Creé este instructivo para mostrar mi desarrollo de un proyecto modular de robot arduino para el curso MAKE en la Universidad del Sur de la Florida (makecourse.com).

Este robot utiliza un estuche impreso en 3D diseñado en SolidWorks que utiliza bandejas y ranuras para contener todos los componentes.

Está diseñado para ser modular y actualizable a través de cambios de software y hardware que pueden incorporarse fácilmente. La primera etapa es un rover de tres ruedas controlado por Bluetooth.

El proyecto está controlado por un Arduino Nano, que fue elegido por su tamaño compacto en comparación con el Uno que tiene las mismas capacidades.

Suministros:

Paso 1: Paso 1: Componentes utilizados

Piezas impresas en 3D:

• Caso principal del cuerpo
• 2 ruedas
• 2 soportes de motor

Piezas de corte por láser:

• Deslizamiento de 3 componentes en bandejas

Hardware:

• Arduino Nano
• Radio Shack 276-150 PCB proto-board
• Módulo Bluetooth HC-05 o HC-06
• MPU-6050 6DOF Giroscopio + Acelerómetro Módulo
• Pantalla LCD 16x2 I2C
• L298D Controlador de motor de doble puente en H

Hardware adicional:

• Batería de 12 voltios LiPo

• 2 x 12 voltios 300: 1 motorreductores

• Cables de cinta para conectar componentes.
• Bandas elásticas para neumáticos
• impresora 3d

Paso 2: Paso 2: Piezas impresas en 3D

Este proyecto utiliza varias piezas impresas en 3D diseñadas a medida. La Universidad del Sur de la Florida tiene varios tipos de impresoras 3D disponibles para los estudiantes y eso es lo que usé para imprimir estas partes. Hay 6 partes que diseñé para el robot. El cuerpo principal tiene ranuras en las que se deslizan los montajes del motor y también ranuras de 1/8 de pulgada que recorren ambos lados interiores con un espaciado de 1/8 para sostener las bandejas de electrónica. Con la ranura interior, las bandejas se pueden reposicionar hacia arriba o hacia abajo para acomodar componentes de diferentes tamaños y para mover el peso hacia arriba o hacia abajo para un mejor CG, según sea necesario. En la imagen de la carrocería principal impresa en 3D, puede ver algunas deformaciones debido al hecho de que tuve la pieza en mi automóvil en un caluroso día de Florida y debido a que se imprimió con PLA tiene una temperatura de fusión más baja que el ABS. El ABS sería una mejor opción si la parte va a ver temperaturas más altas. He incluido todos los archivos STL en un archivo zip para impresión 3D si desea replicar las partes.

Paso 3: Paso 3: los componentes eléctricos

La primera etapa del robot fue crear un robot que pudiera manejar con mi Bluetooth en mi teléfono celular. Esto se puede hacer en una placa de pan utilizando el Arduino, el módulo Bluetooth HC-05 y el controlador de motor L298D. He incluido una hoja de conexión de cables que indica qué cables van a qué pines. El Arduino, el módulo Bluetooth y el MPU6050 (solo necesarios para agregar capacidades de auto balanceo) encajan en la misma bandeja de componentes que se desliza en el cuerpo principal. El controlador del motor encaja en una segunda bandeja y una tercera bandeja bloquea la pantalla LCD en el compartimiento superior.

La segunda fase de esta construcción agregará la capacidad de equilibrar a 2 ruedas. El diseño original se realizó en una placa de pan, pero durante la prueba de la fase de balanceo del proyecto, los cables planos y el MPU6050 vibrarían demasiado y se soltarían cuando el robot se cayera.

Usé cables de cinta hechos a mano hechos a medida que se extienden a lo largo de la pared posterior para una instalación más limpia.

Por último, los motores se atornillan a los montajes del motor y simplemente se deslizan en sus respectivos canales en C en la parte inferior de la caja. Todas las bandejas y soportes del motor se mantienen en sus ubicaciones por la tapa.

Paso 4: Paso 4: el Código Arduino

Hay dos archivos de código para este proyecto, el archivo BlueTooth_Rover.zip contiene el código necesario para usar el robot como un vehículo de 3 ruedas y el segundo archivo Balancing_Rover.zip contiene mi código hasta ahora, pero aún se está modificando para obtener el robot Para equilibrar mis pocos segundos. Continuaré refinando el código de balanceo y actualizaré este instructivo una vez que el código haya terminado. Siéntase libre de usar el código como ventaja para lograr que el rover se balancee en solo dos ruedas.

Paso 5: Paso 5: Montaje

El primer paso en el montaje es montar su Arduino, Bluetooth y el MPU6050 opcional en una tabla de pan o proto, luego monte la tarjeta en una de las bandejas. Utilice los diagramas de cableado del paso 3 para las conexiones de montaje. El siguiente paso es pegar o atornillar el soporte del motor de 2 piezas y luego unir el motor al soporte con tornillos. Las ruedas están impresas en 3D con orificios del eje del motor ligeramente más pequeños y se perforan hasta el tamaño final de poco menos de 6 mm para un ajuste a presión antes de pegar bandas de goma en el perímetro de las ruedas para un mejor agarre. Para el controlador del motor, desoldé los bloques de terminales de salida del controlador del motor y soldé los cables del motor directamente al módulo porque los cables necesitan espacio libre en el caso de que los bloques de terminales no tengan. Instale separadores de nylon en la pantalla LCD como se muestra en las imágenes. Suelde 3 potenciómetros de 10k en una pequeña pieza de proto board con 5v común y conexión a tierra en los pines externos de cada potenciómetro y los cables del pin central son las salidas PID. Monte el módulo PID al lado de la pantalla LCD. El ensamblaje de la pantalla LCD / PID se desliza dentro del orificio superior de la caja desde el interior después de perforar una ranura sobre el lado que tiene los potenciómetros y una bandeja debajo que la bloquea en su lugar. Conecte todas las tarjetas a la tarjeta maestra Arduino con cables de cinta y deslícelas en la caja como se muestra en las imágenes. Para el rover de tres ruedas, una pequeña rueda giratoria de Lowes está simplemente unida al lado inferior de la caja con velcro. Instale una batería cargada, cargue el código, vincule el bluetooth y diviértase.

Paso 6: Paso 6: Reflexiones finales y video

Comencé este proyecto para la clase de ingeniería Make en la Universidad de

Sur de la Florida. Realmente disfruté esta clase y aprendí mucho del Dr. R. Schlaf y de los asistentes técnicos. El Dr. R. Schlaf estaba en profesor impresionante. Hacer este proyecto fue la primera vez que usé Autodesk Inventor, una impresora 3D y un cortador láser. Este es también mi primer Instructable. Si bien el semestre podría haber terminado, me gustó mucho la dirección a la que se dirige este proyecto y planeo continuar desarrollando este proyecto y expandir sus capacidades. Tan pronto como el código se resuelva para el balanceo, tengo algunas ideas para permitir que el robot se endurezca si se cae y haré esa fase 3 para el rover.

Gracias por la gran oportunidad de aprendizaje.