Robot de seguridad 4WD: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

El objetivo principal de este proyecto era construir un robot móvil de seguridad capaz de moverse y recopilar datos de video en terrenos accidentados. Dicho robot podría usarse para patrullar los alrededores de su casa o lugares peligrosos y de difícil acceso. El robot se puede utilizar para patrullas nocturnas e inspecciones porque ha sido equipado con un potente reflector que ilumina el área que lo rodea. Está equipado con 2 cámaras y mando a distancia con un alcance de más de 400 metros. Le brinda grandes oportunidades para proteger su propiedad mientras se sienta cómodamente en casa.

Parámetros del robot

• Dimensiones externas (LxAnxAl): 266x260x235 mm
• Peso total 3,0 kg
• Distancia al suelo: 40 mm

Paso 1: la lista de piezas y materiales

Decidí que usaré un chasis listo para usar modificándolo ligeramente agregando componentes adicionales. El chasis del robot está fabricado íntegramente en acero pintado de negro.

Componentes de un robot:

• SZDoit C3 Smart DIY Robot KIT o 4WD Smart RC Robot Car Chasis
• 2x botón de encendido / apagado de metal
• Batería Lipo 7.4V 5000mAh
• Arduino Mega 2560
• Sensor IR para evitar obstáculos x1
• Placa de sensor de presión atmosférica BMP280 (opcional)
• Probador de voltaje de batería Lipo x2
• 2x controlador de motor BTS7960B
• Batería Lipo 11.1V 5500mAh
• Cámara WIFI inteligente panorámica Xiaomi 1080P
• Cámara fpv RunCam Split HD

Control:

Transmisor RC RadioLink AT10 II 2.4G 10CH o FrSky Taranis X9D Plus

Vista previa de la cámara:

Gafas Eachine EV800D

Paso 2: Montaje del chasis del robot

El montaje del chasis del robot es bastante sencillo. Todos los pasos se muestran en las fotos de arriba. El orden de las principales operaciones es el siguiente:

1. Atornille los motores DC a los perfiles laterales de acero.
2. Atornille los perfiles laterales de aluminio con motores DC a la base
3. Atornille el perfil delantero y trasero a la base
4. Instale los interruptores de alimentación necesarios y otros componentes electrónicos (consulte en la siguiente sección)

Paso 3: Conexión de piezas electrónicas

El controlador principal de este sistema electrónico es Arduino Mega 2560. Para poder controlar cuatro motores, utilicé dos controladores de motor BTS7960B (puentes H). Dos motores en cada lado están conectados a un controlador de motor. Cada uno de los controladores de motor puede cargarse con una corriente de hasta 43 A, lo que proporciona un margen de potencia suficiente incluso para el robot móvil que se mueve sobre terreno accidentado. El sistema electrónico está equipado con dos fuentes de alimentación. Uno para alimentar los motores y servos DC (batería LiPo 11.1V, 5200 mAh) y el otro para alimentar Arduino, cámara fpv, reflector led y sensores (batería LiPo 7.4V, 5000 mAh). Las baterías se han colocado en la parte superior del robot para que puedas reemplazarlas rápidamente en cualquier momento

Las conexiones de los módulos electrónicos son las siguientes:

BTS7960 -> Arduino Mega 2560

• MotorRight_R_EN - 22
• MotorRight_L_EN - 23
• MotorLeft_R_EN - 26
• MotorLeft_L_EN - 27
• Rpwm1 - 2
• Lpwm1 - 3
• Rpwm2 - 4
• Lpwm2 - 5
• VCC - 5 V
• GND - GND

Receptor R12DS 2.4GHz -> Arduino Mega 2560

• ch2 - 7 // Aileron
• ch3 - 8 // Ascensor
• VCC - 5 V
• GND - GND

Antes de iniciar el control del robot desde el transmisor RadioLink AT10 2.4GHz, debe vincular previamente el transmisor con el receptor R12DS. El procedimiento de vinculación se describe en detalle en mi video.

Paso 4: Arduino Mega Code

He preparado los siguientes programas de muestra de Arduino:

• Prueba del receptor RC 2.4GHz
• Robot 4WD RadioLinkAT10 (archivo adjunto)

El primer programa "RC 2.4GHz Receiver Test" te permitirá iniciar y verificar fácilmente el receptor de 2.4 GHz conectado a Arduino, el segundo "RadioLinkAT10" permite controlar el movimiento del robot. Antes de compilar y cargar el programa de muestra, asegúrese de haber elegido "Arduino Mega 2560" como la plataforma de destino como se muestra arriba (Arduino IDE -> Herramientas -> Placa -> Arduino Mega o Mega 2560). Los comandos del transmisor RadioLink AT10 2.4 GHz se envían al receptor. Los canales 2 y 3 del receptor están conectados a los pines digitales 7 y 8 de Arduino respectivamente. En la biblioteca estándar de Arduino podemos encontrar la función "pulseIn ()" que devuelve la longitud del pulso en microsegundos. La usaremos para leer la señal PWM (Pulse Width Modulation) del receptor que es proporcional a la inclinación del transmisor. palanca de control. La función pulseIn () toma tres argumentos (pin, valor y tiempo de espera):

1. pin (int): el número del pin en el que desea leer el pulso
2. valor (int) - tipo de pulso a leer: ALTO o BAJO
3. timeout (int): número opcional de microsegundos para esperar a que se complete el pulso

El valor de la longitud del pulso de lectura se asigna a un valor entre -255 y 255 que representa la velocidad de avance / retroceso ("moveValue") o de giro a la derecha / izquierda ("turnValue"). Entonces, por ejemplo, si empujamos la palanca de control completamente hacia adelante, deberíamos obtener "moveValue" = 255 y presionando completamente hacia atrás obtendremos "moveValue" = -255. Gracias a este tipo de control, podemos regular la velocidad de movimiento del robot en todo el rango.

Paso 5: Prueba del robot de seguridad

Estos videos muestran pruebas de robot móvil basadas en el programa de la sección anterior (Arduino Mega Code). El primer video muestra las pruebas del robot 4WD en la nieve durante la noche. El robot es controlado por el operador de forma remota desde una distancia segura según la vista de fpv google. Puede moverse bastante rápido en terrenos difíciles como puedes ver en el segundo video. Al comienzo de esta instrucción, también puede ver qué tan bien se maneja en terreno accidentado.