Hvordan bygge en 4WD Arduino Robot for nybegynnere

Fjernstyrte biler er morsomme, sikkert, men self-kjøring Robotbiler er enda morsommere. I denne opplæringen bygger vi en firehjulet robot som kan kjøre rundt og unngå hindringer. Jeg kjøpte dette komplette 4WD-settet fra AliExpress, men du kan enkelt kjøpe de fleste av disse komponentene fra en elektronikkbutikk og sette den sammen selv.

Jeg anbefaler å lese gjennom alle instruksjonene før du begynner, da det vil gjøre noe klart som kan være forvirrende første gang gjennom. Også dette kan se ut som et veldig langt, avansert prosjekt på grunn av lengden på instruksjonene, men det er faktisk ganske enkelt. Du trenger ikke å bli skremt - dette er et nybegynnerprosjekt som du kan få noen tilfredsstillende resultater med, og bygge videre på når du lærer mer. Liker ikke denne roboten stil? Her er noen flere Arduino-roboter 8 Arduino-roboter du kan bygge for mindre enn $ 125 8 Arduino-roboter du kan bygge for mindre enn $ 125 Arduino kan gjøre mye, men visste du at det kan skape fullverdige roboter? For ganske billig også! Les mer du kan enkelt bygge i stedet.

Her er hva vi har, etter å ha tatt alt ut av emballasjen:

For å komme i gang, fester vi motorene og H-broen (kortet som gir strøm til motoren) til underdelen av chassiset. Først fest de fire metallbrakettene (de er rektangulære, borede metallblokker) til hver motor ved hjelp av to lange bolter og to muttere.

Du må sørge for at de er festet riktig, så sjekk ut bildet nedenfor for å forsikre deg om at siden av blokken med to borede hull skal vende nedover. Merk at ledningene på hver motor peker mot midten av chassiset.

Nå kan hver motor festes til chassiset ved å bruke to korte bolter i bunnen av hver metallbrakett. Her er en oversikt over bunnen av chassiset slik at du kan se hvor boltene må være:

Det neste trinnet er å sikre H-broen (det er det røde kortet, i settet mitt) til chassiset. Du vil kanskje vente til alle ledningene er festet til H-broen før du gjør dette, men det er opp til deg (jeg syntes det var lettere). Et raskt notat: Kit mitt manglet en rekke festemidler, så jeg brukte elektrisk tape for å sikre broen. Men du kan se her hvor bolter og nøtter ville ha gått:

Nå som H-broen er festet, kan du begynne å koble opp strømforsyningen. Fordi batteriet med seks AA batterier leveres med en DC-adapter, må du enten kutte enden (som jeg gjorde) eller kjøre jumperkabler til batteriene selv.

Uansett hvordan du bestemmer deg for å gjøre det, kjører du den positive ledningen til porten merket “VMS” og den negative ledningen til den merkede “GND” på broen. Skru fast festene og sørg for at de er sikre. Deretter kobler du motorens ledninger. På begge sider er det et sett med to porter; en er merket “MOTORA” og den andre “MOTORB.” Både Røde ledninger på hver side vil gå inn i den sentrale grønne porten, og begge svarte ledninger kommer inn i ytterste. Dette bildet skal gjøre det tydeligere:

Jeg fant ut at jeg måtte stripe noen av husene utenfor motorens ledninger for å få dette til å fungere. Nå som du har motorer og strømforsyning alle sammenkoblet, skyv hjulene på motordrivakselene, og fest de fire kobberakslene på stedene vist på bildet nedenfor (hver kobberaksel trenger en liten bolt). Denne roboten begynner å ta form!

Sett den delen av chassiset til side og ta den andre som sitter på toppen. Det neste trinnet er å feste Arduino-igjen, jeg måtte bruke elektrisk tape, men du bør være i stand til å bedre sikre deg med noen bolter og nøtter.

Det neste trinnet krever mikro servo, det svarte tverrsnittet, servoholderen (som består av tre svarte plaststykker), og noen små skruer. Bruk en av de større skarpe skruene i settet for å feste det svarte tverrstykket til mikro servo:

Deretter snu servoen opp og ned i den svarte plastringen på holderen. Pass på at ledningene som kommer ut av servoen vender mot samme retning som lengre del av holderen (igjen, se bildet nedenfor), og bruk fire små skruer for å sikre tverrstangen (det er fire hull i holderen at juster med hullene på tverrstangen).

Slik ser det ut etter at den er vedlagt:

Til slutt, ta de to andre delene av servoholderen og klem dem på servoen (det er spor i sidestykkene som matcher plastfliken på servoen).

Nå som servoholderen er ferdig, kan den monteres på chassiset.

Her er hvor boltene går:

Det er på tide å gi vår robot noen øyne. Fest ultralydssensoren til servoholderen ved å bruke to glidelås.

Hvis du jobber fra samme kit som jeg er, har du mottatt et Arduino sensor skjerm. Vi vil ikke bruke det i denne bygningen, men du kan pope det på toppen av FN nå hvis du vil ha (som jeg har i bildet nedenfor). Juster tappene på bunnen av skjoldet med I / O-porter på Arduino og trykk ned for å koble dem. Du trenger ikke det for øyeblikket, men skjold kan komme til nytte De 4 beste Arduino skjoldene for å styrke dine prosjekter De 4 beste Arduino skjoldene for å styrke dine prosjekter Du har kjøpt et Arduino startpakke, du har fulgt alle de grunnleggende guider, men nå har du truffet en snubler - du trenger flere biter og bobber for å realisere din elektronikkdrøm. Heldigvis, hvis du har ... Les mer .

Enten du kobler til et sensorskjold eller ikke, trenger du nå fire ledninger for å koble ultralydssensoren til Arduino. Det er fire pinner på sensoren, VCC, GND, TRIG og ECHO. Koble VCC til 5V-pinnen på Arduino, GND til GND, og ​​TRIG og ECHO til I / O-pinnene 12 og 13.

Ta nå den nedre delen av chassiset, og koble seks jumperkabler til I / O-pinnene til H-broen (de er merket ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 og ENB). Legg merke til hvilke fargekabler som er koblet til hvilke porter som du trenger å vite senere.

Nå er det på tide å begynne å sette denne tingen sammen. Ta tak i den øvre delen av chassiset og sett den på toppen av kobberakselen som er koblet til underdelen, og trekk ledningene festet til H-broen gjennom hullet i midten av chassiset. Koble de seks ledningene til I / O-porter som følger:

• ENA til I / O-port 11
• ENB til I / O-port 10
• A1 til I / O-port 5
• A2 til I / O-port 6
• B1 til I / O-port 4
• B2 til I / O port 3

Bruk nå fire korte skruer for å feste den øvre delen av chassiset til kobberakselen. Sett seks-AA batteriholderen på toppen av chassiset (skru den ned hvis du kan), fest 9V-celleholderen til Arduino, og denne botten er klar til å rocke!

Vel, nesten klar til å rocke. Det har ikke nok personlighet ennå.

Der går vi. Nå for å gi den en hjerne. La oss gjøre noen programmering.

Det første vi skal gjøre er å kontrollere at broen og motorene er koblet til riktig. Her er en rask skisse som forteller boten å kjøre fremover i et halvt sekund, kjøre bakover i et halvt sekund, så sving til venstre og høyre:

Det er mye kode for en enkel test, men å definere alle disse funksjonene gjør det enklere å tweak senere. (Stor takk til Billwaa for hans blogginnlegg ved bruk av H-broen for å definere disse funksjonene.) Hvis noe gikk galt, sjekk alle forbindelsene dine og at ledningene er koblet til de riktige pinnene. Hvis alt arbeidet, er det på tide å bevege seg på sensortesten. For å bruke ultralydssensoren, vil du laste ned NewPing-biblioteket, og deretter bruke Skisse> Inkluder bibliotek> Legg til .ZIP-bibliotek ... å laste inn biblioteket.

Pass på at du ser inkluderingserklæringen øverst på skissen din; hvis du ikke gjør det, trykk Skisse> Inkluder bibliotek> NewPing. Når du har gjort det, last opp følgende skisse:

Last opp skissen, og åpne seriell skjermen med Verktøy> Seriell skjerm. Du bør se en raskt oppdaterende sekvens av tall. Hold hånden foran sensoren og se om nummeret endres. Flytt hånden inn og ut, og du må måle hvor langt unna hånden din er fra sensoren.

Hvis alt fungerte riktig, er det på tide å sette alt sammen og la det gå! Her er koden for roboten nå. Som du sikkert kan fortelle, er dette i utgangspunktet de to testskissene satt sammen med en tilføyd hvis setning for å kontrollere robotens oppførsel. Vi har gitt det en veldig enkel hindringsoverføringsadferd: Hvis den oppdager noe mindre enn fire inches unna, vil den sikkerhetskopiere, ta til venstre og begynne å bevege seg igjen. Her er en video av bot i aksjon.

Gi din robot noe liv

Når du har fått denne virkemåten til å fungere riktig, kan du legge til mer komplisert oppførsel; få roboten til å skifte mellom å dreie til venstre og høyre, eller velg tilfeldig hør en summer hvis den kommer i nærheten av noe; bare slå, i stedet for å sikkerhetskopiere; du er egentlig bare begrenset av fantasien din. Du kan bruke omtrent alt i din Arduino startpakke Hva er i din Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Hva er i din Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Faced med en boks full av elektroniske komponenter, er det enkelt å bli overveldet. Her er en guide til nøyaktig hva du finner i ditt sett. Les mer for å legge til mer funksjonalitet. Du vil også legge merke til at vi ikke har kodet noe for servoen ennå: du kan faktisk lage robotten din “øyne” flytte frem og tilbake. kanskje bruke dem til å finne ut en sti i stedet for å bare sikkerhetskopiere når den finner et hinder rett foran.

Gi oss beskjed hvis du bestemmer deg for å bygge denne roboten eller en annen, og fortelle oss hvordan du bestemmer deg for å tilpasse sin oppførsel eller utseende. Hvis du har spørsmål om denne roboten, legg dem inn i kommentarene nedenfor, så ser jeg om jeg kan hjelpe!

Utforsk mer om: Arduino, Robotics.