8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Роботы на ардуино: Готовые Arduino роботы | Занимательная робототехника

Содержание

Мобильные роботы на базе Arduino + книга

✓ Контроллер
x1 Плата, совместимая с Arduino Uno R3
x1 Кабель USB

✓ Платы расширения
x1 Плата расширения V5 (UNO Sensor Shield V5)
x1 Драйвер двигателей 2-х канальный на базе L298N

✓ Датчики
x1 Ультразвуковой дальномер HC-SR04
x3 Инфракрасный датчик препятствий
x3 Датчик линии TCRT 5000
x1 Электронный компас GY-271 (HMC5883L)
x1 Модуль GY-521 3-осевой акселерометр и гироскоп MPU6050

✓ Компоненты для управления
x1 Пульт управления + ИК приемник HX1838
x1 Модуль Bluetooth HC-05

✓ Элементы коммутации
x1 Плата макетная беспаечная [170 контактов], 45×34,5×8,5 мм
x40 Провода 20 см с разъемами “мама-мама”
x20 Провода 20 см с разъемами “папа-мама”
x8 Провода 20 см тонкие многожильные
x1 Выключатель питания KCD1-101

✓ Базовые компоненты
x5 Конденсатор керамический 0,1 мкФ
x10 Резистор 220 Ом

✓ Двигатели
x4 Двигатели колес
x1 Серводвигатель MG90S 13,6 г. 180°

✓ Светодиоды
x2 Светодиод красный 5 мм
x2 Светодиод зеленый 5 мм
x2 Светодиод синий 5 мм

x2 Светодиод желтый 5 мм

✓ Элементы питания, зарядное устройство
x2 Аккумуляторы литиевый 18650 3,7 В
x1 Отсек для 2-х аккумуляторов типа 18650
x1 Зарядное устройство для аккумуляторов 18650

✓ Механические детали
x2 Шасси мобильного робота 4WD
x4 Детали для установки серводвигателя и HC-SR04
x3 Детали бампера
x8 Детали для крепления двигателей
x4 Колеса

✓ Крепеж
x10 Стойки латунные
x105 Болты, гайки
x2 Нейлоновый стяжки 2,5х100 мм
x4 Держатель для светодиодов
x3 Втулки пластмассовые
х1 Клей

✓ Инструменты
x1 Отвертка
x1 Ключ гаечный M2хM3

✓ Руководство
x1 Инструкция по сборке мобильного робота

✓ Книга
x1 Момот М. Мобильные роботы на базе Arduino (2-изд.). – СПб.: БХВ-Петербург, 2017 – 336 с.

Строим роботов и другие устройства на Arduino. От светофора до 3D-принтера

На протяжении тысячелетий люди усовершенствовали орудия труда, изучали силы природы и подчиняли их себе, использовали их энергию для работы машин, а в прошлом веке создали машины, которые могут управлять другими машинами. Теперь создание устройств, которые взаимодействуют с физическим миром, доступно даже школьнику.

Дерзай! Наборы по электронике. Мобильные роботы на базе Arduino + книга. 14+

Вы узнаете, из каких узлов состоит простейший робот и как выполнять электрические соединения. Научитесь программировать контроллер Arduino и подключать различные датчики для взаимодействия робота с внешним миром. Изучите ходовую часть и основы управления двигателями. Узнаете, как организовать дистанционное управление роботом с помощью смартфона с операционной системой Android или с пульта дистанционного управления. Сможете собрать различных роботов, построенных на основе простой базовой модели и способных выполнять различные задачи: находить выход из лабиринта, играть в кегельринг, двигаться по компасу, ориентироваться в пространстве и др.

ВЫ СМОЖЕТЕ:

  • изучить основы программирования контроллера Arduino
  • сконструировать базовую модель мобильного робота
  • дистанционно управлять роботом с помощью IR-пульта или смартфона Android
  • изучить базовые алгоритмы управления роботом
  • модернизировать и обучить базового робота движению по линии, выходу из лабиринта, путешествию по комнате, игре в кегельринг

СОСТАВ НАБОРА:

Контроллер

  • x1 Arduino UNO R3 + кабель USB

Датчики

  • x1 Ультразвуковой дальномер HC-SR04
  • x3 Датчик препятствия
  • x3 Датчик линии TCRT 5000
  • x1 Электронный компас GY-271 (HMC5883L)

Элементы крепежа

  • x1 Макетная плата малая
  • x40 Провода 20 см с разъемами "мама-мама"
  • x8 Провода 20 см тонкие многожильные
  • x1 Выключатель питания

Платы расширения

  • x1 Плата расширения V5 (UNO Sensor Shield V5, APC220)
  • x1 Драйвер двигателей 2-х канальный на базе L298N

Механические детали

  • x2 Шасси мобильного робота 4WD
  • x4 Колеса
  • x1 Кронштейн для установки датчика расстояния

Двигатели

  • x4 Двигатели колес
  • x1 Сервомотор аналоговый SG90

Светодиоды

  • x5 Светодиод красный
  • x5 Светодиод жёлтый

Компоненты для управления

  • x1 Пульт управления с ИК приемником
  • x1 Модуль Bluetooth HC-05

Элементы питания, зарядное устройство

  • x2 Аккумуляторы литиевый типа 18650
  • x1 Отсек для 2-х аккумуляторов типа 18650
  • x1 Зарядное устройство для аккумуляторов

Базовые компоненты

  • x5 Конденсатор 0,1 мкФ
  • x10 Резистор 220 Ом

Элементы крепежа

  • x4 Стойки для крепления двигателей
  • x68 Болты, гайки, шпильки

Книга

  • x1 Момот М. Мобильные роботы на базе Arduino. – СПб.: БХВ-Петербург, 2017 - 288 с.

Книга M. Момота "Мобильные роботы на базе Arduino" поможет вам научиться конструировать роботов, начиная с простейших управляемых автомобилей и заканчивая более умными моделями.

Вы:

  • узнаете, из каких узлов состоит простейший робот, как выполнять электрические соединения и какой выбрать источник питания.
  • научитесь программировать контроллер Arduino и подключать различные датчики для взаимодействия робота с внешним миром.
  • изучите ходовую часть и основы управления двигателями. Узнаете, как организовать дистанционное управление роботом с помощью смартфона с операционной системой Android или с пульта дистанционного управления.
  • научитесь настраивать робота и проводить отладку программ.
  • сможете собрать пять различных роботов, построенных на основе базовой модели и способных выполнять различные задачи: находить выход из лабиринта, двигаться по линии, играть в кегельринг, двигаться по компасу и ориентироваться в пространстве.

В приложении к книге содержится программный код, файлы с рисунками корпуса.

Робот-художник на Arduino||Arduino-diy.com

Данный проект рассчитан на начинающих ардуинщиков и даст хорошую базу для дальнейшего освоения Arduino, Matlab, программирования и механики.

Электроники в проекте немного. Робот представляет из себя манипулятор с 2-мя степенями свободы, в качестве рабочего органа у которого используется карандаш. В проекте решена обратная задача кинематики и задача определение положения рабочего органа в плоскости в зависимости от углов поворота сервоприводов.

Необходимые элементы

  1. Механика
  • Mechanix kit - железный конструктор
  • Болты и гайки
  • Держатель для карандаша (в данном случае - прищепка)
  • 2 колеса для опор
  1. Электроника
  • Плата Arduino uno
  • Макетная плата
  • Источник питания (адаптер на 5 вольт 2 ампера)
  • USB Кабель
  1. Двигатели
  • 3 серводвигателя
  1. Инструменты
  • Отвертка
  • Ключ
  • Дрель
  1. Программное обеспечение
  • Arduino IDE
  • Matlab (с установленным Arduino IO)
  • Половина из перечисленного выше у вас вполне может найтись дома. Остальное можно приобрести за небольшие деньги.
  • Можно использовать любые серводвигатели с крутящим моментом более 7 кг*см (например, дешевый и сердитый вариант вроде MG995). Да, кстати, для любителей макеток - вам, конечно же пригодятся коннекторы.

Разработка механической части

На рисунках сверху приведена исчерпывающая информация о механической части манипулятора и его сборке. В общем-то, при наличии конструктора, возвращаемся на уровень 5-6 лет и собираем все это вместе. Теперь пошагово.
  1. Просверлите два отверстия в качалках от привода. При этом необходимо выдержать расстояние, приведенное на рисунке.
  2. Следующая наша задача - сделать крепеж для основания с приводом. Просверлите 4 отверстия на расстоянии, равном расстоянию между винтами привода и установите его на основание. Мы используем этот привод в качестве неподвижного основания для нашей механической руки.
  3. Прикрепите алюминиевые звенья из конструктора к качалкам приводов. Желательно, чтобы расстояние между двумя качалками примерно было равно 20 сантиметрам.
  4. Прикрепите качалку к неподвижному сервоприводу основания, вторую качалку - ко второму приводу. Перед фиксацией качалок, откалибруйте сервопривода. Установите их таким образом, чтобы положение вала соответствовало 90 градусам, серводвигатель у основания был установлен параллельно звеньям, а серводвигатель на свободном конце - перпендикулярно.
  1. После этого возьмите еще звенья из конструктора и прикрепите их параллельно к свободному концу и серве.
  2. Прикрепите колеса к нижней части механической руки для балансировки и обеспечения поддержки нашей конструкции
  3. Последний серводвигатель должен быть подключен к концу второго звена из 5 пункта.

Подберите подходящую прищепку (или другой схват) и прикрепите ее к серве так, чтобы расстояние от второй сервы до рабочего органа составляло около 20 сантиметров.

При разработке механической части важно выдерживать указанные расстояния - 20, 15 сантиметров и правильно проводить калибровку двигателей. Естественно, доработка конструкции возможна и зависит того, какие именно узлы у вас еще есть в наличии. Например, вместо алюминиевых звеньев из набора конструктора можно использовать обычные линейки, куски пластика и т.п.

Электрическая часть проекта

На рисунке сверху приведена схема подключения платы Arduino. Можно использовать макетную плату, можно распаять шилд, на ваше усмотрение.

Программирование платы Arduino для манипулятора

Эта часть проекта самая интересная и, наверное, самая важная.

Давайте вкратце разберемся, что именно происходит в программной части.

Сначала мы берем изображение и находим его границы. После начинаем рисовать. Процесс рисования состоит из двух частей.

Часть первая. Сначала мы находим пиксель, который соответствует 1, так как наш рисунок теперь представлен в виде 0 и 1. Проходит проверка того, не являются ли пиксели рядом тоже 1, после чего ручка перемещается на выбранный пиксель и удаляет предыдущую 1. Функция повторяется по кругу и позволяет создавать плавные линии.

Вторая часть. Решение обратной задачи кинематики для перемещения рабочего органа к определенному пикселю. При расчете берутся координаты пикселя и вычисляются соответствующие углы приводов. Как именно решается эта задача можно увидеть на рисунке выше.

Теперь перейдем к настройке Matlab и Arduino для отрабатывания кода.

Для начала установите Arduino IO плагин в Matlab.

После этого замените файл arduino.m тем, что прикреплен к проекту под тем же именем.

Скачайте и сохраните finaldraw.m и draw.m в директорию с матлабом.

Загрузите файл adioes.ino на плату Arduino.

Проверьте, к какому порту подключена ваша плата Arduino, после чего откройте finaldraw.m и измените COM3 на ваш порт.

Измените расширение рисунка, который вы хотите нарисовать на .png. Это можно сделать с посощью большинстве графических редакторов. Сохраните полученный файл в директорию с Matlab. Откройте finaldraw.m и измените emma.png на название вашего рисунка с рисширением .png. Схраните файл emma.png.

По молчанию в проекте загружена фотография Эммы Уотсон, которую вы можете использовать для тестирования. Конечно же, вы можете настроить параметры определения положения рабочего органа в соответствии с вашими габаритами конструкции.

На этом все. Подключите вашу плату Arduino к персональному компьютеру, пропишите в командной строке Matlab слово finaldraw и играйтесь.

Программирование продолжается

Алгоритм работы нашего манипулятора достаточно простой. Давайте немного разберемся в этом вопросе.

Сначала мы конвертируем изображение, которое хотим нарисовать в формат png и сохраняем его в папке с Matlab. После этого наш алгоритм преобразовывает рисунок в формат ч/б пикселей, как это показано на рисунке выше. Самая интересная часть - это прорисовка полученных пикселей.

Начинается проверка пикселей конвертированного рисунка. Когда находится 1, которая соответствует белому пикселю на рисунке, рабочий орган перемещается в это положение и опускает ручку. После этого проверяются ближайшие 8 пикселей и, если находится хоть один, ручка перемещается на него, не отрываясь от плоскости. При этом предыдущий пиксель заменяется на 0, чтобы избежать повторов. Таким образом продолжается работа, пока не исчезнут все 1. После этого, рабочий орган перемещается в новое положение проверяет новый массив пикселей. Данный алгоритм позволяет постепенно воспроизвести весь рисунок.

Результат всех приведенных выше пунктов приведен на видео ниже:

Мобильные роботы на базе Arduino + книга

СОСТАВ НАБОРА: 

- Контроллер 
x1 Arduino UNO R3 + кабель USB 

- Датчики 
x1 Ультразвуковой дальномер HC-SR04 
x3 Датчик препятствия 
x3 Датчик линии TCRT 5000 
x1 Электронный компас GY-271 (HMC5883L) 

- Элементы крепежа 
x1 Макетная плата малая 
x40 Провода 20 см с разъемами "мама-мама" 
x8 Провода 20 см тонкие многожильные 
x1 Выключатель питания 

- Платы расширения 
x1 Плата расширения V5 (UNO Sensor Shield V5, APC220) 
x1 Драйвер двигателей 2-х канальный на базе L298N 

- Механические детали 
x2 Шасси мобильного робота 4WD 
x4 Колеса 
x1 Кронштейн для установки датчика расстояния 

- Двигатели 
x4 Двигатели колес 
x1 Сервомотор аналоговый SG90 

- Светодиоды 
x5 Светодиод красный 
x5 Светодиод жёлтый 

- Компоненты для управления 
x1 Пульт управления с ИК приемником 
x1 Модуль Bluetooth HC-05 

- Элементы питания, зарядное устройство 
x2 Аккумуляторы литиевый типа 18650 
x1 Отсек для 2-х аккумуляторов типа 18650 
x1 Зарядное устройство для аккумуляторов 

- Базовые компоненты 
x5 Конденсатор 0,1 мкФ 
x10 Резистор 220 Ом 

- Элементы крепежа 
x4 Стойки для крепления двигателей 
x68 Болты, гайки, шпильки 

- Книга 
x1 Момот М. Мобильные роботы на базе Arduino. – СПб.: БХВ-Петербург, 2017 - 288 с. 

Аннотация

Если вы хотите научиться конструировать мобильного робота, но у вас пока нет знаний, опыта, деталей и электронных компонентов, то этот набор разработан специально для Вас. В его состав входит плата Arduino, необходимые электронные компоненты, двигатели, 4-х колесное шасси, а также популярная книга М. Момота "Мобильные роботы на базе Arduino".

Вы узнаете, из каких узлов состоит простейший робот и как выполнять электрические соединения. Научитесь программировать контроллер Arduino и подключать различные датчики для взаимодействия робота с внешним миром. Изучите ходовую часть и основы управления двигателями. Узнаете как организовать дистанционное управление роботом с помощью смартфона с операционной системой Android или с пульта дистанционного управления.  Сможете собрать различных роботов, построенных на основе простой базовой модели и способных выполнять различные задачи: находить выход из лабиринта, играть в кегельринг, двигаться по компасу, ориентироваться в пространстве и др.

Вы сможете:


- изучить основы программирования контроллера Arduino 

- сконструировать базовую модель мобильного робота 

- дистанционно управлять роботом с помощью IR-пульта или смартфона Android 

- изучить базовые алгоритмы управления роботом 

- модернизировать и обучить базового робота выходу из лабиринта, путешествию по комнате, игре в кегельринг и др. 

Автономный робот на основе Arduino с возможностью дистанционного управления

Чтобы наработать опыт в работе с платой Arduino, так сказать в качестве учебного опыта и просто для интереса был создан этот проект. Целью проекта было создать автомобиль, который может автономно перемещаться, объезжая различные препятствия и не сталкиваясь с ними.

Шаг 1: Список компонентов и стоимость проекта

1. Игрушечная Машинка с радиоуправлением (radio controlled).

Стоит эта штука около 20 баксов, если у вас есть возможность потратить больше, то можете использовать и получше.

2. Arduino Uno микроконтроллер — 25 долларов

3. Motor shield для контроля электромоторов — 20 долларов

4. GPS для навигации. Adafruit Ultimate GPS Shield — 50 долларов

5. Магнитометр в качестве компаса для навигации. Adafruit HMC5883 Magnetometer — 10 долларов

6. Ультразвуковой датчик расстояния, чтобы избегать препятствия. HC-SR04 — 6 долларов

7. ЖК-дисплей для отображения состояния транспортного средства и информации. LCD Display Blue 1602 IIC, I2C TWI — 6 долларов (можете использовать другой)

8. Инфракрасный датчик и пульт.

9. Arduino sketch (программа C++).

10. Тонкая древесная плита в качестве монтажной платформы.

11. Макетные платы. Одна длинная и узкая, а другая маленькая, чтобы отдельно установить на ней магнитометр подальше от других элементов.

12. Перемычки.

13. Набор для монтажа ультразвукового датчика — 12 долларов 

14. Паяльник и припой.

15. Дрель.

Итак, в общем на всё ушло около 150 долларов, это при условии, если закупать все эти компоненты, поскольку возможно у вас уже что то имеется из этого.

Шаг 2: Шасси и монтаж платформы

Радиоуправление изъяли из ненужной игрушки, которая стоила 15 баксов.

Машинка здесь с двумя двигателями. С помощью одного движка пультом контролируется скорость движения робота, а с помощью другого контролируется рулевое управления.

Использовалась тонкая доска в качестве монтажной поверхности, на которой были прикреплены макетные платы, Arduino, ЖК и т.д. Батарейки размещены под доской и провода пропущены через просверленные отверстия.

Шаг 3: Программа

Arduino управляется через программу С ++.

Исходный код

RC_Car_Test_2014_07_20_001.ino

Шаг 4: ЖК-дисплей

Во время работы экран отображает следующую информацию:
Ряд 1:

1. TH — Задача, курс к текущей маршрутной точки

2. CH — Текущее направление робота

Ряд 2:

3. Err — Направление по компасу, показывает в каком направлении движется робот (влево или вправо)

4. Dist — Фокусное расстояние (в метрах) до текущей маршрутной точки

Ряд 3:

5. SNR — Sonar расстояние, то есть расстояние до любых объектов в передней части робота

6. Spd — Скорость робота

Ряд 4:

7. Mem — Память (в байтах). В памяти Arduino имеется 2 КБ

8. WPT n OF x — Показывает, где робот находится в списке маршрутных точек

Шаг 5: Избежать столкновения с объектами

Чтобы робот избегал препятствий, здесь использовался ультразвуковой датчик » Ping». Было решено совместить его с библиотекой Arduino NewPing, поскольку она лучше, чем простая PIng библиотека.

Библиотека была взята отсюда: https://github.com/fmbfla/Arduino/tree/master/NewPing

Датчик был установлен на бампере робота.

Если объект обнаружен:
  1. Робот замедляется
  2. Если робот движется прямо (то есть не сворачивает), то помогите роботу, поверните его по направлению к вашей точке маршрута (бывают сбои иногда).
  3. Если робот столкнулся с объектом, то сдайте назад, чтобы потом робот снова продолжил движение.
  4. Если робот сбился с маршрутной точки, то не страшно, точки сохраняются и можно снова повторить процесс.
    Шаг 6: Управление маршрутными точками

    Для навигации курса, нам нужно управление различными точками.  Был создан простой WaypointClass, который содержит значения долготы и широты. Затем создали WaypointClass для хранения маршрутных точек, и переменную currentWaypoint, чтобы отслеживать текущие маршрутные точки.

    waypointClass.h

    Шаг 7: GPS-навигация

    GPS используется для обнаружения расположения робота. При помощи навигации можно рассчитать курс и расстояние маршрутной точки.

    Для GPS использовалась Adafruit Ultimate GPS Shield.

    Использовалась библиотека: https://github.com/adafruit/Adafruit-GPS-Library

    Образец кода: https://github.com/adafruit/Adafruit-GPS-Library/tree/master/examples/parsing

    Для расчёта расстояния до точки: https://github.com/mikalhart/TinyGPS

    Шаг 8: Компас навигации

    GPS работает отлично и подходит для предоставления точных данных о местоположении, но масштаб, на котором работает этот проект слишком мал для того, чтобы обеспечить точную информацию.

    Использовался цифровой магнитометр (который предоставлен коде как «компас»). «Компас» выполняет быстрое считывание с текущего направления транспорта. С помощью GPS вычисляется курс и куда поворачивать (влево или вправо).

    Можете использовать машинку с более широким размахом рулевого управления (то есть более маневренную). Здесь использовалась дешёвая игрушка и поэтому робот ограничен в управлении.

    Магнитометр был установлен подальше от моторов и прочих элементов, поскольку он очень чувствителен к электрическим помехам.

    Шаг 9: Мотор и управление скоростью

    Скорость автомобиля контролируется с помощью пульсовой волны модуляции (ШИМ), предоставленной Adafruit Motor Shield.

    Программа устанавливает частоту в зависимости от следующего:
    • Если робот едет прямо (не поворачивая) и объекты не обнаружены, движение быстрое.
    • Если робот едет прямо и обнаруживает объект, движение замедляется.

    В приведенном выше фото, вы можете увидеть: (1) на задних колёсах приводной двигатель и (2) на передних колёсах рулевой двигатель.

    Шаг 10: Инфракрасный датчик и пульт управления

    Был добавлен инфракрасный датчик (с соответствующим дистанционным пультом), чтобы обеспечить удобную функциональность.

    Как только будет подключено питание, робот сразу же начнёт движение и пульт позволяет сразу взять под контроль робота, чтобы он начал выполнять ваши команды.

    Шаг 11: Возможные улучшения проекта
    Cписок потенциальных усовершенствований
    • Лучше использовать игрушку джип, поскольку у него больше колёса по размеру и более мощные моторы, он гораздо легче едет по траве и грязи.
    • Можно добавить сервопривод.
    • Добавить более лучший переключатель.
    • Добавить камеру для фотоснимков или видео.
    • Добавить радиопередатчик.
    Шаг 12: Заключительное слово

    Получилась очень интересная штука. Надеемся данный проект поможет вам познать больше о робототехнике. Удачи вам в ваших проектах.

    До свидания.

Базовый курс на Ардуино | Класс робототехники

Ардуино (англ. Arduino)- это такая популярная и всемирно известная платформа для получения базовых навыков в микроэлектронике. По сути — это очень маленький компьютер, для которого можно составлять программы, и управлять с помощью них различными устройствами, начиная светодиодом и заканчивая роботом.

Самая популярная версия платы — Arduino Uno R3

Кроме образовательных целей, Ардуино подходит для создания небольших электронных проектов на скорую руку. Это могут быть элементы умного дома, автоматика квестов в реальности, роботы для соревнований, а также разные полезные в хозяйстве устройства. Вот лишь некоторые примеры Ардуино-проектов:

Наш курс состоит из очных уроков и домашних заданий, сгруппированных по темам. Хотя сами упражнения и описание к ним мы адаптировали специально для преподавания в школах, взрослому они тоже будет интересны 🙂 Каждый урок непременно заканчивается рабочей схемой или каким-то полезным устройством, будь то электронные часы, термометр, или целый робот.

Тема 1. Знакомство с платформой Arduino — Знакомимся со средой программирования Arduino IDE и с беспаечной макетной платой.

Тема 2. Работа с цифровыми сигналами — Подключаем светодиод, зуммер и кнопку.

Тема 3. Индикация — Знакомимся с сегментным индикатором и жидкокристаллическим дисплеем.

Тема 4. Работа с аналоговыми сигналами — Подключаем потенциометр, датчик температуры и фоторезистор.

Тема 5. Управление двигателями — Управляем двигателем с помощью ШИМ, и двигаем серводвигателем.

Тема 6. Связь

Продолжительность курса — 16 академических часов. По два часа на каждое занятие.

Получаемые знания:

  • основы программирования на языке с++;
  • основы построения электрических цепей;
  • принципы обработки цифровых и аналоговых сигналов;
  • принципы работы ШИМ.

Получаемые умения:

  • работа с Arduino Uno через ПК; автономная работа Arduino Uno;
  • составление программ для Arduino Uno; загрузка программ в контроллер;
  • работа с беспаечной макетной платой;
  • подключение электронных компонентов: светодиод, зуммер, резистор, кнопка, потенциометр;
  • подключение индикаторов: ЖК дисплей, 7-сегментный индикатор;
  • работа с АЦП, подключение потенциометра, датчика температуры, датчика освещенности;
  • управление двигателем при помощи ШИМ;
  • использование датчика Холла; одометрия.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Arduino - Робот

Сводка по плате управления

9006
Микроконтроллер ATmega32u4
Рабочее напряжение 5 В
Входное напряжение 5 В через плоский кабель
Цифровые выводы ввода / вывода 9000 9000 каналов 9000 6 9000 P000 9000 P000
Каналы аналогового ввода 4 (цифровых контактов ввода / вывода)
Каналы аналогового ввода (мультиплексированные) 8
Постоянный ток на каждый вывод ввода / вывода 40 мА
Флэш-память 32 КБ (ATmega32u4), из которых 4 КБ используются загрузчиком
SRAM 2.5 КБ (ATmega32u4)
EEPROM (внутренняя) 1 КБ (ATmega32u4)
EEPROM (внешняя) 512 Кбит (I2C)
Тактовая частота 10 МГц 5 клавиш
Ручка потенциометр, прикрепленный к аналоговому контакту
Полноцветный ЖК-дисплей через интерфейс SPI
Устройство чтения карт SD для карт в формате FAT16
Цифровой компас обеспечивает отклонение от географического севера в градусах
Порты под пайку I2C 3
Области прототипирования 4
Радиус 85 мм

Сводка по моторной плате

перезаряжаемых щелочных или никелевых аккумуляторов 9000 Выводы O
Микроконтроллер ATmega32u4
Рабочее напряжение 5 В
Входное напряжение 9 В для зарядного устройства
Слот для батареек AA
4
Каналы ШИМ 1
Каналы аналогового ввода 4 (такие же, как выводы цифрового ввода / вывода)
Постоянный ток на вывод ввода / вывода 40 мА
Преобразователь постоянного тока генерирует 5 В для питания всего робота
Флэш-память 32 КБ (ATmega32u4), из которых 4 КБ используются загрузчиком
SRAM 2.5 КБ (ATmega32u4)
EEPROM 1 КБ (ATmega32u4)
Тактовая частота 16 МГц
Подстроечный резистор для калибровки движения
Порты для пайки I2C 1
Области прототипирования 2

Мощность


Робот Arduino может питаться через USB-соединение или от 4 батареек AA.Источник питания выбирается автоматически. Батарейный отсек вмещает 4 никель-металлгидридные батареи AA. Примечание: не используйте с роботом неперезаряжаемые батареи. В целях безопасности двигатели отключаются, когда робот получает питание от USB-соединения. У робота есть встроенное зарядное устройство, для которого требуется внешнее питание 9 В от адаптера переменного тока в постоянный (бородавка). Адаптер можно подключить, вставив 2.Центрально-положительный штекер диаметром 1 мм в разъем питания на плате двигателя. Зарядное устройство не будет работать при питании от USB. Плата управления питается от источника питания на плате двигателя.

Память


ATmega32u4 имеет 32 КБ (из которых 4 КБ используются для загрузчика). Он также имеет 2,5 КБ SRAM и 1 КБ EEPROM (которые можно читать и записывать с помощью библиотеки EEPROM). Плата управления имеет дополнительную EEPROM на 512 Кбит, доступ к которой можно получить через I2C.К экрану GTFT прикреплен внешний считыватель SD-карт, к которому может получить доступ процессор контрольной платы для дополнительной памяти.

Вход и выход


Робот поставляется с рядом припаянных разъемов. Есть несколько дополнительных мест, где вы можете установить дополнительные детали, если это необходимо. Все разъемы обозначены на платах и ​​сопоставлены с именованными портами через библиотеку Robot, что обеспечивает доступ к стандартным функциям Arduino.Каждый вывод может обеспечить или получить максимум 40 мА при 5 В. Некоторые пины имеют специализированные функции:
  • Плата управления TK0 - TK7 : эти выводы мультиплексированы с одним аналоговым выводом микропроцессора платы управления. Их можно использовать в качестве аналоговых входов для датчиков, таких как датчики расстояния, аналоговые ультразвуковые датчики или механические переключатели для обнаружения столкновений.
  • Плата управления TKD0 - TKD5 : это цифровые выводы ввода / вывода, напрямую подключенные к процессору, адресация которых осуществляется с помощью робота.digitalRead () и Robot.digitalWrite). Контакты TKD0 - TKD3 также могут использоваться в качестве аналоговых входов с помощью Robot.analogRead ()
    Примечание: если у вас есть один из роботов первого поколения, вы увидите, что контакты TKD * на шелковом экране робота называются TDK *. TKD * - это правильное название для них и то, как мы обращаемся к ним в программном обеспечении.
  • Последовательная связь : Платы связываются друг с другом через последовательный порт процессора.Обе платы соединены 10-контактным разъемом, обеспечивающим последовательную связь, а также питание и дополнительную информацию, такую ​​как текущий заряд аккумулятора.
  • Control Board SPI : SPI используется для управления GTFT и SD-картой. Если вы хотите прошить процессор с помощью внешнего программатора, вам нужно сначала отключить экран.
  • Светодиоды платы управления : На плате управления есть три встроенных светодиода. Один указывает на то, что на плату подано питание (PWR).Два других указывают на связь через порт USB (LED1 / RX и TX). LED1 также доступен через программное обеспечение.
  • Обе платы имеют разъемов I2C : 3 на плате управления и 1 на плате двигателя.

Назначение контактов платы управления

PWM8 / 16 9 0298 RXLED, SS / PCINT0
ARDUINO LEONARDO ARDUINO ROBOT CONTROL ATMEGA 32U4 ФУНКЦИЯ РЕЕСТР
D0 RX RX0007 TX TXD1 / INT3
D2 SDA PD1 SDA SDA / INT1
D3 # SCL SCL SCL SCL SCL INT0
D4 MUX_IN A6 PD4 ADC8
D5 # BUZZ PC6 ??? OC3A / # OC4A
D6 # MUXA / TKD4 A7 PD7 FastPWM # OC4D / ADC10
INT8 R7 9000_
INT8 R7
D8 CARD_CS A8 PB4 ADC11 / PCINT4
D9 # LCD_CS A9 PB5 PWM12 OC7 PWM16 DC_LCD A10 PB6 PWM16 OC1B / 0c4B / ADC13 / PCINT6
D11 # MUXB PB7 PWM8 / 169107 PWM8 / 169TSC PWM8 / 16 MUXC / TKD5 A11 PD6 T1 / # OC4D / ADC9
D13 # MUXD PC7 PWM10 AK0000 CLK 7 КЛЮЧ D18 PF7 ADC7
A1 TKD0 D19 PF6 ADC6 ADC6
A2 A3 TKD2 D21 PF4 ADC4
A4 TKD3 D22 PF1 ADC1
A5
ADC1
A5 MISO MISO D14 PB3 MISO, PCINT3
SCK SCK D15 PB1 SCK, PCINTOS7
SCK, PCINT1
MOSI, PCINT2
SS RX_LED D17 PB0
TXLED TX_LED PD5
HWB PE2
43

Схема контактов платы двигателя

9000UX5
ARDUINO LEONARDO ARDUINO ROBOT CONTROL ATMEGA 32U4 ФУНКЦИЯ РЕГИСТР
D0 RX RX0007 TX TXD1 / INT3
D2 SDA PD1 SDA SDA / INT1
D3 # SCL SCL SCL SCL SCL INT0
D4 TK3 A6 PD4 ADC8
D5 # INA2 PC6 ??? OC3A / # OC4A
D6 # INA1 A7 PD7 FastPWM # OC4D / ADC10
D7 9000 PE7 9297 M298 D8 MUXB A8 PB4 ADC11 / PCINT4
D9 # INB2 A9 PB5 PWM16 PCB1010 / ADC OCB10 / # OC5000 / ADC
/ # OC110 / # OC5000 A10 // / R0297 0C0298 / ////////////9000/9000///9000 / R0298 0C09 TK4 A11 D18 ОТДЕЛКА D21
PB6 PWM16 OC1B / 0c4B / ADC13 / PCINT6
D11 # MUXC PB7 PWM8 / 16 PWM8 / 16 0C0298 /
PD6 T1 / # OC4D / ADC9
D13 # MUXI PC7 PWM10 CLK0 / OC4A
CLK0 / OC4A
PF7 ADC7
A1 TK2 D19 PF6 ADC6
A2 MUX7 PF4 ADC4
A4 SENSE_A D22 PF1 ADC1
A5 DEN
A5 DEN MISO D14 PB3 MISO, PCINT3
SCK SCK D15 PB1 SCK, PCINT1
MOSI
MOS8 MOSI PCINT2
SS RX_LED D17 PB0 90 007 RXLED, SS / PCINT0
TXLED TX_LED PD5
HWB PE2
47
HWB

Связь


Робот имеет ряд средств для связи с компьютером, другим Arduino или другими микроконтроллерами.ATmega32U4 обеспечивает последовательную связь UART TTL (5 В), которая доступна на цифровом 10-контактном межплатном разъеме. 32U4 также поддерживает последовательную (CDC) связь через USB и отображается как виртуальный COM-порт для программного обеспечения на компьютере. Чип также действует как полноскоростное устройство USB 2.0, использующее стандартные драйверы USB COM. В Windows требуется файл .inf. Программное обеспечение Arduino включает в себя последовательный монитор, который позволяет отправлять простые текстовые данные на плату робота и с нее. Светодиоды RX (LED1) и TX на плате будут мигать, когда данные передаются через USB-соединение на компьютер (но не для последовательной связи между платами). Каждая из плат имеет отдельный идентификатор продукта USB и будет отображаться в вашей среде IDE как разные порты. Убедитесь, что вы выбрали правильный вариант при программировании. ATmega32U4 также поддерживает связь I2C (TWI) и SPI. Программное обеспечение Arduino включает библиотеку Wire для упрощения использования шины I2C; подробности см. в документации. Для связи по SPI используйте библиотеку SPI.

Программирование


Робота можно запрограммировать с помощью программного обеспечения Arduino (скачать).Выберите «Arduino Robot Control Board» или «Arduino Robot Motor Board» в меню Tools> Board . Дополнительные сведения см. На странице «Начало работы» и в руководствах. Процессоры ATmega32U4 на Arduino Robot поставляются с предварительно записанным загрузчиком, который позволяет загружать в него новый код без использования внешнего аппаратного программатора. Обменивается данными по протоколу AVR109. Вы можете обойти загрузчик и запрограммировать микроконтроллер через заголовок ICSP (внутрисхемное последовательное программирование); подробности см. в этих инструкциях.

Автоматический (программный) сброс и запуск загрузчика


Робот не требует физического нажатия кнопки сброса перед загрузкой, он спроектирован таким образом, чтобы его можно было сбросить с помощью программного обеспечения, запущенного на подключенном компьютере. Сброс запускается, когда виртуальный (CDC) последовательный / COM-порт робота открывается на скорости 1200 бод, а затем закрывается. Когда это произойдет, процессор перезагрузится, разорвав USB-соединение с компьютером (это означает, что виртуальный последовательный / COM-порт исчезнет).После перезагрузки процессора запускается загрузчик, оставаясь активным около 8 секунд. Загрузчик также можно запустить двойным нажатием кнопки сброса на роботе. Обратите внимание, что при первом включении платы она переходит прямо к пользовательскому эскизу, если он есть, а не запускает загрузчик. Из-за того, как робот обрабатывает сброс, лучше всего позволить программному обеспечению Arduino попытаться инициировать сброс перед загрузкой, особенно если у вас есть привычка нажимать кнопку сброса перед загрузкой на другие платы.Если программное обеспечение не может сбросить плату, вы всегда можете запустить загрузчик, дважды нажав кнопку сброса на плате. Однократное нажатие на сброс перезапустит пользовательский скетч, двойное нажатие запустит загрузчик.

Защита от перегрузки по току USB

Обе платы роботов имеют сбрасываемый предохранитель, который защищает USB-порты вашего компьютера от короткого замыкания и перегрузки по току. Хотя большинство компьютеров имеют собственную внутреннюю защиту, предохранитель обеспечивает дополнительный уровень защиты.Если на порт USB подается ток более 500 мА, предохранитель автоматически разрывает соединение, пока не будет устранено короткое замыкание или перегрузка.

Физические характеристики

Диаметр робота составляет 19 см. С учетом колес, экрана GTFT и других разъемов он может достигать 10 см в высоту.

Узнать больше


Как изучать робототехнику с помощью Arduino

Робототехника - такая захватывающая и развивающаяся область . Многие люди хотят научиться делать роботов, но иногда бывает трудно понять, с чего начать.

Если вы начинаете с нуля или уже знакомы с некоторыми концепциями электроники и программирования, изучение робототехники с Arduino - хорошая идея. Это даст вам некоторые хорошие основы, которые вы сможете использовать позже для создания более крупных проектов робототехники.

Niryo One - это пример робота на базе Arduino . С Arduino можно делать великие дела! Вы также найдете больше примеров приложений для робототехники на Instructables , замечательном веб-сайте с некоторыми учебниками с открытым исходным кодом.

В этом посте мы покажем вам обзор и некоторые рекомендации о том, с чего начать, какую плату, датчики, двигатели использовать и на чем сосредоточиться.

Что можно и чего нельзя делать с платой Arduino

Плата Arduino состоит из микроконтроллера, нескольких светодиодов, кнопки сброса и множества контактов, которые можно использовать для операций ввода / вывода.

Имея такое количество контактов, вы можете легко считывать данные с датчиков или управлять различными двигателями и исполнительными механизмами.Это то, что делает Arduino отличным средством обучения робототехнике . Это своего рода универсальный инструмент для сопряжения всего оборудования, необходимого для управления .

Но не думайте об искусственном интеллекте, 3D-визуализации и других тяжелых алгоритмах. Микроконтроллеры недостаточно мощны, и это не цель использования платы Arduino. Arduino в основном используется для выполнения операций ввода / вывода и небольших вычислений .

Не волнуйтесь, вы все равно можете делать удивительные вещи, используя только плату Arduino и несколько двигателей и датчиков! Ресурсов для изучения робототехники с Arduino более чем достаточно.

А затем, если вы хотите изучить более глубокие концепции робототехники и добавить интеллектуальный уровень, чтобы сделать вашу систему более умной, вы можете просто управлять своей платой Arduino с другого компьютера (например, платы Raspberry Pi), есть много простых способов сделать это .

Выбор платы Arduino

Прежде всего вы должны выбрать, какая плата Arduino лучше всего подходит для вашего проекта робототехники. Наша рекомендация: , начиная с Uno или Mega, просто отлично .

В Uno установлен микроконтроллер ATmega328P, а в Mega - ATmega2560. Их процессор работает на частоте 16 МГц. У Uno 2ko SRAM, а у Mega 8ko. Это довольно мало, поэтому дважды подумайте, прежде чем создавать огромные массивы переменных.

Тогда самая большая разница - это интерфейс с аппаратными компонентами. Uno имеет 14/6 цифровых входов / выходов, а Mega - 54/15. Вот почему Arduino Mega предпочтительнее для больших проектов, так как вы можете подключить больше оборудования .

И если вам нравится 3D-печать, вы можете знать, что некоторые экраны были созданы только для платы Arduino Mega, например RAMPS 1.4 щита, что позволяет использовать 5 шаговых двигателей и запитать их от внешнего источника питания.

Щит RAMPS 1.4 поверх платы Arduino Mega

В Niryo мы определенно являемся поклонниками комбинации Arduino Mega + RAMPS 1.4, которую мы используем для питания нашего робота !

Итак, если вы хотите изучить только основы, приобретите Arduino Uno, в противном случае мы советуем вам начать напрямую с Mega. Доступно больше плат Arduino для различных приложений робототехники.Если вам нужна плата очень маленького размера, попробуйте Arduino Nano. Если вам нужно подключение к сети Ethernet, то Arduino Yun для вас, а для более сложных расчетов вы можете выбрать Arduino Due.

Установка IDE

Первым шагом является установка программного обеспечения (IDE), которое позволит вам писать и загружать код на вашу плату Arduino. Вы можете загрузить Arduino IDE на официальном сайте Arduino . Есть версия для Windows, Mac OS и Linux : все довольны.

После установки IDE вам необходимо подключить плату Arduino к компьютеру с помощью кабеля USB. Обычно среда IDE должна автоматически распознавать порт USB, к которому подключена плата Arduino. Вам просто нужен один дополнительный шаг: зайдите в «Инструменты» -> «Плата» и выберите плату Arduino, которую вы используете.

Тогда все, что вам нужно сделать, это написать свой код и загрузить его! Если вы не знакомы с программированием Arduino, загляните в Файл-> Примеры. Здесь можно найти множество примеров использования стандартных библиотек Arduino.Это поможет вам быстро набрать скорость. Теперь вы готовы изучать робототехнику с Arduino!

Управление двигателями (выход)

Как мы видели, плата Arduino будет использоваться в качестве платформы ввода / вывода. В этом посте мы сосредоточимся на приложениях для робототехники. Итак ... Что вам нужно, чтобы переместить робота? Ага, моторы.

С помощью Arduino можно легко управлять двумя типами двигателей: серводвигателями и шаговыми двигателями .

Серводвигатели

Классический серводвигатель для хобби с 3-проводным разъемом

Для серводвигателей

нужен только 3-проводной разъем, и их можно подключить непосредственно к плате Arduino .Стандартные сервоприводы могут перемещаться между 0 и 180 ° . Вы можете управлять сервоприводом с помощью библиотеки сервоприводов Arduino . Примерно примера доступны на веб-сайте Arduino.

В основном, вы управляете серводвигателем, задавая ему значение целевого угла. Он автоматически перейдет на этот угол. Вы можете регулировать скорость, увеличивая цель в разные периоды времени.

Вы также можете прочитать значение текущего угла. Сервоприводы дают вам обратной связи , что очень полезно.Но имейте в виду, что большинство сервоприводов для хобби имеют диапазон 180 °, что может быть проблемой в некоторых приложениях (вы можете найти несколько альтернативных сервоприводов в Интернете, каждый со своими плюсами и минусами).

Шаговые двигатели

Шаговые двигатели, подключенные к экрану RAMPS 1.4, с приводом двигателя

Шаговые двигатели разные. Вы не можете напрямую подключить их к плате Arduino . Вам нужна другая связанная карта или щит, например RAMPS 1.4 для платы Mega.Вот почему мы предпочитаем Arduino Mega + RAMPS 1.4 для шаговых двигателей , поскольку он обеспечивает более простой и приятный интерфейс.

Для управления шаговым двигателем вам нужно указать ему, чтобы он выполнял один шаг. Вот и все. Итак, вам нужно знать, сколько шагов вы можете сделать, чтобы переместиться на 360 °. Затем, добавляя или удаляя задержку между каждым шагом, вы можете уменьшить или увеличить скорость двигателя. Вы можете найти примера на сайте Arduino. Шаговый двигатель обычно будет работать более плавно , чем серводвигатель, и он имеет бесконечное вращение .

Однако у вас, , нет обратной связи от шагового двигателя. Поэтому, если вашему роботу необходимо знать текущий угол, вам придется добавить энкодер или датчик, чтобы знать, пропустил ли шаговый двигатель некоторые шаги из-за слишком высокого крутящего момента.

После того, как вы научитесь обращаться с сервоприводами и шаговыми двигателями, вы сможете выбрать , какой из них лучше всего подходит для вашего робота . Есть и другие виды двигателей…

Считывание данных с датчиков (вход)

После того, как вы научились управлять своими двигателями, вы можете заставить своего робота адаптировать свое поведение к изменениям окружающей среды .

Есть тонны датчиков , которые вы можете использовать с платой Arduino:

  • Измерение оптического расстояния
  • Лазерный детектор
  • Акселерометр
  • Гироскоп
  • Магнитометр
  • Считыватель RFID
  • Термометр
  • Датчик нагрузки
  • Датчик силы

Представьте себе все приложения робототехники, которые вы можете делать со всеми этими датчиками! Вы можете легко найти в Интернете библиотеки, учебные пособия и таблицы данных. , чтобы научиться читать и анализировать данные.В основном сбор данных будет осуществляться через серийный , i2c и spi связи.

Например, вы можете использовать IMU (инерциальный измерительный блок), чтобы контролировать наклон вашего робота . IMU состоит из различных датчиков: акселерометров, гироскопа и магнитометра (опционально). Затем, если вы хотите, чтобы ваш робот обнаруживал и избегал столкновений с объектами и людьми, вы можете добавить лазерный детектор.

И все это только с вашей платой Arduino. Робототехническое оборудование стало красивым и удобным!

Регистрация

Когда вы загружаете свой код на плату Arduino, вы не знаете, что именно происходит при запуске программы. Возможно, вы заметите какое-то странное поведение или ваш робот просто ничего не сделает.

Самый простой способ отладки или отображения некоторого состояния в вашей программе - использовать библиотеку Serial . Все, что вам нужно сделать, это написать Serial.print () и открыть монитор последовательного порта в Arduino IDE.Таким образом вы сможете просматривать журналы и отправлять вручную команды через последовательную связь для отладки . (Если вы видите какие-то странные напечатанные символы, убедитесь, что скорость передачи данных одинакова на Arduino и на последовательном мониторе)

Пора вам изучить робототехнику с Arduino!

Мы дали здесь обзор того, что вы можете сделать, чтобы изучить робототехнику с платами Arduino. Если у вас возникли проблемы с некоторыми частями, не беспокойтесь слишком сильно, так как существует активное онлайн-сообщество вокруг плат и проектов Arduino.

Мы надеемся, что этот пост будет полезен для вас, , чтобы вы могли больше узнать о робототехнике, узнать что-то новое и поделиться своими проектами с сообществами робототехники.

А если вам интересно изучать робототехнику с Arduino на крутом и полезном проекте, вам точно понравится Niryo One !

Шесть лучших роботов Arduino в 2018 году (на данный момент)

С момента разработки в начале 2000-х годов такие продукты Arduino, как Uno и Nano, произвели революцию в том, что люди могут делать дома, с помощью недорогих и простых в использовании компонентов.Робототехника и автоматизация больше не являются прерогативой инженеров; любой желающий потратить время на изучение того, как работают эти устройства, может создать свои собственные изобретения.

Это привело к притоку практических и инновационных проектов, а технология обмена ими через видео и социальные сети только ускорила рост. Возможно, мы находимся только в середине 2018 года, но мы уже видели множество инновационных проектов.

Вот некоторые из наших фаворитов на данный момент - мы можем только представить, что еще мы увидим в 2018 году!

Интерактивное наращивание волос HairIO

Человеческие волосы, как описывает их видео HairIO, «представляют собой культурный материал с богатой историей, отражающий индивидуальность, культурное самовыражение и групповую идентичность.«Хотя может быть сложно определить, к какой группе вы принадлежите, нося это плетеное наращивание волос, оно определенно отмечает вас как настоящего человека и обеспечивает новую интерактивную поверхность. Наращивание волос, сделанных из кос, сформировано вокруг полоски нитинола. проволока, которая меняет форму при нагревании и может даже менять цвет с помощью термохромных пигментов. Управление осуществляется через Arduino Nano, а волосы можно использовать для передачи сигналов владельцу или наблюдателям о внешнем раздражении через Bluetooth. функционировать как устройство ввода.

Ровер с жестким управлением

Дистанционное управление обычно осуществляется с помощью передатчика с рядом джойстиков и кнопок, но вместо этого этот маленький робот реагирует на фактическое положение вашей руки. Он считывает данные о местоположении через акселерометр Arduino Nano и MPU6050, привязанный к руке пользователя, а затем передает команды движения роботу. Интересно, что корпус робота не содержит микроконтроллера, но принимает и декодирует команды от ручной сборки и соответственно перемещается.

Рука робота с 6 степенями свободы

Робот Джимми Демелло имеет шесть степеней свободы, включая захват. Интересный как личный проект, он попал в этот список, так как интеграция с программой обратной кинематики Олега Мазурова для обеспечения простого позиционирования X / Y / Z. Управление осуществляется через Arduino Uno с сенсорным экраном. В видео Демелло можно увидеть, как он выполняет такие задачи, как бросает мяч, играет на барабанах, охлаждает человека вентилятором и даже отключает себя в конце.

Пока мы говорим о роботизированных манипуляторах, если вы заинтересованы в чем-то действительно усовершенствованном для вашего следующего проекта, обратите внимание на Tinkerkit Braccio.

OpenCat

Хотя некоторые будут обсуждать их полезность, из кошек получаются относительно неприхотливые домашние животные по сравнению со своими собачьими собратьями. С другой стороны, если у вас есть робот-кот , вы можете просто выключить его при необходимости, а уход за шерстью и посещения ветеринара заменяются подзарядкой, перепрограммированием или, возможно, небольшой работой с паяльником.OpenCat - именно такой компаньон. Он может ходить на четырех ногах и избегать препятствий на своем пути. Он даже может распознавать человеческие лица, переворачиваясь на спину, чтобы сесть и помахать своему владельцу. В нынешнем состоянии это впечатляющая сборка, и похоже, что разработка будет продолжаться в обозримом будущем.

Игрушка WALL-E RC превращена в настоящего робота

Какими бы увлекательными ни были игрушки с радиоуправлением, если они сделаны в форме вымышленного робота - в данном случае ВАЛЛ-И - для него не совсем правильно не иметь какой-либо автоматизации.К счастью, эти псевдороботы составляют отличную основу для создания настоящего робота. Устройство оснащено Arduino Nano для управления и использует в общей сложности пять сервоприводов для приведения в действие гусениц, рук и головы. Большая часть видео представляет собой объяснение компонентов «бота», но, наконец, он выходит в мир самостоятельно (после 6:00), избегая стен с помощью ультразвукового датчика, установленного в его голове.

Блок вопросов с монетами из Super Mario

Когда вы играли в Марио в детстве, возможно, вы думали, что было бы здорово, если бы каждый раз, когда вы сталкивались с чем-то головой, выскакивали монеты.В какой-то момент вы, вероятно, поняли, что он должен использовать свой кулак, хотя пробивать кирпичные стены или даже торговые автоматы в надежде найти лишнюю сдачу опасно и не рекомендуется с юридической точки зрения. Однако это напечатанное на 3D-принтере устройство распознает нажатия с помощью датчика вибрации. Затем он с помощью хитроумного механизма оттягивает пружину и отпускает ее, чтобы выпустить монету за монетой из прорези в середине. Несмотря на то, что это простой робот, это устройство с наноуправлением Arduino изобретательно в своей реализации.

Зак Вендт и Джереми С.Кук - инженеры, которым нравится создавать инновационные проекты с помощью Arduino. Джереми пишет для множества технических изданий, а Зак, который работает в Arrow Electronics, имеет опыт разработки потребительских товаров.

Как собрать мобильного робота с помощью Arduino | Часть 1

Мы иногда используем партнерские ссылки в нашем контенте. Это вам ничего не будет стоить, но поможет нам компенсировать расходы на оплату труда нашей команды писателей. Вы можете поддержать нас прямо на BuyMeACoffee. Спасибо!

Добро пожаловать в статью этой недели в блоге Learn Robotics!

Я собираюсь начать что-то совершенно новое, под названием «Боты для начинающих» учебную серию.В этой серии я покажу вам, как создать мобильного робота на базе Arduino от начала до конца. Эти еженедельные уроки предназначены для того, чтобы познакомить вас с этапами создания функционального мобильного робота , поэтому, если вы когда-нибудь хотели построить робота с нуля, эта серия руководств для вас!

У нас также есть специальный электронный курс по робототехнике, который выходит за рамки этих публикаций и дает вам уроки в удобном для восприятия формате. Если вы из тех, кто любит организовываться во время обучения, то электронный курс станет вашим лучшим выбором.

Вы также получите доступ к дополнительным проектам по робототехнике, викторинам и сертификату курса. Узнайте больше о нашем электронном курсе по робототехнике здесь. Идеальный способ продемонстрировать свои навыки в резюме или заявлении в колледж! Теперь, без дальнейших колебаний, перейдем к части 1!

Как собрать мобильного робота с помощью Arduino

Каждую неделю я буду сообщать вам цели (задачи урока) и все материалы, которые понадобятся вам для выполнения проекта.

Мне очень нравится смотреть, над чем вы работаете, поэтому, пожалуйста, не забывайте отмечать меня ( @learnrobotics, ) в Instagram и Facebook обо всех ваших успехах!

Часть 1 - Цели и задачи

  • Приобретение материалов для завершения серии «Робототехника для начинающих»
  • Проверьте каждый компонент мобильного робота (идентификация детали и назначение)
  • Сконфигурируйте наши компьютеры с правильным программным обеспечением, пока наши детали находятся в заказе.
  • Время Продолжительность: примерно 1 час

Часть 1. Материалы для этого урока


Эта серия руководств основана на автомобильном комплекте Elegoo Arduino Smart Robot. Вы можете приобрести комплект на Amazon примерно за 70 долларов. Я рекомендую этот комплект, потому что он обеспечивает хорошее соотношение цены и качества, а его компоненты можно использовать в ряде робототехнических проектов.

Хотя вы можете следовать инструкциям, не покупая комплект, всегда выгоднее поработать с роботом и попробовать уроки на себе.С учетом сказанного, если у вас ограниченный бюджет, я рассмотрю компоненты комплекта ниже, чтобы вы могли приобрести их отдельно.

Дополнительные материалы

Получите сертификат об окончании курса!

Присоединяйтесь к электронному курсу робототехники и получите сертификат об окончании курса. Это отличный способ продемонстрировать свои проекты в области робототехники и проверить свои знания. Подпишите здесь!

Что такое робот?

Мы создаем мобильного робота.Но сначала, что такое робот? Простое определение: робот - это автоматизированное устройство, которое использует датчики и алгоритмы (программное обеспечение) для реагирования и принятия решений о своей среде.

Think Software встречает механику встречает электронику.

Наш мобильный робот состоит из 3 основных компонентов:

  1. Система управления: как наш робот обрабатывает информацию. В большинстве случаев мозг еще называют микроконтроллером. Мы используем Arduino Uno R3.
  2. Привод: , как движется наш робот.Он включает в себя систему полного привода и полного привода (4WD).
  3. Сенсорная система: , как наш робот определяет окружающую среду. На следующих уроках мы начнем с инфракрасных (ИК) и ультразвуковых датчиков. Теперь вы видите ИК-датчик, прикрепленный к моему роботу.

Ниже я создал более подробную карту каждого компонента комплекта Elegoo.

Детали нашего робота

Для создания мобильного робота необходимо несколько компонентов.Как видно из списка ниже, есть много деталей, которые могут быть дорогими при покупке отдельно. Это одна из причин, по которой рекомендую подобрать комплект.

Однако, как упоминалось ранее, если у вас уже есть запасные части или у вас ограниченный бюджет, это то, что вам нужно, чтобы продолжить эту серию.


Обратите внимание на детали, которые мы используем ниже:

После того, как вы соберете и / или закажете нужные вам детали, вы можете продолжить настройку своего компьютера с помощью программного обеспечения для программирования.

Настройка программного обеспечения

У вас есть два варианта программирования. Вы можете программировать в автономном режиме в IDE (интегрированной среде разработки) или использовать онлайн-среду IDE на веб-сайте Arduino.

  1. Загрузите копию IDE Arduino. Это отличный вариант, если вы не всегда подключены к Интернету или не хотите беспокоиться о том, что Интернет будет работать на вашем роботе.
  2. Создайте учетную запись на arduino.cc для доступа к онлайн-среде Arduino IDE.Для этой опции требуется подключение к Интернету.

Если вы выбрали загрузку программного обеспечения, после его завершения следуйте инструкциям на экране для завершения установки.

Подписаться на YouTube

Когда вы закончите, запустите программу Arduino и откройте пустой эскиз. Вы увидите экран, который выглядит так:

Весь ваш код для робота будет находиться внутри эскиза или программы.Более подробно мы рассмотрим эскизы после того, как соберем нашего робота в следующих статьях. Но пока все, что вам нужно знать, это то, что существует два требуемых метода для компиляции программы.

  1. setup () : настраивает ваши контакты как входы или выходы
  2. loop () : код в этом методе выполняется и работает вечно.
    Подобен «главному» методу в классическом C-программировании.

На английском языке: вам понадобятся эти две функции (настройка и цикл), иначе вы получите сообщение об ошибке.AKA, это не сработает. Поэтому вы должны включить их, даже если они пустые.

В следующем уроке мы рассмотрим сборку робота, проводку и датчики. Обязательно закажите своего робота и перейдите в раздел «Как построить робота - часть 2».

Выйдите за рамки этой статьи с нашим электронным курсом

Зарегистрируйтесь на нашем электронном курсе и создайте дополнительные проекты мобильных роботов, получите доступ к нашим викторинам, рабочим часам 1: 1 и сертификату курса. Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться!

Support Content Like This

Создание роботов и устройств Arduino

Уже много лет люди совершенствуют свои инструменты, изучают силы природы и ставят их под контроль, используя энергию природы для управления своими машинами.Прошлый век отмечен созданием машин, которые могут управлять другими машинами. Сегодня создание устройств, взаимодействующих с физическим миром, доступно каждому.

Robotics Shield Kit (для Arduino)

У вас есть Arduino Uno? Сделайте его бортовым мозгом мобильного робота! Изучите робототехнику, электронику и программирование с помощью этого универсального набора и прилагаемых к нему пошаговых уроков.Board of Education Shield подключается к вашему собственному Arduino (не входит в комплект) и устанавливается на популярное шасси робота Boe-Bot, чтобы создать Shield-Bot.

С этим комплектом и вашим собственным модулем Arduino вы можете следить за роботами с Board of Education Shield для уроков Arduino с более чем 40 практическими занятиями.

Оригинальная робототехника с текстом Boe-Bot для микроконтроллера BASIC Stamp® пользуется всемирной популярностью среди учителей и любителей, и была переведена на семь языков.Автор Энди Линдсей пересмотрел свою работу для сообщества Arduino, и Parallax Inc. делает ее доступной в виде бесплатного онлайн-руководства по адресу http://learn.parallax.com/ShieldRobot. Кроме того, учебные заведения Chromebook могут запросить лицензионный ключ edu.codebender для своих роботов Shield-Bot. Вам также понадобится этот плагин Codebender для вашего браузера.

(У вас нет Arduino Uno? Получите вместо него Robotics Shield с Arduino. В него входит Uno и кабель для программирования.)

Robotics Shield Kit (для Arduino) Основные характеристики:
  • Для новичков - опыт программирования не требуется
  • Открытая платформа - Открытая схема позволяет изучать и создавать собственные электронные схемы
  • Без пайки - поэкспериментируйте с нестандартными схемами на макетной плате (без разъемов специальной марки)
  • Понятно - бесплатные, простые в использовании веб-руководства и загрузки примеров кода
  • Автономный - сенсорные, световые и инфракрасные датчики позволяют Shield-Bot перемещаться самостоятельно
  • Расширяемый - доступны дополнительные датчики и комплекты аппаратного расширения, чтобы максимально использовать возможности вашего робота
В этом руководстве вы узнаете следующее:
  • Обучение программированию Arduino Brain вашего робота
  • Калибровка серводвигателей непрерывного вращения робота
  • Использование ламп и динамиков для индикаторов состояния
  • Сборка робота
  • Предварительно запрограммированная навигация
  • Использование сенсорных переключателей для навигации путем контакта с объектами
  • Использование фототранзисторов для навигации по свету
  • Использование бесконтактных инфракрасных датчиков для измерения расстояния и избегания объектов или следования за ними
Robotics Shield Kit (для Arduino) Состав комплекта:
  • Board of Education Shield PCB
  • Высококачественное алюминиевое шасси робота, сервоприводы непрерывного вращения и колеса
  • 5-элементный батарейный блок AA
  • Все электронные компоненты и датчики, необходимые для деятельности робототехники
  • Все необходимое монтажное оборудование (гайки, винты и стойки)
  • Отвертка Parallax

Примечание: RobotC работает с этим комплектом.Требуются собственный модуль Arduino Uno, Mega или Duemilanove и кабель для программирования; не включено.

Практическая робототехника с Arduino, сборка 13 проектов роботов

Заинтересовавшись управлением роботом с помощью смартфона, вы пришли в нужное место. Изучите базовую концепцию и программирование, необходимые для разработки полнофункционального робота Arduino. Для этого курса вам понадобится простейшая, но самая мощная и продвинутая плата микроконтроллера под названием Arduino UNO и Bluetooth, а также некоторые базовые электронные компоненты.

Основы робототехники

Робототехника - это, по сути, отрасль технологий, которая занимается проектированием, конструированием, эксплуатацией и применением роботов. Это мощный инструмент для понимания основных концепций информатики, машиностроения и электроники. В этом курсе для роботов Arduino будет использоваться упрощенная версия языка C ++ для программирования нашего робота с использованием Arduino IDE.

Содержание и обзор курса

Этот курс предназначен для студентов, заинтересованных в управлении роботом Arduino с помощью смартфона Android.Опыт программирования не требуется; все, что вам нужно, это Arduino, Bluetooth, дешевое оборудование и электронные компоненты для сборки робота. Мы начнем с основ программирования Arduino, а затем перейдем к более высоким темам.

Основы Arduino

В этом курсе вы сначала поймете основы Arduino, а затем мы рассмотрим установку и настройку Arduino на вашем компьютере или ноутбуке

Построение робота

После понимания основ Из Arduino мы построим нашего робота Arduino.Все компоненты, необходимые для создания этого робота, упомянуты в разделе 2

Робот для контроля времени

В разделе «Робот для контроля времени» вы сначала узнаете, как работает драйвер двигателей и как управлять двумя двигателями с помощью одного привода.

Затем мы напишем программу Arduino, чтобы робот двигался в следующем направлении в течение определенного периода времени

  • Вперед

  • Назад

  • Осевой левый

  • Осевой правый

  • Правый

  • Радиальный Левый

  • Стоп

Последовательная связь

Последовательная связь необходима для отправки и приема данных между электронными аппаратными устройствами.Мы будем использовать последовательную связь для управления светодиодами, датчиком потенциометра и роботом Arduino.

В этом разделе вы научитесь считывать аналоговые значения с датчиков и отображать их на последовательном мониторе. Вы также будете записывать (отправлять данные) значения с ПК в Arduino.

Программирование под Android

Операционная система Android покорила мир после своего создания почти 10 лет назад. Одним из основных преимуществ владения смартфоном Android является возможность использовать его в качестве пульта дистанционного управления для управления роботами и другими электронными устройствами.

В этом курсе мы разработаем 5 приложений для Android с помощью инструмента под названием AppInventor2. AppInventor2 - это программное обеспечение для графического программирования, с помощью которого даже непрограммист может создавать потрясающие приложения для Android за считанные минуты.

Управление роботом Arduino с помощью смартфона Android

Мы создадим 3 приложения для Android для управления Arduino, и каждое приложение будет работать по-разному

SmartBot

В приложении Smartbot для Android мы создадим 5 кнопок (Вперед, Назад , Влево, вправо и стоп).Когда пользователь нажимает на любую кнопку, робот будет двигаться в этом конкретном направлении.

Робот AcceleroControl

В приложении для Android AcceleroControl Robot мы будем использовать датчик акселерометра со смартфона Android для управления роботом. Таким образом, когда пользователь наклоняет робота в прямом направлении, он будет двигаться вперед, когда смартфон будет удерживаться в горизонтальном положении, робот остановится. Точно так же, направляя смартфон в направлении, вы можете управлять направлением робота Arduino.

VoiceControl Robot

В роботе голосового управления мы будем двигать нашего робота в другом направлении, подавая голосовые команды

Black Line Follower

В роботе Black Line Follower мы сначала поймем принцип работы IR сенсор, а затем прикрепите его к нашему роботу. После этого мы поймем логику программирования, а затем запрограммируем робота Arduino, чтобы он следовал черной линии.

Следование по белой линии

В слежении за белой линией мы сначала поймем принцип работы робота слежения по белой линии, а затем изменим программу слежения за черной линией так, чтобы робот arduino следовал по белой линии Робот

В роботе Object Follower мы сначала поймем принцип работы этого робота.После этого мы напишем программу робота Object Follower, чтобы робот Arduino мог следовать за объектом.

Робот-отражатель объектов

В роботе-отражателе объектов мы сначала поймем принцип работы этого робота. После этого мы напишем программу, чтобы робот arduino продолжал отталкиваться или продолжал удаляться от объекта.

Робот-отпугиватель объектов

Робот-отпугиватель объектов похож на робота-отпугивателя объектов, но в определенных условиях он просто уклоняется от объекта, а не удаляется от него.

Робот-последователь света

Робот-последователь света сначала разберется в принципах работы этого робота. После этого мы напишем программу робота Light Follower и будем использовать вспышку смартфона, чтобы робот Arduino мог следовать за ней.

Робот-отражатель света

В роботе-отражателе света мы сначала поймем принцип работы этого робота. После этого мы напишем программу, чтобы робот Arduino продолжал отталкиваться или уходил от источника света.

Робот-отпугиватель света

Робот-отражатель света похож на робота-отпугивателя, но в определенных условиях он просто уклоняется от объекта, а не удаляется от него.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *