So erstellen Sie einen ferngesteuerten 3D-gedruckten selbstausgleichenden Roboter - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dies ist eine Weiterentwicklung der vorherigen Version von B-Robot. 100% OPEN SOURCE / Arduino-Roboter. Der CODE, die 3D-Teile und die Elektronik sind offen. Sie können ihn also gerne ändern oder eine riesige Version des Roboters erstellen. Wenn Sie Zweifel haben, Ideen haben oder Hilfe benötigen, nutzen Sie die B-Roboter-Community

Die neue Version enthält jede Menge neue Funktionen:

• Steuern und optimieren Sie es mit Ihrem Smartphone/Tablet über die kostenlose jjRobots APP oder iOS oder Android
• Google Blockly kontrollierbar!
• Perfekt, um Spaß beim Erlernen der Robotik zu haben (Schauen Sie sich die Robotik-Herausforderungen an!)
• Kann jetzt normale AA-Batterien (oder eine 3-Zellen-LIPO-Batterie) verwenden. Alles, was 9V. liefern kann
• Zwei SERVO-Ausgänge (einer wird für den ARM verwendet). Steuern Sie die beiden Servoausgänge, indem Sie einfach auf den Bildschirm Ihres Smartphones tippen.
• Einfacher zu drucken und weniger Plastikverbrauch
• PRO MODE kann von Ihrem Smartphone/Tablet aus aktiviert werden (erhöhte Agilität und Geschwindigkeit)
• Erhöhte WLAN-Reichweite (bis zu 40 Meter)
• Batteriestatus und „Neigungswinkel“werden in Echtzeit auf Ihrem Smartphone-Bildschirm angezeigt
• Ändern Sie seine PID-Robotersteuerung in Echtzeit und sehen Sie, wie sich dies auf sein Verhalten und seine Leistung auswirkt.

Aber zuerst fangen wir von vorne an. Da dies Instructables ist, haben Sie möglicherweise einige der Elemente, die zum Erstellen des B-Roboter EVO erforderlich sind.

Die Liste:

• DEVIA Control Board (dieses Board erleichtert die Einrichtung, da es bereits über Gyro/Beschleunigungsmesser + WIFI-Modul verfügt und Servos und bis zu drei Schrittmotoren steuern kann). Wenn Sie Ihre eigenen herstellen möchten, sehen Sie sich diesen Schaltplan an)
• 2x NEMA17 Schrittmotoren +14 cm Kabel (Paar)
• 2x Schrittmotortreiber (A4988)
• Metallgetriebe-Servo (Sie benötigen einen Arm, um zu kämpfen und Ihren B-Roboter zu heben …)
• 6x AA Batteriefach mit EIN/AUS-Schalter
• Schrauben + Muttern benötigt, um alles einzurichten
• Paar Nylon-Stoßfänger -oder 3D-gedruckt- (14×5 cm)
• Doppelseitiges Klebeband, Kulleraugen…
• 2 Gummibänder für die Räder: Grip

Schritt 1: Stücklistenliste und was die Elemente sind

Die Liste:

• DEVIA CONTROL BOARD: Dieses Board erleichtert den Einrichtungsprozess. Es ist eine "erweiterte" Version des leistungsstarken Arduino ZERO, jedoch mit Motoren + Servo-Steuerausgängen, WIFI, COMMs-Anschluss, steuerbarem 12-V-Spannungsanschluss und Sensoren. Wenn Sie Ihre eigenen "fertigen/zusammenbauen" möchten, werfen Sie einen Blick auf dieses Diagramm, es hilft Ihnen, alle verschiedenen Elemente miteinander zu verbinden.
• 2x NEMA17 Schrittmotoren +14 cm Kabel (Paar). Nun, ein NEMA17-Schrittmotor mit den gleichen Spezifikationen sollte funktionieren.
• 2x Schrittmotortreiber (A4988). Der am weitesten verbreitete Schrittmotortreiber.
• Metallgetriebe-SERVO: Sie benötigen einen Arm, um zu kämpfen und Ihren B-Roboter anzuheben … Das Nylongetriebe-Servo funktioniert nicht so gut wie beabsichtigt
• 6x AA Batteriefach mit EIN/AUS-Schalter: Dieses Fach wurde in den Rahmen eingebaut, aber Sie können auch einen LiPO-Akku verwenden (3S)
• Schrauben + Muttern, die benötigt werden, um alles einzurichten: M3-Schrauben und Muttern (12x6mm, 12x15mm)
• Paar Nylon-Stoßfänger (14×5 cm): Alternativ können Sie hier Ihren eigenen individuellen Stoßfänger erstellen und ausdrucken
• Doppelseitiges Klebeband, Kulleraugen… um die IMU am Gehirnschild zu befestigen. Dieses doppelseitige Klebeband funktioniert als Stoßdämpfer auf der IMU
• Rahmen: 3D-gedruckte Teile
• 2 Gummibänder für die Räder: Grip
• Ihr Smartphone/Tablet zur Steuerung

Wenn Sie dies alles überspringen und zum Montageanleitungsvideo springen möchten. Klicke hier

Schritt 2: B-Roboter-Funktionen und Roboterherausforderungen

Wir haben mit dem B-Roboter Herausforderungen geschaffen, die es zu meistern gilt. Sie sind eine einfache Möglichkeit, die Elektronik und die Robotersteuerung einzuführen, während Sie Spaß haben. Wir haben versucht, alles so erschwinglich wie möglich zu machen, indem wir sehr gängige "MAKER World"-Elemente verwenden und kostenlose APPs zur Steuerung der Roboter bereitstellen.

Der B-Roboter kann über Google Blockly gesteuert werden. Mehr Infos hier

Seine Verhaltensparameter werden in Echtzeit angepasst: info

Sie können sogar Robotertechniker werden: Passen Sie Ihren B.robot an, um das Rennen zu gewinnen!

Viele Hersteller haben den B-Roboter modifiziert und Teile hinzugefügt. Schau sie dir hier an

Eine Theorie hinter einem selbstbalancierenden Roboter: hier

Schritt 3: Wenn Sie diesen Roboter erstellen, haben Sie fast alles, was Sie brauchen, um diese zu erstellen:

Wenn Sie bereits über die Teile verfügen, die zum Erstellen dieses Roboters erforderlich sind, verfügen Sie bereits über 90% der zum Erstellen erforderlichen Elemente:

• der Sphere-o-bot: freundlicher Kunstroboter, der auf kugel- oder eiförmigen Objekten von der Größe eines Tischtennisballs bis hin zu einem großen Entenei (4-9 cm) zeichnen kann.
• Der Iboardbot: Der iBoardbot ist ein mit dem Internet verbundener Roboter, der Texte schreiben und mit hoher Präzision zeichnen kann
• TheMotorized Camera Slider: Ein Smartphone-gesteuerter Kamera-Slider
• der Air-Hockey-Roboter!: Ein herausfordernder Air-Hockey-Roboter, perfekt um Spaß zu haben!
• Der B-Roboter EVO

Alle verwenden die gleiche Elektronik und Zusatzelemente

Schritt 4: Montageanleitungsvideo

Dies ist das erste Mal, dass wir ein Video aufgenommen haben, anstatt eine "Foto"-Montageanleitung zu erstellen. Für diesen Roboter ist es einfacher, wenn Sie sehen, wie Sie alles verbinden und einige Erklärungen/Tipps erhalten, wie alles zu tun ist.

Es gibt hier eine "immer aktualisierte" Montageanleitung mit einigen Tipps für den Fall, dass Sie eine Beute machen möchten.

Schritt 5: LADEN Sie den ARDUINO-CODE auf das DEVIA CONTROL BOARD

a) Installieren Sie die Arduino IDE von hier aus auf Ihrem PC (überspringen Sie diesen Schritt, wenn Sie die Arduino IDE bereits installiert haben) Dieser B-Roboter-Code wurde auf IDE-Version 1.6.5 und späteren Versionen getestet und entwickelt. Wenn Sie ein Problem beim Kompilieren des Codes haben, lassen Sie es uns wissen

b) Laden Sie hier alle Arduino-Dateien herunter. Kopieren Sie die Dateien in den Ordner BROBOT_EVO2_23_M0 auf Ihrer Festplatte

c) Kompilieren Sie den Code und senden Sie ihn an die DEVIA-Steuerplatine

1. Öffnen Sie Ihre Arduino-IDE
2. Öffnen Sie den Hauptcode in /BROBOT_EVO2_23_M0/BROBOT_EVO2_23_M0.ino
3. Verbinden Sie Ihr DEVIA-Board mit dem USB-Kabel mit dem PC
4. Hinweis: Wenn Sie zum ersten Mal ein Arduino-Board an Ihren PC anschließen, müssen Sie möglicherweise den Treiber installieren.
5. Wählen Sie das Board Arduino/Genuino ZERO (nativer USB-Port). Im TOOLS-Menü->Board
6. Wählen Sie den seriellen Port aus, der in den Tools angezeigt wird->Serieller Port
7. Senden Sie den Code an das Board (UPLOAD-Button: Pfeil nach RECHTS)

Auswahl des richtigen Boards vor dem Hochladen des Codes

d) Fertig

Schritt 6: STEUERN SIE IHREN B-ROBOT EVO 2:

Android-Benutzer:

Wir haben eine KOSTENLOSE APP entwickelt, um den Brobot (und zukünftige JJrobots) für Ihr Android- oder iOS-basiertes Smartphone/Tablet zu steuern:

Android-APP / iOS-APP

Schritte zum folgen:

1. Installieren Sie die JJRobots-Steuerungs-APP (für Android oder iOS)
2. Nachdem Sie den Brobot EVO eingeschaltet haben, verbinden Sie Ihr Smartphone/Tablet mit dem WLAN-Netzwerk des B-Robot EVO (das Standard-WIFI-Passwort lautet 87654321).
3. Starten Sie die JJrobots Control APP und spielen Sie mit Ihrem B-Robot EVO!

Schritt 7: Interaktives 3D-B-Roboter-Modell

Das interaktive 3D-Modell hilft Ihnen, sich ein gutes Bild davon zu machen, wie der B-Robot EVO im zusammengebauten Zustand aussieht

Schritt 8: Fehlerbehebung

Mein B-Roboter reagiert nicht auf den Befehl von meinem Smartphone/Tablet

Überprüfen Sie, ob Sie mit dem richtigen Passwort (standardmäßig: 87654321) mit dem JJROBOTS_XX-Netzwerk verbunden sind und Ihr Gerät den Datenverkehr zum B-Roboter nicht blockiert (bleiben Sie immer mit dem Roboter verbunden)

Meinem B-Roboter fehlt die Kraft oder er stürzt ohne Grund

Passen Sie den von den Schrittmotortreibern gelieferten Strom an. Verwenden Sie einen Schraubendreher und drehen Sie vorsichtig die auf dem Foto unten gezeigten Schrauben. Eine Drehung von 10º-30º ist mehr als genug. Drehung im Uhrzeigersinn: Erhöhen Sie die an die Motoren abgegebene Leistung

Mein B-Roboter kann nicht von alleine aufstehen

Wenn alles in Ordnung ist, braucht der B-Roboter nur noch ein wenig Hilfe vom Servo, um von selbst aufzustehen. Schauen Sie sich dieses Video an. Wenn sich Ihr Roboter nicht wie im Video verhält, passen Sie die Ausgangsleistung des Schrittmotortreibers an (Anweisungen oben). Bedenken Sie, dass die Stoßfänger hier zwei Funktionen haben: Elektronik+Roboter schützen und leicht aufstehen lassen.

DEBUG-MODUS

Im B-Robot CODE befindet sich ein DEBUG MODE. In diesem MODUS können Sie das Verhalten des Roboters debuggen, wenn Probleme auftreten. Bitte wenden Sie sich bei Problemen oder Fragen an die B-Robot-Community. Sehen Sie sich die Skizzenzeile „#define DEBUG 0“an und ändern Sie die 0 auf 1…8, je nachdem, welche Informationen Sie erhalten möchten.

Mehr Infos ganz am Ende dieser Seite

Schritt 9: Häufig gestellte Fragen

Häufig gestellte Fragen:

Warum verwenden Sie Schrittmotoren?

Es gibt mehrere Optionen für Motoren: DC, Brushless, Stepper… Wir wählen Schrittmotoren, weil sie genug Drehmoment haben, Sie können die Räder direkt ohne Zahnräder verbinden, die einen gewissen Backslash erzeugen (dies ist ein häufiges Problem bei Auswuchtrobotern), sie haben gute Lager und Sie werden in der Lage sein, die Geschwindigkeit der Motoren genau zu steuern. In Standardgrößen sind diese Motoren billig (wir verwenden die gleichen Motoren, die auf einem normalen 3D-Drucker verwendet werden) und die Treiber sind billig und lassen sich auch leicht mit Arduino verbinden.

Warum verwenden Sie eine WLAN-Verbindung?

Die Verwendung einer Wifi-Verbindung ermöglicht es uns, mit vielen Geräten (Smartphones, Tablets, PCs…) zu arbeiten. Bluetooth-Geräte sind billiger, aber ihre Reichweite ist normalerweise geringer. Alte Geräte werden nicht unterstützt und Sie konnten sie nicht einfach mit dem Internet verbinden. Das von uns empfohlene WLAN-Modul ermöglicht es uns, einen Access Point zu erstellen, sodass Sie keine vorhandene WLAN-Infrastruktur verwenden müssen (billige WLAN-Module lassen dies nicht zu). Sie können Ihr Gerät überall direkt mit dem Roboter verbinden, aber wenn Sie es vorziehen, können Sie es hacken und Ihre eigene Infrastruktur verwenden, um Ihren Roboter (oder was auch immer Sie erstellt haben) über das Internet von jedem entfernten Ort der Welt aus zu steuern! (Cool, nicht wahr?)

Warum BROBOT?

Es macht Spaß, selbstausgleichende Roboter zu sehen und zu spielen. Ein selbstbalancierender Roboter benötigt Sensoren und Steuerungsalgorithmen. In JJROBOTS finden Sie alle HOWTOs und technischen Dokumente, die „hinter den Kulissen“erklären. Lernen Sie Elektronik und Robotik, indem Sie Ihren eigenen BROBOT von Grund auf neu erstellen!. Es gibt einige kommerzielle Lösungen für den Auswuchtroboter, aber hier möchten wir Wissen und Gedanken teilen. Sie können die BROBOT-Teile verwenden, um weitere Roboter oder Gadgets zu erstellen. Denken Sie daran, dass alle in einem BROBOT verwendeten Geräte Standardgeräte / Elektronik mit viel Potenzial sind. In der JJROBOTS-Community wollen wir dir zeigen, wie! Sie kaufen jetzt einen selbstausgleichenden Roboter, Sie kaufen Ihre eigenen elektronischen Geräte und Zusatzgeräte! Denken Sie darüber nach, einen GPS-Selbstführungsroboter zu entwickeln? eine modifizierte Version von BROBOT ist Ihr Roboter!

Wie viel Nutzlast könnte BROBOT tragen?

BROBOT kann Ihre Getränkedosen problemlos transportieren. Wir haben mit 500g Nutzlast erfolgreich getestet. Mehr Gewicht macht den Roboter instabiler, aber das könnte auch Spaß machen, oder?

Warum Schrittmotoren für einen Auswuchtroboter verwenden?

Es gibt mehrere Optionen für Motoren, DC, Brushless, Stepper… Wir wählen Schrittmotoren, weil sie genug Drehmoment haben, Sie die Räder direkt ohne Zahnräder verbinden können, die etwas Spiel erzeugen, sie haben gute Lager und Sie können die Geschwindigkeit der Motoren sehr kontrollieren genau. Außerdem sind sie billig und die Fahrer auch…

Kann ich wiederaufladbare Batterien oder Lipo-Batterien verwenden?

Ja, Sie können handelsübliche AA-Batterien (alkalisch empfohlen), AA-Akkus (z. B. NiMh) oder optional einen 3S-Lipo-Akku verwenden. Betreiben Sie Lipo-Batterien auf eigene Verantwortung.

Was ist die Laufzeit von BROBOT?

Mit wiederaufladbaren AA-Batterien (z. B. Ni-Mh 2100mAh) kann man mit etwa einer halben bis einer Stunde Laufzeit rechnen

Könnte BROBOT ohne das WLAN-Modul funktionieren?

Ja, BROBOT könnte funktionieren und seine Stabilität behalten. Aber ohne das Modul könnte man es natürlich nicht steuern.

Könnte ich den Namen des Wifi-Netzwerks ändern, das BROBOT generiert?

Ja, auf der Konfigurationsskizze können Sie den Namen und auch einige andere Internetkonfigurationen ändern. Sie können BROBOT auch mit Ihrem bestehenden Wifi-Netzwerk verbinden

Ist das ein Projekt für einen Arduino-Anfänger?

Nun, BROBOT ist kein einfaches "Anfängerprojekt", aber es enthält eine Menge Dokumentation, so dass Sie eine Plattform haben, um Ihre Fähigkeiten zu erweitern. Sie könnten zuerst Ihren BROBOT gemäß den Anweisungen mounten und es sollte in Ordnung sein, dann könnten Sie beginnen, einige Teile des Codes zu verstehen und schließlich Ihren eigenen Code zu schreiben… Code, damit der Roboter den Arm automatisch bewegt und sich selbst dreht, wenn Sie innerhalb von 10 Sekunden keinen Befehl senden … Fortgeschrittenere Hacks: Konvertieren Sie in einen völlig autonomen Roboter mit Hindernissen, der das Hinzufügen eines SONAR vermeidet, konvertieren Sie ihn in einen Folgelinien-Roboter und so weiter …

Warum BROBOT-Elektronik nicht so günstig ist?

Wir sind ein wirklich kleines Startup (2 Personen in unserer Freizeit) und konnten jetzt nur noch eine kleine Charge von Elektronik betreiben. Wie Sie wissen, sinken die Preise für Elektronik bei Großserienproduktionen schnell, aber wir fangen an… Wenn wir viele Boards verkaufen und mehr Volumenproduktionen durchführen könnten, werden wir die Preise senken!. JJROBOTS wurde nicht geboren, um Geld zu verdienen, unser Geist ist es, „gute Produkte“zu verkaufen, um unsere nächsten Projekte zu gründen und das Robotik-Wissen zu verbreiten