Halo semuanya

Ini adalah pos pertama tentang Robotika. Dalam posting ini saya akan memandu Anda untuk membuat robot Anda sendiri langkah demi langkah. Robot termasuk desain Mekanik, desain sirkuit elektronik, dan pengembangan firmware. Robot adalah Mesin yang khusus diprogram oleh komputer yang mampu melakukan serangkaian aksi kompleks secara otomatis

Robot ini saya gunakan untuk membangun untuk mempelajari beberapa aspek dasar robotika seperti penginderaan, pemrosesan, pengendalian.

Persediaan:

Langkah 1: Desain Mekanis

Untuk membangun sasis robot saya menggunakan MDF (Median Density Fiber). Alasan memilih MDF adalah karena bobotnya yang ringan, ini memberikan kekakuan pada seluruh robot dibandingkan dengan bahan lain, MDF lebih murah. Dalam hal ini saya memotong MDF menjadi huruf U. Bentuk U jauh lebih berguna dalam robot dua roda yang memberikan 3 roda kontak ke tanah serta memberikan distribusi berat yang sama di antara kontak ini. Anda dapat mengambil referensi dari struktur bingkai ini dan merancang sasis robot Anda sendiri. Untuk membuat kompartemen individu diberi jarak dengan menggunakan mur enam sampai delapan inci dan baut itu menciptakan jarak antara masing-masing kompartemen. Ruang digunakan untuk memasang motor, driver, semua sirkuit elektronik, sakelar kontrol, baterai dll. dua baterai SLA (slealed lead acid) ditempatkan sedemikian rupa sehingga beratnya didistribusikan secara merata pada dua roda. Satu baterai 12 volt digunakan sebagai bobot mati (jika diperlukan dapat dihubungkan secara paralel dengan dua baterai agar kami mendapatkan lebih banyak arus)

Langkah 2: Desain Elektronik

Dalam elektronik ada satu mikrokontroler (otak) yang digunakan untuk mengendalikan kontrol keseluruhan robot. Sensor adalah perangkat yang mengambil input dari lingkungan eksternal dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang setara. Dalam robot ini ada beberapa sensor dasar 2 SHARP IR Sensor, Magnetometer HMC5883, 2 EC-11 Encoder, Battery Current Sensor. SHARP adalah sensor inframerah yang digunakan untuk mendeteksi hambatan dalam kisaran antara 10 - 80 CM. itu terhubung ke saluran ADC0 dan ADC1 dari Mikrokontroler. Sensor Magnetometer HMC5883 adalah kompas yang mendeteksi orientasi Robot berkenaan dengan kutub utara dan selatan bumi yang magnetis dan memberikan nilai 16 bit yang sesuai. Terhubung ke Saluran I2C dari Mikrokontroler. EC-11 Encoder adalah encoder quadrature yang digunakan untuk mendeteksi rotasi roda. Ini menghasilkan dua pulsa dari satu encoder yang merupakan 90 derajat bergeser dari masing-masing encoder pertama yang terhubung ke perangkat Interrupt perangkat keras eksternal dan yang kedua terhubung ke digital I / O Pins (dalam hal ini saya tidak menggunakan encoder ada satu alasan alasan Saya akan jelaskan nanti), Sensor Arus Baterai terhubung ke saluran ADC 5. itu adalah jaringan pembagi tegangan sederhana yang menurunkan 12V ke 1.2Volt.

Langkah 3: Aktuator

Aktuator tidak lain adalah transduser yang mengubah sinyal listrik menjadi gerak mekanis. Dalam robot ada dua motor 12 Volt 300RPM yang mengubah sinyal listrik menjadi gerakan rotasi untuk menggerakkan motor ini. Ada satu driver motor Dual channel yang digunakan untuk mengendalikan arah motor serta kecepatan motor. Driver Cytron Motor digunakan yang beroperasi di 12volt.

Langkah 4: Kontrol dan Indikator

ada empat tombol pada robot. Tombol-tombol ini digunakan untuk mengontrol mode robot tertentu (mode Manual, mode Otomatis, mode Serial). Semua sakelar aktif tinggi dan semuanya terhubung ke pin I / O digital mikrokontroler. Ada satu sakelar joystick yang digunakan untuk mengontrol gerak maju, mundur, kiri, kanan robot dan yang terhubung ke pin ADC2, ADC3 dari mikrokontroler. Pada robot ada satu layar LCD 16 × 2 yang digunakan untuk menunjukkan informasi kepada pengguna pada layar. Layar terhubung ke 7 pin I / O digital dari mikrokontroler. Bel listrik ada pada mikrokontroler dan yang terhubung ke I / O Pin digital tunggal.

Langkah 5: Antarmuka

Untuk berkomunikasi dengan komputer atau laptop ada modul PL2303 USB to TTL pada robot. Itu terhubung ke bagian UART dari mikrokontroler.

Langkah 6: Sumber Daya

Dua baterai asam timbal 6Volt 4.5Ah tersegel terhubung secara seri dengan satu sama lain dan yang memberikan daya ke seluruh sistem. Ada satu baterai 12Volt 1.2Ah yang opsional. Kita dapat menghubungkan kedua 12Volts dengan paralel satu sama lain untuk mendapatkan lebih banyak arus. Sistem berbasis mikrokontroler utuh mengkonsumsi modul 5Volt dan magnetometer mengkonsumsi 3,3 Volt. Untuk mendapatkan voltase ini dari sumber daya 12 Volt ada dua modul regulator switching buck LM2596 sedang digunakan untuk mendapatkan output 5Volt dan 3.3Volt yang konstan. Pengemudi motor Cytron mengambil langsung 12 Volts langsung dari baterai. Untuk mengisi ulang seluruh baterai ada modul penguat boost XL6009 yang digunakan. Modul mengambil input DC 12V eksternal dan memberikan output 15Volt untuk mengisi baterai asam timbal 12Volt.

Langkah 7: Pemrograman

DIAGRAM BLOK - A

sumber eksternal adalah suplai 12volt eksternal yang masuk ke konverter penambah yang 12volt dorong ke 15Volt oleh regulator penggergaji dengan melakukan pengisian baterai asam timbal. mereka 12 volt lagi turun menjadi 5 Volt dan 3.3Volt oleh buck converter. Pasokan konstan 5Volt dan 3.3Volt untuk menghormati sirkuit. pengemudi motor menerima input 12Volt langsung dari baterai.

DIAGRAM BLOK - B

Langkah 9: SAMBUNGAN

PORTA - Sensor Tajam 0, 1, sakelar Joystick 2,3,4, Sensor arus 5

PORTB - 16 × 2 LCD 0,1,2,4,5,6,7, USBasp 5,6,7, Pengemudi Motor PWM A 3

PORTC - Magnetometer 0,1 Tombol Tekan 2,3,4,5, Drive Motor DIR 6,7

PORTD - UART Interface 0,1, Encoder 1 2,3, Buzzer 6, Driver Motor PWM B 7

Langkah 10: Perakitan Robot

Robot terdiri dari 4 buah berbentuk U yang saling terhubung satu sama lain. Baut mur 8mm telah digunakan untuk memberikan ketinggian tertentu. Ketinggian harus cukup baik untuk memasang semua komponen di antara mereka.

Kompartemen paling bawah digunakan untuk memasang motor dan driver motor. Motor terhubung ke pangkalan melalui kurung L. Baut mur 2,5mm digunakan untuk menyambungkan braket L dengan rangka dasar. Kompartemen kedua digunakan untuk menampung semua komponen elektronik dan baterai. Elektronik termasuk sirkuit mikrokontroler, sensor, konverter buck-boost, sakelar utama. Baterai ditempatkan sedemikian rupa sehingga semua bobot harus berada pada roda samping robot yang memberikan penggerak yang efisien. Robot tidak tergelincir di permukaan. Ini memberikan stabilitas pada robot. Bagian ketiga digunakan untuk sakelar display dan kontrol dan sakelar joystick. Bagian paling atas dari sebuah robot digunakan untuk menempatkan semua jenis bahasa maksimum 10 KG. Dapat juga digunakan untuk memegang laptop, atau aksesori lainnya. Pengguna dapat meningkatkan kompartemen sesuai kebutuhan mereka.

Langkah 11: Bekerja

Robot U-bot beroperasi dalam tiga mode berbeda. Mode dapat dipilih menggunakan tiga tombol push yang ada di kompartemen ke-3 robot.

Mode 1 - mode 1 adalah operasi mode manual di robot mode manual yang menerima input dari sakelar joystick. Sakelar joystick terdiri dari dua potensiometer dan satu sakelar dua potensiometer ini dan sakelar terhubung ke ADC2, 3,4 saluran mikrokontroler. menerima input analog dan secara proporsional dikonversi menjadi tindakan tertentu seperti maju, mundur, kiri, kanan, berhenti. Input analog dapat memetakan secara proporsional ke dalam kecepatan variabel sebuah motor.

Mode2 - mode 2 adalah mode otomatis begitu robot masuk ke mode robot ini mulai bergerak maju dan menghindari rintangan dengan menambahkan sensor tambahan yang dapat meningkatkan penginderaan bagian dari robot. Untuk kali ini saya hanya menggunakan dua sensor tajam dan magnetometer. Sensor tajam adalah sensor inframerah yang digunakan untuk mendeteksi hambatan di antara 10cm hingga 80cm. magnetometer digunakan untuk mengembangkan jalur lurus robot. Dengan menerima kompas robot pembacaan dapat bergerak lurus. jika robot membelok dari posisi rata-rata, itu akan menghasilkan kesalahan. kesalahan itu diperbaiki dengan menambahkan kecepatan proporsional ke roda yang berlawanan. Robot disetel sedemikian rupa sehingga ada sedikit osilasi.

Modul Mode3 - Pl2303 digunakan untuk berkomunikasi dengan komputer atau laptop. Untuk berkomunikasi dengan robot dengan mengirimkan karakter seri A, S, D, F. A = maju, S = memuja, D = kiri, F = kiri, sisanya untuk berhenti.

Langkah 12: Video

Video

Terima kasih semua

untuk informasi lebih lanjut, hubungi - [email protected]

http://kunalkhade.wordpress.com/lets-make-robot-u-bot