Роботы, Arduino

[mechanical engineer 23]

Както будучи в командировке вдали от дома лазил по инэту и нашел интересные статьи про Arduino. Где очень доступно и просто показывали как можно сделать робота. Меня это сразу сильно заинтересовало и я этим заболел. С детства были мечты сделать что-то типа робота.

В итоге я полез на торг и нашел кит-набор, куда входил ультразвуковой дальномер, Arduino UNO, два breadboarda и куча всяких светодиодов, конденсаторов и кнопок. Созвонился и в последствии купил этот кит. Вообщем то наверное у всех возник вопрос что это Arduino, а это плата с юсб портом с помощь которой можно управлять электро моторами, светодиодами, сервоприводами, считывать данные с разных датчиков, подключать другие модули такие как например Bluetooth. В чем прелесть Arduino в том что он очень прост… не надо быть гуру C++ начальных знаний программирования достаточно для создания серьезных проектов, кроме того программы легко заливать по USB и не надо никакого программатора…

 

 

Первое что я сбацал это так называемый “Hello world” программисты поймут что это. На Arduino это всего лишь поморгать встроенным светодиодом определенное время. Это пример идет в комплекте со средой программирования для Arduino. Ниже код программы

/*
Blink
Turns on an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

This example code is in the public domain.
*/

// Pin 13 has an LED connected on most Arduino boards.
// give it a name:
int led = 13;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {			
// initialize the digital pin as an output.
pinMode(led, OUTPUT);	
}

// the loop routine runs over and over again forever:
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000);			 // wait for a second
digitalWrite(led, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000);			 // wait for a second
}

 

Потом уже было посложнее я подключил пять светодиодов и заставил их моргать по очереди.

Затем сделал чтото типа парктроника подключил ультрозвуковой дальномер и несколько светодиодов которые загорались в зависимости от расстояния до дальномера.

 

Через какое то время собрал драйвер управления двигателями на микросхеме L293D и начал управлять электро двигателями. Кстати это моя первая пайка микросхемы… Как это сделать здесь пишется более подробно http://robocraft.ru/...rduino/170.html

 

Потом во мне зародилась идея сделать типа машинки с ультразвуковым дальномером . Которая уходила бы от препятствий причем дальномер посадить на сервопривод который бы как бы сканировал помещение и затем выбирался бы самый длинный маршрут и машинка бы двигалась по этому маршруту какое-то время затем опять останавливалась сканировала и корректировала маршрут и снова двигалася в сторону самого длинного пути… тем самым она бы выбирала бы проходы между комнатами... Вообщем так начался мой проект. Я начал думать про шасси. Я выбрал гусеничное шасси так как он требует управление всего двумя моторами кроме того гусеничное шасси может развернутся на месте… похадив по магазинам и базарам я понял что лучше заказать готовое шасси залез в инэт я заказал такое хоть оно не гусеничное но преимущества теже, кроме того заказал Bluetooth module так как здесь я их не нашел где бы я не спрашивал видел только вопросительное лицо продавца показывающего мне юсб блутуз… Bluetooth module мне был нужен для того чтобы в последствии выполнить управление через мой андройд телефон…

К моей радости шасси пришло очема быстро гдето за полторы недели.

Я его быстренько собрал

 

 

 

http://arduino.mytub...acks/259051.htm

 

 

После этого я собрал шестиногого робота Hexapod с управлением по Bluetooth более подробно о нем напишу позже.

http://mytube.uz/tracks/258708.htm

[Listok 5 684]

Паук прикольный

кухня маленькая какая то

[Panama 35 170]

Arduino

Отличная тема! Подписываюсь и жду продолжения.

[mechanical engineer 23]

Отличная тема! Подписываюсь и жду продолжения.

Спасибо!

 

 

В общем после постройки робота на колесном шасси, меня затянула идея постройки шагающего робота.

Я остановился перед выбором:

1. Четырехногий робот
    
   
2. Шестиногий робот
   

Главный минус четырехногово состоял в том что, для того чтобы передвигаться ему было необходимо по очереди переставлять по одной ноге, три ноги должны были постоянно его держать навесу (задача балансирование на двух ногах не применима в связи с тем, что она сложна).

В то время как у шестиногого, три делают шаг вперед, в этот момент три делают шаг назад, то есть движение постоянное, и скорость передвижения соответственно выше.

Для того чтобы приводить ноги в движение я использовал сервоприводы. Сервоприводы позволяют поворачивать свою ось на заданный угол. Причем в Arduino угол поворота задать весьма просто, у севопривода три провода красный – питаение + ; черный – питание -; и желтый или оранжевый это сигнал его подключаем к любому из пинов 2-12 (пин это разьем для подключения) далее в коде пишем:

 myservo.write(pos); 

Где pos это угол поворота в градусах. И сервопривод поворачивает к данному углу.

 

По плану я хотел для начала сделать паука из 12 ти сервоприводов, по два на одну ногу, один сервопривод поворачивает ногу, второй сервопривод опускает, поднимает ногу. Кроме того для поворотаголовы я предусмотрел еще один сервопривод, такжена голову был предусмотрен ультразвуковой дальномер, который в случае обнаружении препятствия на расстоянии менее 20 см останавливал бы робота. Кроме того в автономном режиме голова с дальномером должна «сканировать» помещениедля нахождения наиболее длинного пути (по сути открытой двери) после чего движение в этом направлении.

Для дистанционного управления роботом я выбрал Bluetooth, так как он есть в любом телефоне. И телефон можно использовать как пульт. Также если для приемника использовать IRreceiver, можно управлять роботом, с помощью пульта от телека, либо беспроводным джойстиком от PSили Xbox.

В будущем я планировал развитие робота в более совершенную модель с 18тью сервоприводами по 3 на одну ногу. Что позволяло бы ему большую свободу движения.

 

Для своего проекта я выбрал следующее оборудование:

1. Мозг и управление всеми приводами, блутузом, дальнормером контроллер Arduino Mega 2560 c 256 kb памяти. Контролер позволяет управлять до 48мью сервоприводами цена 12-14$.
    
   
2. В качестве сервоприводов я выбрал Towerpro 9gSG90, потому как у меня в комплекте с китом шло 10 штук, то я дополнительно заказал еще 10 штук.Цена SG90 за 10штук 19.8$ Хотя если бы я делал бы сейчас все снова я бы, наверное, купил приводы подороже с металлическими шестерёнками.
    
   
3. Дальномер у меня уже был в наличии HC-SR04. А так его стоимость 2.65$
    
   
4. Крометого я купил Bluetooth HC-07 module with board. Если будете покупать берите с board вместе, а то заманаетесь его паять, там выходы ваще мелкие и после нескольких подключений начинают отваливаться. Будьте внимательны обычные USB Buletooth не подойдут, нужно именно Bluetooth module, такие как HC-05, HC-06, HC-07. Цена на них в районе 7 $.
    
   
5. Также у меня в наличии был аккумулятор от китайского вертолёта напряжением 7.2 в емкостью 600ма его было достаточно.
   

Где-то через месяц пришли мои ништяки(приводы, контролер, блутуз), к тому времени я уже начертил в автокаде раму для робота с ногами. В общем решил для начала сделать его из оргстекла или пластика. Пошел на Янгиобад купил там лобзик с оргстеклом толщиной 3 мм. Пришел домой начал его пилить, в общем оказалось когда оргстекло пилишь лобзиком оно начинает плавится и сзади за пилкой начинает снова слипатся, пришлось отламывать кусочками, кароче рама получилась не ахти но для бета версии годилась.

С этой рамой и ногами я мудохался гдето 1.5 дня чтобы выпилить, еще полдня ушло на сборку. Получилось как-то не очень эстетично, в общем то поэтому я его назвал “freak”

 

 

 

Также для подсоединения приводов я спаял такую платку с двумя конденсаторами 1500мкф

 

 

 

Вот что получилось в конце концов

 

 

Что касается кода(программы) чтобы не изобретать велосипед с нуля я начал гуглить инэт на наличие похожих схем, вообщем нашел Dagu robots там был пример кода для шестиного робота с 12 приводами, как раз что нужно.

 

Качнул его после, разобравшись с кодом и чуток изменив его, я залил его в своего робота. Сначала робот нормально ходить не мог, в общем поднимал ноги невпопад, короче были беспорядочные движения ног, спустя время до меня дошло что в моей модели мои приводы перевернуты на одной стороне по эстетической причине, поэтому в код были внесены соответствующие изменения после чего freak более менее начал ходить. Было очень приятно смотреть как он коряво, но всетаки ходит!

 

Продолжение следует...

Edited 07.10.2013 14:10 by mechanical engineer

[eugeen13 13 841]

Было очень приятно смотреть как он коряво, но всетаки ходит!

Чесслово - чуть слезу не пустил!!!

 

Очень интересно!!!

[mechanical engineer 23]

Чесслово - чуть слезу не пустил!!!

 

Очень интересно!!!

Спасибо! Кстати вот они первые шажки

http://mytube.uz/tracks/259392.htm

[eugeen13 13 841]

Спасибо! Кстати вот они первые шажки

Аж дух захватывает!!! Ещё чуть-чуть и из китайских конструкторов, те кто поголовастее, смогут роботов-помощников по хозяйству сами собирать по своему вкусу!

Вон у штатовских зольдеров есть подобный "мул", чтоб тяжести за ними тягать в походах.

 

Кстати на первом видео одну пару "лап" иногда приподнимает - это такая команда или недоработка?

[mechanical engineer 23]

Кстати на первом видео одну пару "лап" иногда приподнимает - это такая команда или недоработка?

Это видео сделано в общем еще до центровки ног и их подгонки, дело в том что полюбому механика не идеальна поэтому приходится подгонять. После центровки ног и подгонки он уже не подпрыгивает. Просто руки не дотягиваются сделать новое видео, ведь до этого одним телефоном по блутузу управлял я, а другим жена снимала, нужно два телефона и жена

 

Аж дух захватывает!!! Ещё чуть-чуть и из китайских конструкторов, те кто поголовастее, смогут роботов-помощников по хозяйству сами собирать по своему вкусу!

Вон у штатовских зольдеров есть подобный "мул", чтоб тяжести за ними тягать в походах.

Я даже больше скажу в США к 2020му году 30% армии будет состоять из роботов. Кстати и в Росси уже принято подобное решение...

PS Скайнет уже близко

[mechanical engineer 23]

После этого удачного опыта я решил сделать раму робота и ноги, из акрила 3мм используя лазерную резку. Отдал чертежи на резку в рекламное агенство, получил детали, собрал получилось красиво и эстетично. Но ходил он также как то не ахти. Решил детально разобратся с кодом, оказалось там все движения были завязаны на cos и sin. После чего я исключил из работы кончика ноги отрицательные значения. Сразу стало заметно улучшение в ходьбе.

Немного отойду в сторону от разговора. Если надумаете делать шестиногого робота, не выбирайте мою схему. Лучше возьмите отработанную схему как у Dagu robots,то есть сервоприводы расположены по кругу между ними по 60 градусов. Тогда код от Dagu позволит вам двигаться в любом направлении, для того чтобы было понятно о чем я говорю, смотрите здесь видео.

Это отработанная схема и если я снова буду делать я именно так и сделаю.

 

В общем, помучившись с кодом, я также сделал «центровку ног» и расставил ноги по заданным углам и после этого он у меня начал шагать ровнее и не прыгать. Дело в том что именно 12 серво приводная модель довольно критична к поверхности по которой ходит, допустим по паласу он у меня ходит не ахти, так как постоянно ноги цепляются за ворсинки.

 

 

 

Что касается блутуза то с ним вообще все просто он подключается к пинам RX и ТХ и принимает данные там даже специального кода не нужно. Тока надо сделать условие в коде «если принято "F" то прямо, если принято "R" то направо и тд.»

 

А приложение для управления по блутузу можно скачать с андройд маркета, называется “BluetoothRC” или Bluetooth terminal ну либо можете сами написать программу для управления если дружите с программированием.

 

 

Из последних новшеств, которые я добавил в хексапода является зумер(buzzer) это такой пьезоэлектрический динамик позволяющий издавать низкие звуки. Он стоит в каждом компьютере, и когда гаснет свет в офисе, и UPSначинает пикать, это как раз таки зумер и пикает.

 

Дело в том, что на одном из видео робота я увидел, как перед тем как робот начал ходить он сыграл мелодию из игры Mario. Мне это понравилось, и я решил что мой робот тоже должен иметь такую штуку.

 

В общем я добавил зумер и теперь мой хексапод играет мелодию из The Simpsons и из James Bond. Кстати подключается он тоже очень легко один разьем зумера который “+” подключается к любому пину (2-12) а второй разьем через сопротивление подключается к заземлению платы «GND»далее просто вставляете код

// Buzzer example function for the CEM-1203 buzzer (Sparkfun's part #COM-07950).
// by Rob Faludi
// http://www.faludi.com
int pn=10;

void setup() {
pinMode(pn, OUTPUT); // set a pin for buzzer output
}

void loop() {
buzz(pn, 1000, 500); // buzz the buzzer on pin 4 at 2500Hz for 1000 milliseconds
delay(2000); // wait a bit between buzzes
buzz(pn, 2000, 500); // buzz the buzzer on pin 4 at 2500Hz for 1000 milliseconds
delay(2000); // wait a bit between buzzes
buzz(pn, 3000, 500); // buzz the buzzer on pin 4 at 2500Hz for 1000 milliseconds
delay(2000); // wait a bit between buzzes
buzz(pn, 4000, 500); // buzz the buzzer on pin 4 at 2500Hz for 1000 milliseconds
delay(2000); // wait a bit between buzzes
}

void buzz(int targetPin, long frequency, long length) {
long delayValue = 1000000/frequency/2; // calculate the delay value between transitions
//// 1 second's worth of microseconds, divided by the frequency, then split in half since
//// there are two phases to each cycle
long numCycles = frequency * length/ 1000; // calculate the number of cycles for proper timing
//// multiply frequency, which is really cycles per second, by the number of seconds to
//// get the total number of cycles to produce
for (long i=0; i < numCycles; i++){ // for the calculated length of time...
digitalWrite(targetPin,HIGH); // write the buzzer pin high to push out the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait for the calculated delay value
digitalWrite(targetPin,LOW); // write the buzzer pin low to pull back the diaphram
delayMicroseconds(delayValue); // wait againf or the calculated delay value
}
}

[rkn69 10]

ждем продолжения!

[mechanical engineer 23]

Пока что ничего нового нету, в свободное от работы и семьи время бьюсь над автономным режимом.

Если есть вопросы, задавайте, буду рад помочь.

 

Если кому интересно тут есть статейка как собрать Arduino самому

[mechanical engineer 23]

Вот еще одна ссылка, на мой взгляд, на очень интересный проект

[celllular25 3 760]

@mechanical engineer, а радиомагазин хороший не подскажите для программируемых запчастей ?

ато везде лишь мелочь всякая которую я и сам выдру из старой техники...

Edited 22.10.2013 16:57 by celllular25

[HUSNIJON 1 081]

@mechanical engineer, а радиомагазин хороший не подскажите для программируемых запчастей ?

ато везде лишь мелочь всякая которую я и сам выдру из старой техники...

Не доезжая "Афруз", если ехать по малой кольцевой в сторону Фархадксого рынка, есть магазин "Микроэлектроника", вроде более менее нормальный магазин.

[mechanical engineer 23]

@mechanical engineer, а радиомагазин хороший не подскажите для программируемых запчастей ?

ато везде лишь мелочь всякая которую я и сам выдру из старой техники...

 

Один из магазинов как написал HUSNIJON, у них есть сайт www.electron.uz. Так же есть магазин Ригалис около Чиланзарского торгового центра, сразу после продуктового базарчика если ехать с мукимий. Я лично программируемые контролеры заказываю с aliexpress.com , а мелочь покупаю здесь.

[BredoGen 658]

Тема что-то заглохла.

@mechanical engineer, есть ли новые успехи?

 

Заказал себе http://aliexpress.com/item/Advanced-Kit-for-Arduino-UNO-with-User-Guide-for-Arduino-Kit/1126183758.html наборчик, собираюсь делать оригинальный подарок своей половинке. Расскажу об истории успеха тут, как наборчик до меня дойдет

[mechanical engineer 23]

Да пока что руки не дотягиваются работы полно, вроде были планы сделать 3д принтер, пока что времени нету http://reprap.org/wiki/RepRap

У Вас как успехи показывайте?

[RHD 933]

Китайцы сделали столько всего готового, что на Ардуино просто уже нечего выдумать.

[DodikUz 5 141]

тема умерла ....может есть что новое ..сын как раз пошел на Роботкидс

[Timofeus 3 954]

У "татарина" помню видел на стенке кучу этих ардуинских приблуд.

[barmaley13 37]

в районе Фархадского базара, в рядах - блок 4, есть магазин медные трубы и фитинги, внутри небольшой прилавок.

там есть готовые наборы штук 6-8 разных (до60$ maximum) и кроме того доп модули.

телефон через торг можно найти

[ShPioN 9 109]

есть желание на ардуино собрать кое-какой модуль, но для этого нужен шаговый мотор с высокими оборотами (до 3000 об/мин). бывают ли такие? или другой тип двигателя, на котором можно более менее точно регулировать количество оборотов в минуту.

[Enigma 6 326]

8 часов назад, DodikUz сказал:

тема умерла ....может есть что новое ..сын как раз пошел на Роботкидс

Серьезно? На ардуино? А нас они на@@@ли. Хотя знаю их владельцев. Собрали бабки, а потом сказали учитель чухнул и курсов нет на ардуино. Обещали плюс один месяц бесплатно когда вернется. И так уже месяца три или четыре прошло. А недавно говорят, типа можете свои денежки за минусом одного урока забрать обратно. Пока промолчал. 

[DodikUz 5 141]

11 hours ago, Enigma said:

Серьезно? На ардуино? А нас они на@@@ли. Хотя знаю их владельцев. Собрали бабки, а потом сказали учитель чухнул и курсов нет на ардуино. Обещали плюс один месяц бесплатно когда вернется. И так уже месяца три или четыре прошло. А недавно говорят, типа можете свои денежки за минусом одного урока забрать обратно. Пока промолчал. 

да .нет нам до  ардуино еще далеко...он только начало ,8 лет сыну...но там дальше.....есть 

http://robokidz.uz/lessons/internet-of-things/ 

[HNKN 901]

17 часов назад, ShPioN сказал:

есть желание на ардуино собрать кое-какой модуль, но для этого нужен шаговый мотор с высокими оборотами (до 3000 об/мин). бывают ли такие? или другой тип двигателя, на котором можно более менее точно регулировать количество оборотов в минуту.

Nema17, 23 вроде все до 3000 оборотов.

Либо на янгиабаде можно подобрать советский ШД.