Wie man einen roboter zu hause baut

Möchten Sie lernen, wie man Ihren eigenen Roboter baut?? Es gibt viele verschiedene Arten von Robotern, die Sie selbst machen können. Die meisten Menschen möchten sehen, dass ein Roboter die einfachen Aufgaben ausführt, um sich von Punkt A bis zu Punkt B zu bewegen. Sie können einen Roboter vollständig von analogen Komponenten erstellen oder ein Starter-Kit von Grund auf kaufen! Das Aufbau eines eigenen Roboters ist eine großartige Möglichkeit, sich sowohl Elektronik als auch Computerprogrammierung beizubringen.

Schritte

Teil 1 von 6:
Den Roboter zusammenbauen
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1. Sammeln Sie Ihre Komponenten. Um einen Basisroboter zu erstellen, benötigen Sie mehrere einfache Komponenten. Sie finden am meisten, wenn nicht alle, dieser Komponenten in Ihrem lokalen Elektronikhobby-Shop oder mehreren Online-Händlern?. Einige grundlegende Kits können auch alle diese Komponenten enthalten. Dieser Roboter erfordert kein Löten:
  • Arduino UNO (oder anderer Mikrocontroller)
  • 2 kontinuierliche Rotationsservos
  • 2 Räder, die den Servos passen
  • 1 Caster Walze
  • 1 kleines lötfreies Breadboard (suche nach einem Breadboard mit zwei positiven und negativen Linien auf jeder Seite)
  • 1 Entfernungssensor (mit vier-poligem Anschlusskabel)
  • 1 Mini-Druckknopfschalter
  • 1 10 kΩ-Widerstand
  • 1 USB A bis B-Kabel
  • 1 Satz Breakaway-Header
  • 1 6 x AA-Batteriehalter mit 9V-DC-Netzteil
  • 1 Packung von Jumper-Drähten oder 22-Gauge-Hakendraht
  • Starkes doppelseitiges Klebeband oder Heißkleber
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    2. Drehen Sie den Akku umdrehen, so dass der flache Rücken nach oben zeigt. Sie bauen den Körper des Roboters mit dem Akku als Basis.
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    3. Richten Sie die beiden Servos am Ende des Akkus aus. Dies sollte das Ende sein, dass der Draht des Akkus-Packs aus den Servos kommt, sollte Böden berühren, und die rotierenden Mechanismen von jedem sollten aus den Seiten des Akkus verleiht. Die Servos müssen ordnungsgemäß ausgerichtet sein, so dass die Räder gerade gehen. Die Drähte für die Servos sollten von der Rückseite des Akkus abkommen.
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    4. Befestigen Sie die Servos mit Ihrem Band oder Klebstoff. Stellen Sie sicher, dass sie fest mit dem Akku befestigt sind. Die Rücken der Servos sollten mit der Rückseite des Akkus bündig ausgerichtet sein.
  • Die Servos sollten nun die hintere Hälfte des Akkus aufnehmen.
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    5. Befestigen Sie das Breadboard senkrecht auf dem offenen Raum auf dem Batteriepack. Es sollte über die Vorderseite des Akkus nur ein bisschen hängen und wird über jede Seite hinausragen. Stellen Sie sicher, dass er sicher befestigt ist, bevor Sie fortfahren. Das "EIN" Zeile sollte den Servos am nächsten sein.
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    6. Befestigen Sie den Arduino-Mikrocontroller an den Tops der Servos. Wenn Sie den Servos ordnungsgemäß angehängt haben, sollte es einen flachen Raum geben, der von ihnen berührt wird. Stecken Sie das Arduino-Board auf diesen flachen Raum, so dass die USB- und -strechverbinder des Arduino auf dem Rücken stehen (vom Breadboard weg). Die Vorderseite des Arduino sollte nur das Breadboard kaum überlappen.
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    7. Legen Sie die Räder auf die Servos. Drücken Sie die Räder fest auf den rotierenden Mechanismus des Servo. Dies kann eine erhebliche Menge an Kraft erfordern, da die Räder so dicht wie möglich für die beste Traktion geeignet sind.
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    8. Befestigen Sie den Zaubernaster an der Unterseite des Breadboards. Wenn Sie das Chassis umdrehen, sollten Sie ein bisschen Breadboard sehen, das an dem Akku vorbeireicht. Befestigen Sie den Zaubernaster mithilfe von Risern, wenn nötig. Der Zaubernaster fungiert als Vorderrad, sodass der Roboter leicht in jede Richtung eindringt.
  • Wenn Sie ein Kit gekauft haben, ist der Zaubernaster mit einigen Risern gekommen, mit denen Sie sicherstellen können, dass der Caster den Boden erreicht. ich
  • Teil 2 von 6:
    Den Roboter verdrahten
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    1. Brechen Sie zwei 3-polige Header ab. Sie verwenden diese, um die Servos an das Breadboard anzuschließen. Schieben Sie die Stifte durch den Kopfzeilen, so dass die Pins auf beiden Seiten gleich Abstand kommen.
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    2. Stecken Sie die beiden Header in die Pins 1-3 und 6-8 auf der Reihe E des Breadboards. Stellen Sie sicher, dass sie fest eingefügt werden.
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    3. Verbinden Sie die Servokabel mit dem schwarzen Kabel auf der linken Seite (Pins 1 und 6) an die Header (Pins 1 und 6). Dies verbindet die Servos mit dem Breadboard. Stellen Sie sicher, dass das linke Servo mit dem linken Kopfzeilen und dem rechten Servo mit dem rechten Header verbunden ist.
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    4. Verbinden Sie rote Jumper-Drähte von Pins C2 und C7 auf rote (positive) Rail-Pins. Stellen Sie sicher, dass Sie die rote Schiene auf der Rückseite des Breadboards verwenden (näher am Rest des Chassis).
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    5. Verbinden Sie schwarze Jumper-Drähte von Pins B1 und B6 auf blaue (Boden-) Rail-Pins. Stellen Sie sicher, dass Sie die blaue Schiene auf der Rückseite des Breadboards verwenden. Stecken Sie sie nicht in die roten Rail-Pins.
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    6. Verbinden Sie weiße Jumper-Drähte von den Pins 12 und 13 auf dem Arduino an A3 und A8. Dadurch kann das Arduino die Servos steuern und die Räder drehen.
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    7. Befestigen Sie den Sensor an der Vorderseite des Breadboards. Es wird nicht in die äußeren Netzschienen auf dem Breadboard angeschlossen, sondern in die erste Reihe von Schriftzapfen (J). Stellen Sie sicher, dass Sie es in das genaue Zentrum legen, mit einer gleichen Anzahl von Pins auf jeder Seite verfügbar.
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    8. Verbinden Sie einen schwarzen Jumper-Draht von Pin I14 an den ersten verfügbaren blauen Schienenstift links vom Sensor. Dadurch wird der Sensor gemahlen.
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    9. Verbinden Sie einen roten Jumper-Draht von Pin I17 an den ersten verfügbaren roten Schienenstift rechts vom Sensor. Dies führt den Sensor aus.
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    10. Verbinden Sie weiße Jumper-Drähte von Pin I15 bis Pin 9 auf dem Arduino und von I16 bis Pin 8. Dadurch werden Informationen vom Sensor zum Mikrocontroller gespeichert.
  • Teil 3 von 6:
    Die Macht verdrahten
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    1. Drehen Sie den Roboter auf der Seite, sodass Sie die Batterien in der Packung sehen können. Orientieren Sie es, damit das Akku-Pack-Kabel am Boden nach links kommt.
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    2. Schließen Sie einen roten Draht an die zweite Feder von links an der Unterseite an. Stellen Sie sicher, dass der Akku richtig ausgerichtet ist.
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    3. Schließen Sie einen schwarzen Kabel an den letzten Frühling an der Untere rechts an. Diese beiden Kabel helfen, die korrekte Spannung an das Arduino bereitzustellen.
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    4. Verbinden Sie die roten und schwarzen Drähte mit den rechten rechten roten und blauen Pins auf der Rückseite des Breadboards. Das schwarze Kabel sollte an der Pin 30 in den blauen Schienenstift eingesteckt werden. Das rote Kabel sollte an der Pin 30 in den roten Schienenstift eingesteckt werden.
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    5. Schließen Sie einen schwarzen Kabel vom GND-Pin auf dem Arduino an die hintere blaue Schiene an. Verbinden Sie es an Pin 28 auf der blauen Schiene.
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    6. Verbinden Sie einen schwarzen Draht von der hinteren blauen Schiene an der vorderen blauen Schiene an Pin 29 für jeweils. Tun nicht Verbinden Sie die roten Schienen, da Sie wahrscheinlich den Arduino beschädigen werden.
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    7. Verbinden Sie einen roten Draht von der Vorderseite Rote Schiene am Pin 30 zum 5V-Pin auf dem Arduino. Dies liefert dem Arduino Macht.
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    8. Setzen Sie den Druckknopfschalter in den Lücke zwischen Reihen auf den Pins 24-26 ein. Mit diesem Switch können Sie den Roboter ausschalten, ohne die Macht trennen zu müssen.
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    9. Schließen Sie einen roten Draht von H24 an die rote Schiene in der nächsten verfügbaren Pin rechts neben dem Sensor an. Dies macht den Knopf aus.
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    10. Verwenden Sie den Widerstand, um H26 an der blauen Schiene anzuschließen. Verbinden Sie es direkt neben dem schwarzen Draht an den Pin, den Sie vor ein paar Schritten verbunden sind.
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    11. Verbinden Sie einen weißen Draht von G26 an Pin 2 auf dem Arduino. Dadurch kann der Arduino den Druckknopf registrieren.
  • Teil 4 von 6:
    Installieren der Arduino-Software
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    1. Laden Sie die Arduino-IDE herunter und extrahieren Sie sie. Dies ist das Arduino-Entwicklungsumfeld und ermöglicht Ihnen die Programmanleitung, die Sie dann auf Ihren Arduino-Mikrocontroller hochladen können. Sie können es kostenlos herunterladen Arduino.cc / de / main / software. Entpacken Sie die heruntergeladene Datei, indem Sie darauf doppelklicken, und verschieben Sie den Ordner nach innen auf einen einfach zugänglichen Ort. Sie werden das Programm nicht wirklich installieren. Stattdessen führen Sie es einfach aus dem extrahierten Ordner aus, indem Sie doppelklicken Arduino.EXE.
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    2. Schließen Sie den Akku an das Arduino an. Stecken Sie die Batterie-Back-Buchse in den Anschluss des Arduino, um es mit Strom zu geben.
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    3. Stecken Sie den Arduino über USB in Ihren Computer. Windows wird das Gerät wahrscheinlich nicht erkennen.
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    4. Drücken Sie . ⊞ Win+R und type Devmgmt.Msc. Dadurch wird der Geräte-Manager gestartet.
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    5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die "Unbekanntes Gerät" in dem "Andere Geräte" Abschnitt und ausgewählt "Treibersoftware aktualisieren." Wenn Sie diese Option nicht sehen, klicken Sie auf "Eigenschaften" Wählen Sie stattdessen die aus "Treiber" Tab und dann auf klicken "Treiber aktualisieren."
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    6. Wählen "Durchsuchen Sie meinen Computer für Treibersoftware." Dadurch können Sie den Fahrer auswählen, der mit der Arduino-IDE gekommen ist.
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    7. Klicken "Durchsuche" Navigieren Sie dann zu dem Ordner, den Sie früher extrahiert haben. Sie finden A "Treiber" Ordner im Inneren.
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    8. Wähle aus "Treiber" Ordner und Klick "OK." Bestätigen Sie, dass Sie fortfahren möchten, wenn Sie über unbekannte Software gewarnt werden.
  • Teil 5 von 6:
    Den Roboter programmieren
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    1. Starten Sie die Arduino-IDE, indem Sie mit doppelklicken Arduino.EXE Datei im IDE-Ordner. Sie werden mit einem leeren Projekt begrüßt.
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    2. Fügen Sie den folgenden Code ein, damit Ihr Roboter gerade geht. Der untenstehende Code macht Ihr Arduino kontinuierlich vorwärts.
    #include // das fügt das hinzu "SERVO" Bibliothek zum Programm // Folgendes erstellt zwei Servo-ObjekteServo-Linksmotor-Servo RightMotor-void-Setup () {linkmotor.Befestigen Sie (12) - // Wenn Sie versehentlich die PIN-Nummern für Ihre Servos aufgetaucht haben, können Sie die Zahlen HererightMotor austauschen.Befestigen Sie (13) -} Void Loop () {linkmotor.schreibe (180) - // Mit kontinuierlicher Rotation erzählt 180 dem Servo, um sich mit voller Geschwindigkeit zu bewegen "nach vorne."Rechtsmotor. Schreiben (0) - // Wenn beide um 180 sind, geht der Roboter in einen Kreis, da die Servos umgedreht werden. "0," sagt es, um die volle Geschwindigkeit zu bewegen "rückwärts."}
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    3. Baue das Programm aufbauen und hochladen. Klicken Sie in der oberen linken Ecke auf die rechte Pfeiltaste, um das Programm auf den angeschlossenen Arduino zu erstellen und hochzuladen.
  • Möglicherweise möchten Sie den Roboter von der Oberfläche anheben, da es weiterhin weiterentwickelt wird, wenn das Programm hochgeladen wird.
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    4. Fügen Sie die Kill-Switch-Funktionalität hinzu. Fügen Sie dem folgenden Code hinzu "void loop ()" Abschnitt Ihres Codes, um den Kill-Schalter über der "schreiben()" Funktionen.
    if (digitalRead (2) == hoch) // Dies registriert, wenn die Taste auf den Pin 2 des Arduino {während (1) {linkmotorisch gedrückt wird.schreiben (90) - // "90" ist neutrale Position für die Servos, die ihnen mitzuteilen, dass der TAPLYRIGREMOTOR aufhört.schreiben (90) -}}
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    5. Laden Sie Ihren Code hoch und testen Sie ihn. Wenn der Kill-Switch-Code hinzugefügt wurde, können Sie den Roboter hochladen und testen. Es sollte weiter vorwärts fahren, bis Sie den Schalter drücken, an diesem Punkt wird es aufgehört, sich zu bewegen. Der vollständige Code sollte so aussehen:
    #Include // Das Folgende erstellt zwei Servo-ObjekteServo-Leftmotor-Servo RightMotor-void-Setup () {linkmotor.Befestigen Sie (12) -Rightmotor.Befestigen Sie (13) -} Void Loop () {if (digitalRead (2) == hoch) {während (1) {linkmotor.schreiben (90) -Rightmotor.schreibe (90) -}} linkmotor.schreiben (180) -Rightmotor.schreiben (0) -}
  • Teil 6 von 6:
    Beispiel
    1. Folgen Sie einem Beispiel. Der folgende Code verwendet den an den Roboter befestigten Sensor, um ihn nach links zu biegen, wenn er auf ein Hindernis trifft. Weitere Informationen darüber finden Sie in den Kommentaren im Code, was jeder Teil tut. Der untenstehende Code ist das gesamte Programm.
    #Include servo linkmotor-servo rechtsmotor-const int serialPeriod = 250 - // Diese Grenzwerte, die an die Konsole an die Konsole anpassen, auf einmal alle 1/4 secondunsigned long timeerialdelay = 0-const int loopeeriod = 20 - // Dies setzt, wie oft der Sensor a Lesen auf 20 ms, was eine Frequenz von 50 Hzunsigned Long TimelOPDELAY = 0 - // ist, weist die TRIG- und Echo-Funktionen den Pins auf dem Arduino zu. Nehmen Sie hier Anpassungen an die Zahlen vor, wenn Sie miteinander verbunden sind, wenn Sie unterschiedlich mit der Ultraschall2TRIGPIN = 8-conf-ultraschall2distance-int ultraschall2duration - // definiert, definiert die zwei möglichen Zustände für den Roboter: Weiterleiten oder linke drehen # Definieren von drive_forward0 # Definieren Sie turn_left1 nicht staat = drive_forward- // 0 = Laufwerk vorwärts (Standardeinstellung), 1 = Linksbeleuchtung einrichten () {seriell.Beginn (9600) - // Diese Sensor-Pin-KonfigurationenPinMode (Ultraschall2TRIGPIN, -PUT) -PinMode (Ultraschall2CHOPIN, INPUT) - // Dies weist den Motoren dem Arduino-PinTleftmotor zu.Befestigen Sie (12) -RightMotor.Befestigen Sie (13) -} Void Loop () {if (digitalRead (2) == hoch) // Dies erfasst den Kill-Schalter {während (1) {linkmotor.schreiben (90) -Rightmotor.(90) -}} debugoutput () - // Dies druckt Nachrichten, die Nachrichten an das serielle Consoleif (Millis () - TimelOPDELAY drucken >= LoopPeriod) {ReadultulTraSonicensorsSors () - // Dies weist den Sensor an, die gemessene Distanztatemachine () - timeloopdelay = Millis () -}} void statemachine () {if (staat = freut_forward) //, wenn keine Hindernisse erkannt {if (ultraschall2distanz > 6 || Ultraschall2Distanz < 0) // Wenn es nichts vor dem Roboter gibt. UltraschallDistanz ist für einige Ultraschallnegative negativ, wenn kein Hindernis auftritt {// antriebsvorbereitungMotor.schreiben (180) -Leftmotor.schreibe (0) -} else // Wenn ein Objekt vor uns gibt {staat = turn_left -}} else if (staat == turn_left) // Wenn ein Hindernis erkannt wird, biegen Sie links ab. {unsignierte lange TimetotLeft = 500- / / es dauert herum .5 Sekunden, um um 90 Grad zu drehen. Möglicherweise müssen Sie dies anpassen, wenn Ihre Räder eine andere Größe sind als das Beispielunsignierte lange TurnstartTime = Millis () - // Sparen Sie die Zeit, die wir mit der Wende begonnen haben ((Millis () - TurnstartTime) < timetoturleft) // In dieser Schleife bleiben, bis Timetoturleft abgelaufen ist {// biegen Sie links ab, denken Sie daran, dass bei beiden auf eingestellt sind "180" Es wird drehen.Rechtsmotor.schreiben (180) -Leftmotor.schreibe (180) -} staat = drive_forward -}} void readultraNonicssensoren () {// Dies ist für Ultraschall 2. Möglicherweise müssen Sie diese Befehle ändern, wenn Sie einen anderen Sensor verwenden.DigitalWrite (Ultraschall2TRIGPIN, hoch) -Delaymicrosekunden (10) - // hält den Trigstift hoch für mindestens 10 MikrosekundenDigitalwrite (Ultraschall2trigpin, niedrig) -Ultraschall2duration = Pulsein (Ultraschall2CHOPIN, hoch) -Ultrasonic2Distance = (Ultraschall2duration / 2) / 29-} // Folgendes ist für Debugging von Fehlern in der Konsole.void debuzoutput () {if ((Millis (Millis () - timeerialdelay) > serialperiod) {seriell.drucken("Ultraschall2Distanz: ") -Erial.Druck (Ultraschall2Distance) -Serielle.drucken("cm") -Erial.Println () - TimeerialDelay = Millis () -}}

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