Автомобиль шасси сборка робота двухколесный. Универсальное гусеничное шасси для робота. Гусеничные шасси для танков на Arduino

Платформа, отвечающая ряду требований: свободное движение, возможность установки дополнительного оборудования и расширения возможностей, а также умеренная стоимость. Вот такую робот- платформу или, просто, гусеничное шасси я и буду делать. Инструкцию, естественно, выкладываю вам на суд.

Нам понадобится:

Tamiya 70168 сдвоенный редуктор (можно поменять на 70097)
- Tamiya 70100 набор катков и гусениц
- Tamiya 70157 площадка для крепления редуктора (можно заменить на кусочек фанеры 4 мм)
- Небольшие куски листовой оцинковки
- Фанера 10 мм (небольшой кусочек)
- Arduino Nano
- DRV 8833
- LM 317 (стабилизатор напряжения)
- 2 светодиода (красный и зеленый)
- Резисторы 240 Ом,2х 150 Ом, 1.1 кОм
- Конденсатор 10v 1000uF
- 2 однорядных гребенки PLS-40
- 2 разъема PBS-20
- Катушка индуктивности 68мкГн
- 6 NI-Mn аккумулятора 1.2v 1000mA
- Коннектор папа-мама двух контактный на провод
- Провода разных цветов
- Припой
- Канифоль
- Паяльник
- Болтики 3х40, 3х20, гайки и шайбы к ним
- Болтики 5х20, гайки и усиленные гайки к ним
- Дрель
- Сверла по металлу 3 мм и 6 мм

Шаг 1 режем металл.
Для начала нам нужно вырезать из листового металла (лучше оцинковки) вырезать четыре детали. По две детали на гусеницу. По данной развертке вырезаем две детали:

Точками указаны места, где необходимо просверлить отверстия, рядом указан диаметр отверстия. Отверстия 3 мм нужны для навешивания катком, 6 мм – для продевания сквозь них проводов. После резки и сверления нужно напильником пройти все края, не оставляя острых углов. По пунктирным линиям согнуть на 90 градусов. Будьте внимательны! Гнем первую деталь в любую сторону, а вторую гнем в обратную сторону. Они должны быть симметрично согнутыми. Есть еще один нюанс: необходимо просверлить отверстия под саморезы, крепящие наши пластины к основе. Делать это надо, когда будет готова основа. Прикладыаем заготоку на основу и отмечаем места сверления так, чтобы саморезы попадали в центр ДСП. Делаем еще две детали по второй развертке:

Шаг 2 готовим основу.
Собираем редуктор по прилагающийся инструкции. Прикручиваем его на площадку. Если нет площадки вырезаем из фанеры 4 мм прямоугольник 53х80 мм и крепим на нее редуктор. Берем фанеру 10 мм. Вырезаем два прямоугольника 90х53 мм и 40х53 мм. Внутри маленького прямоугольника вырезаем еще один прямоугольник, так чтобы у нас получилась рамка с толщиной стенок 8 мм.

Скручиваем все как показано на фото:

В углах площадки сверли отверстия 6 мм и вставляем в них наши болтики 5х20 сверху накручиваем усиленные гайки. Они нужны для последующего крепления разных механизмов или плат. Для удобства сразу клеим светодиоды:

Шаг 3 электрика.
Для управления будем использовать Arduino Nano. Драйвер двигателей DVR 883. На монтажной плате собираем все по схеме.

L1 – катушка индуктивности и C1 нужны для стабилизации напряжения Arduino. Резисторы R1 и R2 перед моторами – токоограничивающие, их номинал надо подбирать под конкретные моторчики. У меня нормально работают при 3 Ом. LM317 нужна для заряда аккумуляторов. На вход можно подавать напряжение от 9.5 В до 25 В. R3 – 1.1 кОм R4 – 240 Ом. «Штырьки» слева используются для последующего подключения разного рода устройств (Bluetooth, модуля связи 433 МГц, IR, Servo и др.). Для питания будем использовать 6 аккумуляторов Ni-Mn 1.2v 1000mA спаянных последовательно и смотанных изолентой.

Шаг 4 собираем основу.
Берем нашу основу, на двусторонний скотч клеим на нее плату. Металлические детали по первой развертке нужно прикрутить на меленькие саморезики к основе по бокам, согнутыми частями наружу. Будьте внимательны прикручивать нужно так, чтобы крайнее 6 мм отверстие надевалось на выходную ось редуктора, низ детали должен быть параллелен основе и симметричен по отношения ко второй такой-же детали. В итоге должно получится:

Для придания нашей самоделке эстетичного вида добавим пару деталей. Это необязательно. Из белого пластика вырезаем прямоугольник 110х55 мм и гнем как показано на фото. Хвостик тоже необязателен, но мне понравилось как выглядит и прикольно трясется при движении:

Эта крышка прикрывает редуктор, чтобы в него не попадала грязь, да и шумит он так меньше. Далее тоже из белого пластика вырезаем прямоугольник 52х41 мм. Делаем отверстия для подключения Arduino и кнопки выключения как на фото:

Клеим все это на двусторонний скотч:

Наклейка для красоты.

Эти две детали можно изготовить практически из любого материала, который есть под руками. Это может быть толстый картон (который потом можно раскрасить), ДВП, тонкая фанера или листик пластика любого цвета. Не забываем про аккумуляторы. Приклеим их на двусторонний скотч на правой металлической части основы:

Шаг 5 гусеницы.
Здесь нам понадобятся наши заготовки по второй развертке. В 3 мм отверстия вставляем болтики с полуцилиндрической головкой 3х20. Надеваем шайбы и накручиваем гайки.

Мы ознакомились ZiChip-устройством 105-Bender, научились работать с программой Тюнером и создали несколько несложных сценариев. Для того чтобы двигаться дальше и показать как работает прошивка 105-Bender c моторами нам понадобится тележка.

Для отладки устройства я использовал своего, , но для Вас, читателей блога – это не очень подходящий вариант. Поэтому, было решено взять для демонстрации устройства готовую тележку для проектов на Arduino.

Тележку и модули под этот проект мне предоставил магазин DiyLab . В этом магазине Вы можете приобрести и много других интересных вещей.

Набор тележки выглядит следующим образом

Как Вы понимаете, внешний вид тележки не имеет значения. Можно использовать совсем другую конструкцию. Это может быть тележка с 4-мя приводными колесами или даже гусеничная тележка.

Кроме самой тележки нам еще понадобится:

— плата Arduino (Uno или Nano)
— драйвер двигателя L298N (или другого типа)
— фотоприемник и ИК-пульт (можно использовать бытовой пульт и TSOP4836)
— пьезоизлучатель или небольшой динамик
— светодиод
— макетная плата и соединительные провода (для удобства монтажа)

Сборка тележки и соединение модулей между собой не должны вызвать затруднений. Модули нужно соединять по схеме

Используйте для соединения макетку или сразу соединяйте все проводами – как сделал я. Компоновка модулей зависит только от Вас – делайте как удобней Вам.

В качестве фар использованы 3 ваттные светодиоды с родными коллиматорами. При использовании двух таких светодиодов включенных последовательно, нет необходимости в драйвере для них – при питании от 6 вольт ток не превышает номинала. Можно использовать и одноватные светодиоды. В качестве ключа для мощных светодиодов использован полевой транзистор. Динамик нужно включать через конденсатор 10 – 100 мкФ

Тележка собрана. В следующей статье мы ее запустим и научим подчиняться командам с пульта.

(Visited 4 275 times, 1 visits today)

Доброго времени суток, мозгоинженеры ! Перед вами руководство о том, как сделать простой, небольшой, мобильный, устойчивый и вездеходный робот, без лишних девайсов и со всеми ведущими колесами.

Я довольно долго экспериментировал с конструкцией этой мозгоподелки и достиг хороших результатов, которые выкладываю в этой статье. К примеру, шасси робота собрана из алюминиевых деталей «Actobotics» , что позволяет легко его собрать, и обеспечивает устойчивость, малый вес и надежность.

Каждое из шести колес имеет свой двигатель, что увеличивает тягу, при этом двигатели каждого борта, левого и правого, объединены в группы по три штуки, то есть маневрирует робот как танк. Большие колеса повышают проходимость и амортизацию, а также предотвращают повреждения при падениях.

Управляется поделка микроконтроллером Arduino, который отвечает за всю электрику, а еще имеет потенциал для дальнейших доработок. Основой пульта дистанционного управления является модуль XBee, который прост в эксплуатации, надежен и дает дальность сигнала большую чем требуется.

Шаг 1: Алюминиевая рама

Для сборки рамы нам понадобится:

3 алюминиевых уголка» Actobotics » по 40см.
6 алюминиевых кронштейнов для двигателей
6 двигателей 12 В с диаметром вала 6мм
6 колес 127 х 62мм
6 покрышек 5.6см
6 шестигранных ступиц для колес
36 винтов M3x8
алюминиевый лист 343x190mm
8 шестигранных распорок M3x40mm

Шаг 2: Подготовка рамы

Один из алюминиевых уголков разрезаем пополам пилкой по металлу. На двух других, цельных уголках размечаем места под кронштейны мозгодвигателей , высверливаем 3мм-ые отверстия под болты крепления (голубой цвет на фото) и прикручиваем сами кронштейны к уголкам.

Шаг 3: Сборка рамы

На кронштейны монтируем двигатели, размещая их как можно ниже. Затем длинные уголки скрепляем, друг с другом двумя короткими (которые разрезали ранее), в местах показанными красным цветом.

После этого на алюминиевый лист монтируем 8 распорок, и с помощью них крепим его к раме из уголков.

Шаг 4: Электроника

Данный шаг подразумевает у вас мозгоопыт работы в области электроники, в частности сборки цепи с Arduino и XBee.

Для сборки электроцепи поделки необходимо:

Литиевая батарея 3S на 4000 мАч
цифровой электронный переключатель – нужен для возможного последующего апгрейда, и его можно заменить на простой переключатель, рассчитанный на ток не более 10 ампер.
модуль Arduino Mega 2560
плата XBee Explorer
передатчик XBee Pro 60 мВт с антенной
плата управления Sabertooth 12А на два двигателя
ULN 2803 и IC разъем

На алюминиевой пластине размечаем три линии, соответствующие трем осям двигателей (на фото обозначены красным), затем между двумя первыми осями крепим литиевую батарею, а после устанавливаем электрический переключатель, если вы все же решили его использовать.

Приступаем к Arduino: припаиваем на обратной стороне платы красный провод к Vin, черный к двум GND и белый к TX1 (18-й контакт), ориентируемся по фото. При монтаже платы старайтесь разместить ее между колесами так, чтобы USB порт был легкодоступен для программирования. Саму плату крепим к пластине шестью болтами с двумя шайбами на каждом, чтобы приподнять плату над пластиной. Используйте также пластиковые шайбы и гайки, чтобы избежать короткого замыкания.

Прямо на алюминиевую пластину монтируем плату управления Sabertooth и закрепляем четырьмя болтами с гайками. Пластина играет здесь еще и роль радиатора. Далее, ориентируясь на схему, подключаем компоненты самоделки друг с другом.

На плату для XBee монтируем сам XBee модуль и делаем 4 соединения: 5В к 5В, GND к заземлению, DIN к TX3 (14 контакт) и Dout к RX3(15 контакт).

А в завершение, на небольшой монтажной плате собираем цепь, отвечающую за работу светодиодных фар на передней части поделки, при сборке так же смотрим на схему.

Шаг 5: Программирование Xbee

Перед началом программирования модуля XBee желательно ознакомится с руководством .

Помимо знаний нам понадобится:

Плата USB XBee explorer
USB-кабель

После установки и обновления программы X_CTU настраиваем каждый XBee модуль как приемник и передатчик одновременно. Задаем три мозгопараметра :
Для приемника: DL=321, MY=123 and BD = 3 (9600 baud).
Для передатчика: DL=123, MY=321 and BD = 3 (9600 baud).

Шаг 6: Сборка пульта управления

Необходимые материалы:

Литиевая батарея 3S на 800 мАч
Arduino Nano 5В, 16 МГц или аналогичный
плата XBee Explorer
модуль XBee Pro 60 мВт с антенной
джойстик
LED
резистор 220 Ом
два миниатюрных переключателей
пластиковый корпус

После сборки основной схемы сделать пульт это простой шаг. При этом, как обычно, ориентируемся на схему. Код для Arduino

Шаг 7: И в заключение

Собранная мозгоподелка имеет следующие характеристики: длина — 42 см, ширина — 32см, высота — 12,5см, вес — 3.430 кг.

Скорость зависит от выбранных двигателей, у моего мозгоробота с передаточным числом 100: 1, она достигает 0,7 м / с (2,4 км / час). Если уменьшить передаточное число, скорость увеличится с уменьшением тяги. Напротив, если увеличить передаточное число: скорость уменьшится, но повысится тяга.

На видео показаны внедорожные качества самоделки .

Важные моменты:
при монтаже светодиодов соблюдайте полярность;
если колесо вращается в обратную сторону, то просто поменяйте полярность двигателя;
если вся группа колес вращается в обратную сторону, то полярность поменяйте на плате Sabertooth;
если все колеса вращаются в обратную сторону, то поменяйте полярность питающих проводов платы Sabertooth.

В плату Sabertooth встроен датчик напряжения батарейки, поэтому если самоделка перестает функционировать, то просто зарядите аккумуляторную батарею.

Планы на апгрейд: для начала на свою мозгоподелку я хочу добавить миниатюрную видеокамеру и аудио-видео передатчик, которые используются в авиамоделировании. Также в планах установка на поделку роботизированной руки-манипулятора.

Но это в планах, а пока благодарю за внимание и удачи в творчестве!

Сегодня я начинаю публиковать статьи, посвященные созданию своего мобильного робота. На семейном совете ему решено было дать имя Роботоша, собственно поэтому, свой блог я назвал именно так. Целью его создания является изучение различных алгоритмов и элементов робототехнических систем на практике.

На текущий момент мой робот представляет из себя четырехколесную платформу с установленной на ней платой микроконтроллера и обвешенный некоторым количеством датчиков и интерфейсов для взаимодействия с пользователем. Программное обеспечение находится в самом зачаточном состоянии, поэтому я подробно буду разбирать что и почему именно так реализовано на текущий момент и постепенно двинусь дальше, добавляя функциональность и наделяя его «разумом». Это мой первый робот, поэтому, возможно, какие-то этапы его создания будут ошибочными или тупиковыми.

Идея

Идея в первом приближении выглядит следующим образом: автономный робот, обладающий следующими особенностями:

4-х колесная платформа
Использование внутри помещения (квартиры)
Бесконтактные способы определения препятствий для избежания столкновений
Режимы управления:

автономный режим «случайного блуждания» с целью построения карты помещения
режим дистанционного управления
режим выполнения голосовых команд с распознаванием голоса

Контроль заряда батареи и самостоятельная подзарядка
Вывод информации на символьный LCD-дисплей
Звуковая сигнализация

Шасси робота

В качестве шасси я решил использовать покупную четырехколесную платформу из чисто экономических соображений (как ни считал, по частям получалось дороже, а эта одна из самых дешевых, которую удалось найти). Мой выбор пал на шасси DAGU 4WD chasis kit, представляющее из себя 4-х колесную платформу с моторами. Вот так выглядит комплект поставки.

Площадки для установки различного навесного оборудования сделаны из красного акрилового стекла с большим количеством крепежных отверстий для установки датчиков, контроллеров, сервомоторов. Акриловое стекло, надо сказать, сверлится очень даже легко, поэтому, если даже что-то не попадет в будущем в готовые отверстия, всегда можно легко сделать дополнительные. Колеса прорезиненные. Моторы коллекторные с пластиковыми редукторами.

Платы

Размеры: 175 х 109 х 3 мм

Расстояние между платами (высота идущих в комплекте стоек): 24мм

Клиренс: 45 мм

Колеса

Диаметр колес: 67 мм

Ширина обода: 26 мм

Моторы

Напряжение: 4.5 — 7.2 В

Обороты холостого хода: 90 ± 10 об/мин

Ток холостого хода: 190 мА (макс. 250 мА)

Крутящий момент: 0.8 кг · см

Максимальный ток: 1 А

На сборку уходит минут двадцать. В собранном виде шасси выглядит вот так:

С двигателями, честно говоря, у меня вышла засада. Эти двигатели не предназначены для установки на них энкодеров, а для меня это важно, так как я планирую использовать энкодеры для обеспечения обратной связи для более точного позиционирования. Поэтому, скорее всего, если не удастся переделать эти, двигатели в дальнейшем буду менять на другие.

В целом, собранная платформа выглядит достаточно симпатично. Если бы не проблема с энкодерами, я был бы доволен на 100%.

Как вы оцениваете эту публикацию?

« « Шасси для робота за 200 рублей

Всякий робототехник, приступая к созданию робота, задумывается о шасси . Перед вами гениальная своей простотой и дешевизной идея изготовления шасси для робота из китайских машинок.

Для создания шасси нам потребуются два самых отвратительных китайских игрушечных танка на электротяге . Они совсем не обязаны уметь поворачивать - так гораздо дешевле.

Неприглядность несёт в себе два плюса: низкая цена и отсутствие жалости во время разбора танков.

Как предупреждает идеи, такие дешёвые детища китайской промышленности воняют аццки, потому жалко их не будет.

Итак, танки-доноры у нас есть. Поехали!

Снимаем крышки с танков-доноров.