurashishingiz mumkin bo'lgan kredit boti bor -yo'qligini so'rang yoki nima uchun rad etilgani haqida tushuntirish so'rang va keyingi tadbir uchun muammoni hal qilishga urinib ko'ring.

9 -qadam: Dvigatellar haqida qo'shimcha ma'lumot

Chumolilar sinfida ishlatiladigan mikro tishli motorlar katta tezlikda keladi va ular RPM yoki Gear nisbati yordamida belgilanadi. Quyida qo'pol konvertatsiya qilingan.

Ko'pgina botlar dvigatellardan 75: 1 va 30: 1 oralig'ida foydalanadilar (ba'zi istisnolardan tashqari 10: 1). Katta aylanadigan qurolli botlar 75: 1 dvigatellarining sekinroq ishlashidan foydalanishi mumkin, chunki sekinroq tezlik ko'proq boshqaruvni ta'minlaydi. Nimble takozlar, ko'targichlar va qanotlar 30: 1da mohir haydovchining qo'lida. Men tizimga va haydashga ko'nikish uchun dastlabki janglarda 50: 1 dvigatelni takozda tavsiya qilaman

• 12 V 2000 RPM (yoki 6 V 1000 RPM) -> 30: 1
• 6V 300 aylanish tezligi -> 50: 1

10 -qadam: yangilanishlar va yaxshilanishlar

Men bu "ible" ni joylashtirganimga bir necha yil bo'ldi va men bu tizim haqida ko'p narsalarni o'rgandim, shuning uchun ularni bu erda yangilash vaqti keldi. Eng muhimi, komponentlarni tanlash, asl komponentlar nisbatan yaxshi ishlagan, lekin ba'zida jang paytida muvaffaqiyatsiz bo'lardi. 2 ta katta jinoyatchi-H-Bridge va nrf24l01 moduli, chunki men topa oladigan mutlaq eng arzon qismlarni tanladim. Bularni quyidagicha tuzatish mumkin:

• 0,5A H-ko'prigini 1,5A H-ko'prigiga ko'tarish, xuddi shunday: 1,5A H-ko'prik
• Nrf24l01 modulini to'liq SMD dizayniga yangilash: aqlli NRF24l01 -ni oching

Yangi komponentlarni yangilash bilan bir qatorda, men RXni ixchamlashtirishga va TX ga qo'shimcha funktsiyalarni qo'shishga yordam beradigan bir nechta yangi tenglikni ishlab chiqdim.

Menda ham kod o'zgarishi bor, shuning uchun ularni kuzatib boring