Cómo construir su primer robot ($ 85): 21 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

HE HECHO UNA VERSIÓN NUEVA Y ACTUALIZADA DE ESTE. ENCUÉNTRELO AQUÍ https://www.instructables.com/id/How-to-make-your-first-robot-an-actual-programma/ **************** *********************************************** ************** Actualización: A unas 10.000 personas que ya leyeron esta publicación, me gustaría disculparme. Cuando entré por primera vez en esta publicación, estaba sobrestimando los premios, debido al hecho de que vivo en Dinamarca, ¡donde todo es muy amplio! El costo total de este robot se fijó originalmente en unos 150 dólares. Resulta que el precio en realidad es de solo 85 dólares en el resto del mundo, ¡casi la mitad del premio! (lo siento, he introducido nuevos premios para los componentes) ************************************ ***************************************** Si tiene algún problema o pregunta sobre este proyecto, no dude en ponerse en contacto conmigo en letsmakerobots.com. Este es un recorrido sobre cómo crear una "mente propia" autónoma y autoexplorante (no controlada a distancia, no estrictamente preprogramada, pero reaccionando al entorno) robot en unas pocas horas. Es realmente fácil y no implica conocimientos de electrónica para comenzar con la construcción de robots. El enfoque aquí está en lo absolutamente necesario para cubrir los conceptos básicos. Esto está destinado a ser una revelación, después de construir esto, ¡puedes construir cualquier cosa y controlar cualquier dispositivo electrónico! ¿Suena loco? Es cierto, solo necesita probarlo para comprender cuánta potencia hay en algunos de los chips que puede comprar por unos pocos dólares hoy. Bienvenido al mundo de los microcontroladores:) El ejemplo de programación que escribo al final es hacer de este robot lo que llamarías "evitación de paredes" (husmeará y explorará en función de los objetos que encuentre, lo que está a la izquierda, a la derecha y adelante), pero se puede programar en cualquier cosa, fácilmente. Si se muestra interés, proporcionaré más programas para ello. Aquí hay otro que usa exactamente los mismos principios básicos, tablero, chip, etc., es MUY parecido, solo que le he dedicado un poco más de tiempo a este;)

Paso 1: compre los materiales (tablero de proyecto, microcontrolador y paquete de inicio)

Lista de compras, comience aquí, por esto: Los enlaces son solo donde encontré los artículos desde una perspectiva de la red mundial. Puede utilizar cualquier tienda (web) que desee, por supuesto. Los precios son aprox. En la medida de lo posible, trate de conseguirlo todo en la misma tienda y en una tienda ubicada en su propio país, etc. para obtener las mejores ofertas y una entrega más rápida, etc. 1 Paquete de inicio PICAXE-28X1 El tablero de proyecto de 28 pines en este paquete es como un juego de Mario Bros; Divertido y lleno de extras y funciones ocultas, que te dan ganas de jugar una y otra vez. Esto incluye el cerebro principal, el PICAXE-28X1. Precio: 38 USD Esto es un poco expansivo, pero es solo la primera vez que te recomiendo que lo adquieras, incluye muchas cosas básicas agradables, obtienes un CD-ROM con muchos manuales, cables, una placa, el microprocesador, etc. En realidad, es EXTREMADAMENTE barato. ¡Paquetes similares cuestan hasta 10 veces este precio! Asegúrese de obtener la versión USB, las imágenes en las tiendas pueden no coincidir, y muestre un cable serial cuando solicite un USB. Al comprar la versión USB, no es necesario obtener el cable USB como un artículo adicional, aunque también se vende por separado. Consígalo aquí. Una vez que haya comprado esta vez, solo compre una placa nueva y realice el Microcontrolador. para proyectos futuros, mucho más barato, eres un constructor de robots con todos los conceptos básicos hechos.

Paso 2: Compre los materiales (El controlador de motor L293D)

1 L293D Motor Driver El nombre lo dice todo, más sobre este chip más adelante:) Precio: 3 USD Consíguelo aquí

Paso 3: compra los materiales (paquete de actualización de servo)

1 paquete de actualización de servo PICAXE: una manera fácil de obtener un servo con algunas piezas pequeñas necesarias para este proyecto. También puede obtener cualquier servo estándar, los pines que se muestran en la imagen y una sola resistencia de 330 ohmios en lugar del chip amarillo, si lo desea. Precio: 15 USDObtenga el paquete completo aquí¿Qué es un Servo? Un Servo es una piedra angular en la mayoría de los aparatos robóticos. En pocas palabras, es una pequeña caja con cables y un eje que puede girar unos 200 grados. en este eje puedes montar un disco o algún otro periférico que venga con el servo. Los 3 cables son: 2 para alimentación y uno para señal. El cable de señal va a algo que controla un servo, en este caso es el microcontrolador. El resultado es que el microcontrolador puede decidir hacia dónde debe girar el eje, y esto es bastante útil; Puede programar algo para que se mueva físicamente a una determinada posición.

Paso 4: Compre los materiales (un sensor para que podamos ver … Erh - Sense)

1 Sensor IR Sharp GP2D120 - 11.5 "/ Analógico 11.5" u otro rango servirá. Solo no compre la "versión digital" de los sensores Sharp para este tipo de proyecto, no miden la distancia como lo hacen los analógicos. Precio: 10 USD Consígalo aquí Asegúrese de obtener los cables rojo / negro / blanco para ello. Esto no siempre está incluido, ¡y es un enchufe no estándar! Este en realidad no es uno de mis favoritos, generalmente uso sensores ultrasónicos, como el SRF05 (encuéntrelo en cualquier lugar a través de Google, también lo venden en picaxe-storepicaxe -Tienda donde lo llaman SRF005 y tienen una foto de la parte trasera de un SRF04 en la tienda! Pero es la correcta, y les dije pero …). De todas formas; El SRF05 es mucho más confiable y preciso. También es más rápido, pero cuesta un poco más, es un poco más complicado de escribir código y un poco más complejo de instalar, por lo que no se usa aquí, pero si es nuevo, compre uno de estos en su lugar;) Si si elige el SRF05, he hecho un pequeño tutorial para conectar el SRF05 aquí en letsmakerobots.com

Paso 5: Compre los materiales (motores y ruedas)

2 motores de engranajes con ruedas Cuanto mayor sea la relación, el robot más fuerte, el menor, el robot más rápido. Recomiendo una proporción entre 120: 1 y 210: 1 para este tipo de proyecto. Precio, total: 15 USD Obtenga algunos aquí

Paso 6: También necesitará, y también podrá comprar …

También necesitará:

• Cinta adhesiva de doble cara (para el montaje, lo mejor es el tipo espumoso)
• Algo de alambre
• Cinta adhesiva ordinaria (para aislar un cable quizás)
• Equipo de soldadura simple (cualquier kit barato funcionará bien)
• Una pequeña pinza o tijera común para cortar cosas.
• Un destornillador

También puede obtener, mientras lo hace:

• Algunos LED si desea que su robot pueda enviar señales al mundo o hacer geniales efectos de destellos
• Más servos para hacer que tu robot se mueva más … eh … ¿brazos? O servos con servos activados, etc.
• Un pequeño altavoz si desea que su robot produzca efectos de sonido y se comunique con usted
• Una especie de sistema de correas para cinturón. Los robots con orugas de cinturón también son geniales, y el controlador y el resto serán los mismos. Aquí hay un ejemplo de lo que podría llevarlo con las orugas de cinturón. TAMYIA fabrica sistemas geniales de orugas de cinturón, y este también es uno de mis favoritos.
• Cualquier tipo de kit de sensor de línea, para convertir su robot en un Sumo, un seguidor de línea, evitar que se salga de las mesas y todo lo demás que necesite "una mirada hacia abajo".

Paso 7: ¡Hagamos un robot

¡OK! Ha pedido las cosas, recibió su (s) paquete (s), quiere construir:) bueno … ¡Empecemos! Primero monte las ruedas en sus motorreductores. Y agregue neumáticos (gomas elásticas en este caso).

Paso 8: La cinta adhesiva doble - Truco

Una forma fácil de montar cosas para robots rápidos (y sorprendentemente sólidos y duraderos) es la cinta adhesiva doble.

Paso 9: Construye el cuerpo con … ¡Nada, de verdad

Inserte las pilas para tener una idea realista del peso y el equilibrio. Cuando las pilas están por debajo del eje de las ruedas se puede equilibrar, pero si no es así no hay problema. Agrega un poco de cinta adhesiva doble al botón del servidor también, y..

Paso 10: diseña tu robot

Elige tu propio diseño, también puedes agregar materiales extra si mi “diseño” es demasiado simple. Lo principal es que lo tenemos todo pegado: Baterías, Servo y ruedas. Y las ruedas y el servo pueden girar libremente, y puede pararse sobre sus ruedas de alguna manera, balanceándose o no.

Paso 11: ¡Desconecta

¡Saque las baterías para evitar quemar algo involuntario! (confía en mí, quieres;)

Paso 12: Comencemos con el tablero

Y ahora para el cerebro principal. Deberías tener un tablero de proyecto similar al de la imagen (y esto puede ser de tu interés en el futuro) Fíjate que tiene un chip. Llevarlo a cabo. El chip es un controlador Darlington que es bastante útil colocado allí en el tablero, pero no lo necesitaremos para este proyecto, y necesitamos su espacio, ¡así que deje ese chip! enchufe insertando un destornillador plano normal justo debajo de él, muévalo hacia adentro e incline el chip hacia arriba con cuidado.

Paso 13: Inserte las fichas

Un chip nuevo y nuevo por lo general no encaja en un zócalo de inmediato. Tendrás que presionarlo de lado hacia abajo sobre una mesa, para doblar todas las patas en ángulo para que encaje. (Las piernas bajan, en los huecos:). Asegúrese de que todas las patas estén en los enchufes. Si compró la actualización Servo de Picaxe, tiene un chip amarillo. Colóquelo en el lugar del Darlington. Tenga en cuenta que no todos los agujeros en el tablero del proyecto se rellenan con el chip amarillo. Solo necesitamos los ocho a la derecha en la imagen, ya que se trata de resistencias simples, no necesitamos alimentarlas extra. Este chip amarillo es en realidad solo resistencias de 8 * 330 Ohm en un paquete ordenado. Entonces, si debe tener una resistencia, puede insertarla en su lugar en la ranura numerada "0" (vea la imagen para este pequeño truco feo), ya que esta es la única que usaremos, cuando solo usemos un servo. Inserte el chip grande, los cerebros, el microcontrolador, el Picaxe 28 (número de versión) en el tablero del proyecto. Es importante darle la vuelta a esto. Tenga en cuenta que hay una pequeña marca en un extremo y así en el tablero. Estos deben ir juntos. Este chip obtendrá energía de la placa a través de 2 de sus patas. Las 26 patas restantes están conectadas alrededor de la placa, y serán programables para usted, para que pueda enviar corriente hacia adentro y hacia afuera a detecta cosas y controla cosas con los programas que cargas en este microcontrolador. (¡frio!)

Paso 14: Inserte el controlador del motor

Ahora inserte el controlador de motor L293D en el último enchufe. Asegúrese de girar este de la manera correcta al igual que el microcontrolador. El controlador de motor L293D tomará 4 de las salidas del microcontrolador y las convertirá en 2. ¿Suena tonto? Bueno … Cualquier salida ordinaria del microcontrolador solo puede estar "encendida" o "apagada". Por lo tanto, usar estos (ejemplo) solo haría que su robot pudiera avanzar o detenerse. ¡No al revés! Eso puede resultar desagradable cuando se enfrenta a una pared. La placa se hace tan inteligente que las 2 salidas (ahora reversibles) obtienen su propio espacio, marcado (A) y (B) justo al lado del controlador del motor (parte inferior derecha de la imagen)). Más sobre esto más adelante.

Paso 15: El plástico rojo en la parte posterior del tablero

En la parte trasera del tablero puede encontrar un plástico extraño. Esto no sirve de nada, es solo un sobrante de la fabricación. “Sumergen” la tabla en lata tibia, y las partes que no quieren para que se laten se sellan con este material. Simplemente retírelo cuando necesite los agujeros que sellan.

Paso 16: conecte los cables de los motores a la placa

Tome 4 trozos de alambre y suéldelos a los 4 orificios "A y B"… O si eres tan avanzado, ¡usa algún otro medio para conectar 4 cables a los orificios de tamaño estándar! (uno puede comprar todo tipo de enchufes y pines estándar que se ajusten) Si usted (como yo) simplemente suelda en la placa, puede fortalecer esta parte con un poco de cinta. o si tiene algo de ese plástico termorretráctil, puede sostener los cables con esto.

Paso 17: conecte los cables a los motores

El 2 "A" va a un motor y el 2 "B" al otro. No importa cuál es cuál, siempre que "A" esté conectado a un motor y "B" a los dos polos del otro (sí, mi soldador está muy sucio, lo sé, jaja), siempre y cuando funciona, ya sabes;)

Paso 18: Conexión del servo

Ahora conectemos el servo. Si debe leer la documentación de Picaxe, leerá que debe usar 2 fuentes de energía diferentes si agrega servos. Para decirlo brevemente; No nos importa aquí, este es un robot simple y, en mi experiencia, funciona bien. Necesitará soldar un pin adicional a la salida "0", si desea utilizar la conexión de servo estándar. Dicho pin viene con el paquete de actualización Picaxe (una fila completa, en realidad), pero solo necesita uno para un servo, y se pueden comprar en cualquier tienda de electrónica. Si su cable de servos es (negro, rojo, blanco) o (Negro, Rojo, Amarillo), el Negro debe estar en el borde del tablero. El mío era (marrón, rojo, naranja), por lo que el marrón va hasta el borde. El toque suele ser el rojo; Es lo que se conoce como V, o cualquiera de estos, usado al azar: ("V", "V +", "œ +", "1"). Aquí es de donde viene la corriente. El negro (o marrón en mi caso) es G, o ("œG", "œ0" o "-"). Esto también se conoce como "Tierra", y es a donde va la corriente. (los 2 polos, +/- recuerdas tus lecciones de física? El último color es entonces "La señal" (Blanco, Amarillo o Naranja) Un servo necesita tanto "+ & -" o "V & G", y una señal. Es posible que algunos otros dispositivos solo necesiten "Tierra" y "Señal" (G y V), y algunos pueden necesitar V, G, Entrada y salida. Puede ser confuso al principio, y todo siempre tiene un nombre diferente (como acabo de hacer aquí), pero después de un tiempo obtendrás la lógica, y en realidad es extremadamente simple, incluso yo lo entiendo ahora;)

Paso 19: Conexión de la cabeza

Ahora conectemos el cabezal, el sensor de infrarrojos Sharp. (o SRF05 si eligió esa opción) (Si compró un SRF005 o similar en su lugar, debería ver aquí cómo conectarlo, ¡es diferente de esto!) Hay un millón de formas de conectar algo como el Sensor de infrarrojos nítido, pero aquí hay pistas: El rojo debe estar conectado a V1, es decir (en esta configuración) cualquier cosa marcada como à ¢ €œVà ¢ €Â, o está conectado a este. El negro va a G, en cualquier lugar de la placa. El blanco debe conectarse a la entrada analógica 1. Si lee la documentación que viene con la placa del proyecto, puede leer cómo conectar el cable plano adjunto y cómo utilizarlo. imagen, es cortar un cable de un servo viejo quemado, soldado en un pin y conectado todo como un servo. Puede usarlo para ver qué colores del Sharp van a qué fila en el tablero … o una forma de hacerlo. Si usa las cintas o mi método de conectar el Sharp IR, también debe conectar las 3 entradas analógicas restantes a V. (mire los pequeños pines conectados en la imagen, al lado del enchufe). Tenía algunos puentes colocados, y puede ver que las 3 conexiones restantes son atajos. (El último par, sin tocar, son solo dos à ¢ €œGroundà ¢ €Â, no es necesario acortarlos). Si usa la cinta, puede conectar las entradas a V (o tierra para el caso) conectando los cables en pares. La razón por la que es importante atajar las entradas analógicas no utilizadas aquí es que están à ¢ €œleft flotanteà ¢ €Â. Esto significa que obtendrá todo tipo de lecturas extrañas en las que intente leer si no están conectadas. (para decirlo brevemente, este es un tutorial de ritmo semi-rápido, debemos llegar al final;)

Paso 20: Deja que haya vida

¡Ahora vamos a divertirnos! De alguna manera, debes conectar el cable rojo de tus baterías (+) al cable rojo en el tablero del proyecto (V). Y el negro (-) a (G). La forma de hacerlo depende del equipo que compró. Si hay un clip de batería tanto en las baterías como en la placa, debe asegurarse de que el "+" de las baterías termine en la "V" de la placa. (Obtenga más información aquí) A veces (aunque no a menudo) los clips se pueden invertir entre sí, y el simple hecho de juntar dos clips coincidentes no garantiza que + llegue a V y - ¡llegue a G! ¡Asegúrate, o verás cosas derretidas y humo! No alimente la placa con más de 6V (no hay baterías de 9V, aunque el clip encaja) Como nota; Aquí solo trabajamos con una fuente de alimentación. Más adelante querrá usar el mismo suelo, pero tanto V1 como V2. De esa manera, sus chips pueden obtener una fuente y los motores, etc., otro voltaje (más fuerte). Instale el Editor de programación Picaxe en una PC, siga los manuales para conectar su Jack / USB / Serial, Inserte las baterías en su (aún sin cabeza)) robot, inserte el jack stick en su robot.. ingrese al editor de programación, y escriba el servo 0, 150 Presione F5, espere a que el programa se transfiera, y su servo da un pequeño tirón (o gira, dependiendo de la dirección). Si algo sale mal aquí, contácteme, contácteme, o juegue con los manuales y puertos, etc., hasta que no se reporten errores y todo parezca funcionar, para probar, intente escribir el servo 0, 200 y presione F5 El disco de servos debe girar un poco y detenerse. Para volver, escriba: servo 0, 150 y presione F5 Ahora el "cuello" de su robot está mirando hacia adelante. Pegue la "cabeza" - el Sharp IR

Paso 21: ¡Atención y listo

¡Terminaste de construir lo básico! De hecho, hiciste un robot. Ahora que comienza la diversión, puede programarlo para que haga cualquier cosa y adjuntar cualquier cosa, expandir de cualquier manera. Estoy seguro de que ya estás lleno de ideas, y es probable que no me hayas seguido todo este camino;) El diseño puede ser cauteloso, es posible que hayas usado otras partes, etc. Pero si te has conectado como se describe, aquí tienes algunos consejos. para comenzar a programar su robot: ingrese (copie y pegue) este código en su editor y presione F5 mientras el robot está conectado: Nota: El código se verá mucho mejor una vez que lo ingrese en su editor, reconocerá comandos y darles colores. +++ main: readadc 1, b1 'toma el voltaje devuelto al pin analógico 1, y lo pone en la variable b1debug' esto saca todas las variables al editor.goto main +++ Ahora tome su mano al frente de la cabeza del robot y observe cómo la variable b1 cambia de valor. Puede utilizar el conocimiento adquirido para decidir qué debería suceder y cuándo (qué tan cerca deberían estar las cosas antes …) Ahora le aconsejo que coloque su robot en una caja de cerillas o similar, ya que las ruedas comenzarán a girar. este código en su editor y presione F5 mientras el robot está conectado: +++ alto 4bajo 5 +++ Una de las ruedas debe girar en una dirección.¿Tus ruedas giran hacia adelante? Si es así, esta es la instrucción para que la rueda gire hacia adelante. Si la rueda está girando hacia atrás, puede intentar esto: +++ bajo 4 alto 5 +++ Para girar la otra rueda, debe ingresar alto 6 bajo 7 (o el al revés para la dirección opuesta.) El servo que ya ha probado. Todo el camino hacia un lado es: servo 0, 75 el otro lado es: servo 1, 225- y centro: servo 1, 150 Aquí hay un pequeño programa que (debe, si todo está bien, e inserta los parámetros correctos para alto / bajo para adaptarse a su cableado a los motores) hacer que el robot conduzca, detenerse frente a las cosas, mirar a cada lado para decidir cuál es el mejor, girar ese y conducir hacia nuevas aventuras. +++ Símbolo nivel de peligro = 70 '¿qué tan lejos debe estar la cosa antes de reaccionar? Símbolo giro = 300' esto establece cuánto debe girarse Símbolo servo_turn = 700 'Esto establece por cuánto tiempo debe esperar a que el servo gire (dependiendo de su velocidad) antes de medir la distancia principal: 'el bucle principalreadadc 1, b1' leer cuánta distancia adelante si b1 <dan gerlevel thengosub nodanger 'si no hay nada más adelante, conduzca hacia adelante en wardelsegosub whichway' si hay un obstáculo más adelante, decida cuál es el mejor camino si goto principal 'esto termina el ciclo, el resto son solo subrutinas nodanger:' esta debería ser su combinación para hacer que el robot avance, lo más probable es que necesites ajustarlos para que se ajusten a la forma en que has cableado tus robots motorshigh 5: high 6: low 4: low 7returnwhichway: gosub totalhalt 'first stop!' el servo debe terminar girando gosub totalhaltreadadc 1, b1 'Mira hacia el otro lado: gosub rturn' mira a otro lado pause servo_turn 'espera a que el servo termine girandogosub totalhaltreadadc 1, b2' Decide cuál es la mejor manera: if b1gosub body_lturnelsegosub body_rturnend if: alto 6: bajo 5: bajo 7: alto 4 'esta debería ser su combinación que gire al robot en una dirección pausa giro: gosub totalhaltreturnbody_rturn: alto 5: bajo 6: bajo 4: alto 7' esta debería ser su c Combinación que gira el robot hacia el otro lado pausa giro: gosub totalhaltreturnrturn: servo 0, 100 'mira hacia un ladoreturnlturn: servo 0, 200' mira hacia el otro ladoreturntotalhalt: bajo 4: bajo 5: bajo 6: bajo 7 'bajo en los 4 detiene el robot! Servo 0, 150 'mire hacia adelante espere 1' congele todo por un segundo regrese +++ Con una programación y ajustes inteligentes, puede hacer que el robot conduzca, gire la cabeza, tome decisiones, haga pequeños ajustes, gire hacia à ¢ €œinteresantes agujerosà ¢ € como puertas, todos trabajando al mismo tiempo, mientras conduce. Se ve muy bien si haces que el robot gire mientras la cabeza gira;) ¿Quieres un código más avanzado? Verifique esto: https://letsmakerobots.com/node/25Sound: También puede agregar un pequeño altavoz al pin de ejemplo (salida) 1 y tierra, y escribir Sound 1, (100, 5) - o dentro del programa de ejemplo anterior, hágalo Sound 1, (b1, 5) - para obtener sonidos divertidos dependiendo de la distancia a los objetos que están adelante. También puede conectar una lámpara o LED al pin 2 y tierra, y escribir (recuerde que los LED deben girar en la dirección correcta) Alto 2 para girar en la lámpara, y 2 para apagarla;) - ¿Qué tal un lápiz láser, montado en un servo adicional? Luego, podría hacer que el robot gire el láser y lo encienda y apague, señalando lugares …

• Agregue un marcador sobre él (¿tal vez en un segundo servo, para que pueda colocarlo y quitarlo del papel?), Y enséñele a escribir la cantidad de veces que mueve la mano frente a él en una hoja de papel.
• Conviértelo en un robot guardián del tipo "gato que se baja de la silla", que tiembla cuando el gato se acerca.
• Haz que persiga a otro robot (¿o gato?) ¡De esta manera entrarás en buenas rutinas de persecución!
• Haz que busque el medio de una habitación
• Haz que actúe como un ratón; Congele si hay movimiento a la vista, y siempre muévase cerca de las paredes y busque pequeños huecos para entrar.

También puede desmontar un viejo coche de juguete, quitarle los componentes electrónicos, guardar los motores y el dispositivo de giro y conectar la placa, el servo y el sensor; le habrá dado vida a su vehículo:) para leer parte de la documentación, tendrá sentido ahora que tiene una ventaja. ¡Puede hacer cualquier cosa ahora! Bienvenido a un mundo muy divertido de robots caseros, hay miles de sensores y actuadores esperando que los conectes y hagas robots con ellos:) Ahora toma algunas fotos de tu robot y mándamelas a letsmakerobots.com - C ya;)