Comment construire un robot Arduino 4WD pour les débutants

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Les voitures télécommandées sont amusantes, bien sûr, mais les voitures robotiques autonomes sont encore plus amusantes. Dans ce tutoriel, nous allons construire un robot à quatre roues qui peut contourner et éviter les obstacles. J'ai acheté ce kit complet 4 roues motrices d'AliExpress, mais vous pouvez facilement acheter la plupart de ces composants dans un magasin d'électronique et les assembler vous-même.

Je vous recommande de lire toutes les instructions avant de commencer, car cela permettra de clarifier certaines choses qui pourraient prêter à confusion pour la première fois. En outre, cela peut ressembler à un projet très long et avancé en raison de la longueur des instructions, mais c'est en fait assez simple. Pas besoin d'être intimidé - c'est un projet de niveau débutant que vous pouvez obtenir des résultats satisfaisants, puis construire sur que vous en apprendre davantage. Vous n'aimez pas ce style de robot? Voici d'autres robots Arduino 8 Robots Arduino que vous pouvez construire pour moins de 125 $ 8 Robots Arduino que vous pouvez construire pour moins de 125 $ L'Arduino peut faire beaucoup, mais saviez-vous qu'il peut créer des robots à part entière? Pour assez bon marché, aussi! Lisez plus que vous pourriez facilement construire à la place.

Voici ce que nous avons, après avoir tout sorti de l'emballage:

arduino-bot-parts

Pour commencer, nous allons attacher les moteurs et le pont H (la carte qui alimente les moteurs) à la partie inférieure du châssis. Tout d'abord, fixez les quatre supports métalliques (ils sont rectangulaires, des blocs de métal percés) à chaque moteur en utilisant deux longs boulons et deux écrous.

arduino-bot-support

Vous devrez vous assurer qu'ils sont attachés correctement, alors vérifiez l'image ci-dessous pour vous assurer que le côté du bloc avec deux trous percés sera tourné vers le bas. Notez que les fils de chaque moteur pointent vers le centre du châssis.

arduino-bot-motors

Maintenant, chaque moteur peut être fixé au châssis en utilisant deux boulons courts dans le bas de chaque support métallique. Voici une vue du bas du châssis pour voir où les boulons doivent être:

vis-moteur-vue de dessous

L'étape suivante consiste à sécuriser le pont H (c'est le panneau rouge, dans mon kit) au châssis. Vous voudrez peut-être attendre que tous les fils soient attachés au pont H avant de faire cela, mais c'est à vous de décider (je trouve que c'est plus facile). Une note rapide: mon kit manquait un certain nombre d'attaches, donc j'ai utilisé du ruban électrique pour fixer le pont. Cependant, vous pouvez voir ici où les boulons et les écrous auraient disparu:

h-pont-boulons

Maintenant que le pont H est connecté, vous pouvez commencer à câbler l'alimentation. Parce que le support de batterie six-AA est livré avec un adaptateur DC, vous devrez soit couper l'extrémité (ce que j'ai fait) ou faire passer les fils de démarrage aux batteries eux-mêmes.

porte-batterie-cc enlevé

Peu importe comment vous décidez de le faire, vous allez passer le fil positif au port marqué "VMS" et le fil négatif à celui marqué "GND" sur le pont. Dévissez les attaches et assurez-vous qu'elles sont bien fixées. Ensuite, vous connecterez les fils du moteur. Des deux côtés, il y a un ensemble de deux ports; l'un est étiqueté "MOTORA" et l'autre "MOTORB." Les deux fils rouges de chaque côté iront dans le port vert le plus au centre, et les deux fils noirs iront dans le plus à l'extérieur. Cette image devrait le rendre plus clair:

h-pont-moteurs-câblés

J'ai trouvé que je devais enlever une partie du boîtier des fils du moteur pour que cela fonctionne. Maintenant que les moteurs et l'alimentation sont tous câblés, faites glisser les roues sur les arbres d'entraînement du moteur et fixez les quatre arbres en cuivre aux emplacements indiqués sur l'image ci-dessous (chaque arbre en cuivre nécessite un petit boulon). Ce robot commence à prendre forme!

roues sur des arbres d'entraînement

Maintenant, placez cette partie du châssis de côté et prenez l'autre qui va s'asseoir sur le dessus. La prochaine étape consiste à attacher l'Arduino - encore une fois, j'ai dû utiliser du ruban électrique, mais vous devriez être en mesure de mieux sécuriser le vôtre avec des boulons et des écrous.

arduino-châssis

L'étape suivante nécessite le micro servo, la traverse noire, le support de servo (composé de trois pièces en plastique noir) et quelques petites vis. Utilisez l'une des plus grandes vis acérées du kit pour attacher la traverse noire au micro servo:

barre transversale noire-micro-servo

Puis retournez le servo à l'envers dans l'anneau en plastique noir du support. Assurez-vous que les fils sortant du servo sont orientés dans la même direction que la partie la plus longue du support (encore une fois, voir l'image ci-dessous) et utilisez quatre vis minuscules pour fixer la barre transversale (il y a quatre trous aligner avec les trous sur la barre transversale).

anneau noir servo

Voici à quoi ça ressemble après:

fond de plateau

Enfin, prenez les deux autres pièces du support de servo et enclenchez-les sur le servo (il y a des rainures dans les pièces latérales qui correspondent à la languette en plastique du servo).

complété-servo-titulaire

Maintenant que le support de servo est complet, il peut être monté sur le châssis.

support de servo-monté

Voici où vont les boulons:

servo-support-châssis-boulons

Il est temps de donner quelques yeux à notre robot. Fixez le capteur à ultrasons sur le support de servo à l'aide de deux attaches.

ultrasons-capteurs-zip-cravates

Si vous travaillez avec le même kit que moi, vous aurez reçu un blindage de capteur Arduino. Nous ne l'utiliserons pas dans cette version, mais vous pouvez la placer sur le dessus de l'UNO maintenant si vous voulez (comme je l'ai dans l'image ci-dessous). Alignez simplement les broches du bas du blindage avec les ports d'E / S de l'Arduino et appuyez dessus pour les connecter. Vous n'en avez pas besoin pour l'instant, mais les boucliers peuvent vous être utiles Le Top 4 Arduino Shields pour superpouvoir vos projets Le Top 4 Arduino Shields pour superpouvoir vos projets Vous avez acheté un kit de démarrage Arduino, vous avez suivi toutes les bases guides, mais maintenant vous avez frappé une pierre d'achoppement - vous avez besoin de plus de bits et de bobs pour réaliser votre rêve électronique. Heureusement, si vous avez ... Lire la suite.

arduino-sensor-shield

Si vous connectez un blindage de capteur ou non, vous aurez besoin de quatre fils pour connecter le capteur à ultrasons à l'Arduino. Il y a quatre broches sur le capteur, VCC, GND, TRIG et ECHO. Connectez le VCC à la broche 5V de l'Arduino, GND à GND et TRIG et ECHO aux broches d'E / S 12 et 13.

Prenez maintenant la partie inférieure du châssis et connectez six fils de cavalier aux broches d'E / S du pont H (elles sont marquées ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 et ENB). Prenez note des fils de couleur qui sont connectés à quels ports, comme vous aurez besoin de savoir plus tard.

h-pont-fils

Maintenant, il est temps de commencer à mettre cette chose ensemble. Saisissez la partie supérieure du châssis et placez-la sur le dessus des arbres de cuivre reliés à la partie inférieure, et tirez les fils attachés au pont H à travers le trou au centre du châssis. Connectez les six fils aux ports d'E / S comme suit:

  • ENA vers le port E / S 11
  • ENB vers le port d'E / S 10
  • A1 vers le port d'E / S 5
  • A2 vers le port E / S 6
  • B1 vers le port E / S 4
  • B2 vers le port E / S 3

arduino-bot-câblage

Maintenant, utilisez quatre vis courtes pour attacher la partie supérieure du châssis aux arbres en cuivre. Placez le support de la batterie de six-AA sur le dessus du châssis (vissez-le si vous le pouvez), attachez le support de la cellule 9V à l'Arduino, et ce bot est prêt à basculer!

arduino-bot-final

Eh bien, presque prêt à basculer. Il n'a pas encore assez de personnalité.

arduino-bad-bot

Nous y allons. Maintenant, pour lui donner un cerveau. Faisons de la programmation.

La première chose que nous ferons est de tester pour s'assurer que le pont et les moteurs sont connectés correctement. Voici un croquis rapide qui dira au bot d'avancer d'une demi-seconde, de reculer d'une demi-seconde, puis de tourner à gauche et à droite:

C'est beaucoup de code pour un test simple, mais la définition de toutes ces fonctions facilite le réglage ultérieur. (Un grand merci à Billwaa pour son article sur l'utilisation du H-bridge pour définir ces fonctions.) Si quelque chose ne va pas, vérifiez toutes vos connexions et que les fils sont connectés aux broches correctes. Si tout a fonctionné, il est temps de passer au test du capteur. Pour utiliser le capteur à ultrasons, vous devez télécharger la bibliothèque NewPing, puis utiliser Esquisse> Inclure la bibliothèque> Ajouter une bibliothèque .ZIP ... pour charger la bibliothèque.

add-zip-library

Assurez-vous que vous voyez l'instruction include en haut de votre croquis; Si ce n'est pas le cas, cliquez sur Esquisse> Inclure la bibliothèque> NewPing . Une fois que vous avez fait cela, chargez l'esquisse suivante:

Téléchargez l'esquisse et ouvrez le moniteur série en utilisant Outils> Moniteur série . Vous devriez voir une séquence de nombres mise à jour rapidement. Tenez votre main devant le capteur et voyez si ce nombre change. Déplacez votre main vers l'intérieur et l'extérieur, et vous devriez obtenir une mesure de la distance entre votre main et le capteur.

sensor_test

Si tout a bien fonctionné, il est temps de tout mettre ensemble et de laisser fonctionner cette chose! Voici le code pour le robot maintenant. Comme vous pouvez probablement le dire, il s'agit essentiellement des deux esquisses de test assemblées avec une instruction if ajoutée pour contrôler le comportement du robot. Nous lui avons donné un comportement d'évitement d'obstacles très simple: s'il détecte quelque chose de moins de quatre pouces, il sauvegarde, tourne à gauche et recommence à bouger. Voici une vidéo du bot en action.

Donnez une vie à votre robot

Une fois que vous avez obtenu ce comportement, vous pouvez ajouter un comportement plus complexe; faire alterner le robot entre tourner à gauche et à droite, ou choisir au hasard; sonner un buzzer s'il se rapproche de quelque chose; il suffit de tourner, au lieu de reculer; vous n'êtes vraiment limité que par votre imagination. Vous pouvez utiliser à peu près n'importe quoi dans votre kit de démarrage Arduino. Que contient votre kit de démarrage Arduino? [Arduino Débutants] Qu'y a-t-il dans votre kit de démarrage Arduino? [Arduino Débutants] Face à une boîte pleine de composants électroniques, il est facile d'être débordé. Voici un guide pour exactement ce que vous trouverez dans votre kit. Lire la suite pour ajouter plus de fonctionnalités. Vous remarquerez également que nous n'avons encore rien codé pour le servo: vous pouvez réellement faire bouger les "yeux" de votre robot d'avant en arrière. peut-être les utiliser pour chercher un chemin au lieu de simplement reculer chaque fois qu'il trouve un obstacle directement en face.

Faites-nous savoir si vous décidez de construire ce robot ou un autre, et dites-nous comment vous décidez de personnaliser son comportement ou son apparence. Si vous avez des questions à propos de ce robot, postez-les dans les commentaires ci-dessous, et je verrai si je peux vous aider!

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