रोबोट बनाने का अनुभव। भाग 1

आपका दिन शुभ हो! मैं Arduino पर आधारित रोबोट बनाने में सभी अनुभव साझा करना चाहता हूं। पहले भाग में कुछ मूल नहीं होगा, हो सकता है कि कुछ स्थानों पर अन्य लेखों के समान भी हों, लेकिन मैं रोबोट को असेम्बल करने के दौरान आई समस्याओं का ठीक-ठीक वर्णन करने का प्रयास करूंगा।

प्रस्तावना

मुझे लंबे समय से एक रोबोट बनाने का विचार था, लेकिन मेरे पास पर्याप्त समय और ज्ञान नहीं था।
और समय के साथ, मैंने विभिन्न लेख पढ़े, हम प्रेरित हुए और चले गए। तब मैंने सतही तौर पर कल्पना की कि माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक क्या है, मैं थोड़ा प्रोग्राम कर पा रहा था, और तय किया कि यह ज्ञान पर्याप्त होगा।

यह विचार अधिक या कम कॉम्पैक्ट रोबोट को इकट्ठा करने के लिए था, लेकिन यह काफी निष्क्रिय और कार्यात्मक था। मैं किसी भी विशिष्ट प्लेटफ़ॉर्म से जुड़ना नहीं चाहता था या व्हेल किट एकत्र नहीं करना चाहता था, इसलिए मैंने अलग-अलग हिस्सों को ऑर्डर करने का फैसला किया और हाथ में मौजूद साधनों का अधिकतम लाभ उठाने की कोशिश की।

भागों का चयन

सबसे पहले, मैंने रोबोट का "मस्तिष्क" चुनना शुरू किया। लेगो माइंडस्टॉर्म मुझे बहुत ही आकर्षक लग रहा था, यह इस तथ्य से आकर्षित था कि आप जो चाहते थे उन हिस्सों से किसी भी हवाई जहाज़ के पहिये को इकट्ठा करना संभव था। लेकिन मुझे तैयार डिजाइनर नहीं चाहिए, मैंने वायरिंग को जोड़ा और यह तैयार है, लेकिन मैंने खुद को हल किया, प्रोग्राम किया, माइक्रोकंट्रोलरों का अध्ययन किया और लेगो किट महंगी है। इसलिए, विकल्प Arduino परिवार पर गिर गया। और इतना महंगा नहीं है, और आप कार्यक्रम कर सकते हैं। मुझे Arduino Uno लेने की सलाह दी गई थी, लेकिन जब से मैंने इसे कॉम्पैक्ट रूप से करने का निर्णय लिया, तो Arduino नैनो को लेने का निर्णय लिया गया।

जब मैंने चेसिस चुनना शुरू किया, तो मुझे अचानक याद आया कि कहीं कोठरी में लेगो स्पायबोटिक्स धूल इकट्ठा कर रहा था, यह कुछ ऐसा है जो माइंडस्टॉर्म के पूर्वज की तरह है।



तुरंत इसे चाकू के नीचे, मेरे मामले में, एक टांका लगाने वाले लोहे के नीचे देने का निर्णय लिया गया।

छोटा आकार, दो मोटर, ट्रैक की गई चेसिस - यह सब आदर्श रूप से मेरी जरूरतों के अनुकूल है। इसके अलावा, यह मॉडल लंबे समय से नहीं चल रहा है, डेटा केबल पूरी तरह से खो गया था, इस मॉडल को प्रोग्रामिंग एक नारकीय कार्य था, और यहां तक ​​कि यह मेरी इच्छा के खिलाफ माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में चला गया।

मैंने फैसला किया कि मैं मोटर्स को बोर्ड से छोड़ दूंगा, उन्हें छोड़ दूंगा, और बोर्ड को खुद कैबिनेट में वापस कर दूंगा, हालांकि आगे के प्रयोगों के लिए संभवत: विभिन्न सेंसर को छोड़ना संभव होगा।

इसलिए, बुनियादी विवरणों के साथ, अब बाकी है। और इसलिए मैंने यह देखना शुरू कर दिया कि आप आम तौर पर स्पेयर पार्ट्स कहां से चुन सकते हैं और खरीद सकते हैं। मुझे एक लड़की मिली, जो चीन से सामान मंगवाती है, उसने खरीद में मदद करने का वादा किया और Taobao को एक लिंक दिया, जिससे मुझे डिलीवरी के लिए कम भुगतान करने के लिए एक विक्रेता से भागों को खरीदने की सलाह दी गई। कुछ दिनों के विश्लेषण के बाद, मैंने आपूर्तिकर्ता पर फैसला किया और एक आदेश दिया।

और एक महीने के इंतजार के बाद आखिरकार पैकेज आ ही गया।



सामग्री:

1) Arduino नैनो V3.0 ATMEGA328P



2) मोटर्स ड्राइवर L298

जब मैंने मोटर नियंत्रण मॉड्यूल को चुना, तो मुझे एक दिलचस्प विकल्प मिला, खासकर नैनो के लिए - फीडबैक कंट्रोल ऐड-ऑन

लेकिन चीन में, मुझे यह मॉडल कभी नहीं मिला, इसलिए मैंने एक नियमित मॉडल का आदेश दिया।



3) ब्लूटूथ एचसी -05



इस मॉड्यूल के माध्यम से हम पीसी के साथ संवाद करेंगे। भविष्य में, मैं एंड्रॉइड के लिए नियंत्रण लिखने की योजना बना रहा हूं।

4) LM2577 DC-DC एडजस्टेबल स्टेप अप पावर



मैंने इस वोल्टेज कनवर्टर को केवल मामले में ऑर्डर करने का फैसला किया, क्योंकि स्पायबोटिक्स चेसिस में केवल 3 एए बैटरी के साथ एक डेक है, और मुझे नहीं पता था कि क्या मेरे पास पर्याप्त शक्ति होगी।

ठीक है, प्लस छोटी चीजें: सर्किट बोर्ड और विभिन्न वायरिंग।

मैंने डायोड, प्रतिरोध और अन्य trifles का आदेश नहीं दिया, मैंने फैसला किया कि उन्हें पुराने बोर्डों से हटाया जा सकता है।

रोबोट विधानसभा

मैंने चरणों में विधानसभा करने का फैसला किया, विभिन्न विकल्पों के साथ प्रयोग किया।

एक कठिन योजना यह थी:
1) मोटर चालक को Arduino से कनेक्ट करें, ठीक है, वास्तव में स्वयं मोटर्स।
2) चेसिस के लिए दिमाग पेंच और बैटरी स्थापित करें।
3) रोबोट पर रिमोट कंट्रोल पेंच।

और फिर रोबोट का आधुनिकीकरण होगा और इसे यथासंभव स्वायत्त बनाने का प्रयास किया जाएगा।

मुख्य भागों के आगमन से कुछ दिन पहले, मैंने पुराने दिमागों से मोटर्स को अनसूटर्ड करने का फैसला किया और यह पता लगाया कि पूरी प्रणाली कैसे संलग्न होगी।



यह पता चला कि यह इतना सरल नहीं है, क्योंकि बोर्ड मामले पर काफी मजबूती से बैठा है।

और यहाँ पहला आश्चर्य, बोर्ड पर अटैच करके मोटरों को रखा गया। इसलिए, मैंने उन्हें सरेस से जोड़ा और उन्हें वायरिंग संपर्कों में मिला दिया, आगे की सुविधा के लिए।



चेसिस के साथ, मैंने अब तक तय किया कि ज्यादा प्रयोग न करें और मानक योजना के अनुसार इसे इकट्ठा करें।



मैंने सर्किट को लचीला बनाने की कोशिश की ताकि रोबोट से भागों को अलग करना आसान हो। मुझे यह जानने की जरूरत है कि लेगो के लिए मेरा विवरण कैसे संलग्न करना है। यह लग रहा था की तुलना में आसान हो गया। सबसे पहले, मैंने इंजन ड्राइवर को कलाई की एक चोंच के साथ उठाया, इसे लेगो भागों से जोड़ दिया। सच है, मुझे पुरानी इमारत को थोड़ा आधुनिक बनाना था, और मुझे ऐसी दिलचस्प रचना मिली।



जो बिना किसी समस्या के रोबोट के चेसिस से जुड़ा हुआ है।



फिर मैंने ब्लूटूथ मॉड्यूल और आर्डिनो को उठाया। मैंने ब्लूटूथ मॉड्यूल को भागों में से एक में चिपका दिया ताकि आप इसे किसी भी स्थान पर आसानी से संलग्न कर सकें। और आर्डिनो के लिए, मैंने कनेक्टर का उपयोग करने का निर्णय लिया, इसे लेगो भागों में से एक में चिपका दिया, और इसके लिए आवश्यक तारों को मिला दिया।



अब अर्डिनो को संलग्न करने के लिए, बस इसे कनेक्टर में प्लग करें, और पावर कनेक्टर को इसे कनेक्ट करें।

रोबोट प्रोग्रामिंग

अंत में, इकट्ठे सर्किट को जोड़ने और मोटर्स को स्पिन करने का समय है।

यह रोबोट पर खुद को परीक्षण करने के लिए असुविधाजनक निकला, इसलिए मुझे ब्रेडबोर्ड के लिए पूरे सर्किट का पुनर्निर्माण करना पड़ा और उस पर परीक्षण करना पड़ा। भविष्य के लिए, मैंने खुद को हमेशा ब्रेडबोर्ड के साथ शुरू करने के लिए नोट किया।



परीक्षणों के लिए, एक स्मार्टफोन का उपयोग किया गया था, क्योंकि इसमें ब्लूटूथ है। इंटरनेट पर अफवाह के कारण मुझे कुछ दिलचस्प कार्यक्रम मिले। ब्लू Arduino मेरे लिए बहुत आरामदायक लग रहा था। अधिक कुछ नहीं, Arduino के साथ संचार के लिए एक नियमित टर्मिनल। Arduino ब्लूटूथ कंट्रोलर प्रोग्राम भी रुचि रखता था, यह इसमें सुविधाजनक है कि नियंत्रण इंटरफ़ेस एक जॉयस्टिक के रूप में प्रस्तुत किया गया है और आप बहुत जल्दी किसी भी नियंत्रण तत्व को कोई भी कमांड सौंप सकते हैं। पहले से ही इकट्ठे हुए मेरे रोबोट का परीक्षण करने के लिए, यह बहुत काम आया।

प्रोग्रामिंग आर्डिनो के लिए मैंने आधिकारिक साइट से एक मानक पैकेज का उपयोग किया। सबसे सरल कार्यक्रम लिया गया, परीक्षण मामलों से लिया गया, सिर्फ परीक्षण करने के लिए।

char incomingByte; //   void setup() { Serial.begin(9600); //   Serial.println("Robot online..."); } void loop() { if (Serial.available() > 0) //   { incomingByte = Serial.read(); //   if(incomingByte == 'w') //  w,    { digitalWrite(DR, HIGH); digitalWrite(DL, HIGH); digitalWrite(MR, LOW); digitalWrite(ML, LOW); Serial.println("Forward"); } if(incomingByte == 's') //  s,    { digitalWrite(DR, LOW); digitalWrite(DL, LOW); digitalWrite(MR, HIGH); digitalWrite(ML, HIGH); Serial.println("Backward"); } if(incomingByte == 'a') //  a,    { digitalWrite(DR, HIGH); digitalWrite(DL, LOW); digitalWrite(MR, LOW); digitalWrite(ML, HIGH); Serial.println("Left"); } if(incomingByte == 'd') //  d,    { digitalWrite(DR, LOW); digitalWrite(DL, HIGH); digitalWrite(MR, HIGH); digitalWrite(ML, LOW); Serial.println("Right"); } if(incomingByte == 'f') //  f,   { digitalWrite(DR, LOW); digitalWrite(DL, LOW); digitalWrite(MR, LOW); digitalWrite(ML, LOW); Serial.println("Stop"); } } } 

और यहां समस्याएं हैं
सबसे पहले, मैं इस तथ्य से परिचित हुआ कि जब ब्लूटूथ मॉड्यूल जुड़ा हुआ है, तो फर्मवेयर बाढ़ नहीं करता है। लेकिन यह इस तथ्य से तय किया गया था कि ब्लूटूथ से पावर कॉर्ड आसानी से आर्डिनो से डिस्कनेक्ट हो गया था।

सबसे बड़ी समस्या सत्ता के सही स्रोत के रूप में सामने आई।

पहले, मैं लंबे समय तक बिजली योजना पर फैसला नहीं कर सका। इंटरनेट पर, मुझे दो अलग-अलग स्रोतों के साथ एक सर्किट मिला, दिमाग पर और इंजन ड्राइवर पर। मैंने तुरंत इसे मना कर दिया और विभिन्न तरीकों का परीक्षण करना शुरू कर दिया।



यह पता चला कि Arduino के माध्यम से और इंजन ड्राइवर के माध्यम से पूरे सर्किट को बिजली देना संभव है।



पहले सर्किट में, मैंने विन इनपुट पर Arduino में वोल्टेज लागू किया, और इंजन चालक को 5V के माध्यम से जाने दिया, लेकिन इस तरह से इंजनों में पर्याप्त वोल्टेज नहीं था।



मेरे दूसरे सर्किट ने इंजन चालक को सीधे खिलाया, और इसने पहले से ही आर्डिनो को खिला दिया, इस योजना के साथ इंजन अच्छी तरह से घूम रहे थे, लेकिन दिमाग कुंद करना शुरू कर दिया। कार्यक्रम के चक्रों ने सामान्य रूप से काम करना बंद कर दिया।



नतीजतन, मैंने बस एक साथ शक्ति लागू की, और सब कुछ सामान्य रूप से काम करना शुरू कर दिया।

परीक्षण के चरण में, सब कुछ ठीक था, क्योंकि मैं एक यूएसबी तार द्वारा संचालित था। व्यर्थ में, मैं शुरू में तीन एए बैटरी के लिए एक डेक में भाग गया।



एक कनवर्टर का उपयोग करते हुए, रोबोट को गति में स्थापित करने के लिए तीन बैटरी पर्याप्त नहीं थीं। नतीजतन, कनवर्टर को सर्किट से हटा दिया गया था। खरीदारी करते समय, मुझे अद्भुत AA- आकार की लिथियम-आयन (ली-आयन) बैटरी मिली।



वे पूरी तरह से फिट होते हैं (वोल्टेज 3.7 वी)। इन बैटरियों के पहले परीक्षण के दौरान, मेरा रोबोट बड़ी तेजी से दीवार पर चढ़ गया, मेरे पास इसे रोकने का समय नहीं था। बहुत सारी तीन बैटरियां थीं। अंत में, मैंने केवल दो बैटरी छोड़ी।

इन बैटरियों को चार्ज करने के लिए, निम्न मॉड्यूल खरीदा गया था:

निष्कर्ष

यह रोबोट का ऐसा मॉडल निकला।



फिर चेसिस को अभी भी फिर से बनाया जाना था, क्योंकि यह बहुत ही भद्दी थी, या बल्कि, अपने पैरों पर खड़ी थी, और चली गई।



परिणामी मॉडल काफी कॉम्पैक्ट है, जैसा कि मैं चाहता था। मैंने अभी तक निष्क्रियता की जाँच नहीं की है, मुख्य मॉडल लचीला निकला है - यदि आवश्यक हो, तो आप आसानी से आर्डिनो बोर्ड को हटा सकते हैं और अन्य परियोजनाओं में इसका उपयोग कर सकते हैं। डिबगिंग के लिए भी usb एक्सेस स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है।

सच है, मेरा मॉडल बहुत मोटा है, ट्रैक बदल रहे हैं, मुझे चेसिस के पुनर्निर्माण के लिए फिर से प्रयास करना होगा।

नतीजतन, यह पता चला कि मैं प्रोग्रामिंग में बिल्कुल भी विचलित नहीं हुआ, मैंने खुद को विधानसभा पर अधिक समय बिताया, लेकिन मुझे लगता है कि मैं इसे भविष्य में बनाऊंगा। सबसे पहले, मैं विभिन्न मॉड्यूलों को अधिकतम करने के लिए परीक्षण करूंगा कि वे कैसे काम करते हैं और वे क्या कर सकते हैं, और फिर मैं सिस्टम को स्वायत्त बनाऊंगा।

आपका ध्यान देने के लिए आप सभी का धन्यवाद! अगले लेख में मैं रोबोट को अतिरिक्त इकाइयों के कनेक्शन का वर्णन करने की कोशिश करूंगा, जैसे कि अल्ट्रासोनिक रेंजफाइंडर और एक सौर बैटरी।

युपीडी
इच्छा रखने वालों के अनुरोध पर, मैं अपने रोबोट के परीक्षण के साथ एक वीडियो जोड़ता हूं।