Comment construire un robot Arduino 4 roues motrices pour débutants

Les voitures télécommandées sont amusantes, certes, mais conduite autonome Les voitures robotiques sont encore plus amusantes. Dans ce tutoriel, nous construirons un robot à quatre roues capable de se déplacer et d'éviter les obstacles. J'ai acheté ce kit 4 roues motrices complet chez 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 clarifiera certaines choses qui pourraient prêter à confusion dès la première fois. En outre, cela peut sembler être un projet très long et avancé en raison de la longueur des instructions, mais c'est en fait assez simple. Nul besoin d’être intimidé - c’est un projet de niveau débutant pour lequel vous pouvez obtenir des résultats satisfaisants, puis vous appuyer sur celui-ci pour en apprendre davantage. Vous n'aimez pas ce style de robot? Voici encore plus de robots Arduino 8 Robots Arduino que vous pouvez construire pour moins de 125 USD 8 Robots Arduino que vous pouvez construire pour moins de 125 USD L'Arduino peut faire beaucoup, mais saviez-vous qu'il peut créer des robots à part entière? Pour pas cher, aussi! Lire plus que vous pourriez facilement construire à la place.

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

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

Vous devrez vous assurer qu'ils sont correctement fixés. Vérifiez donc l'image ci-dessous pour vous assurer que le côté du bloc comportant deux trous percés sera dirigé vers le bas. Notez que les fils de chaque moteur sont dirigés vers le centre du châssis..

Maintenant, chaque moteur peut être attaché au châssis en utilisant deux boulons courts au bas de chaque support en métal. Voici une vue du bas du châssis pour vous permettre de voir où les boulons doivent être:

L'étape suivante consiste à fixer le pont en H (le tableau rouge, dans mon kit) au châssis. Vous voudrez peut-être attendre que tous les câbles soient connectés au pont en H avant de le faire, mais cela dépend de vous (je l'ai trouvé plus facile). Un petit mot: il manquait un certain nombre de fixations dans mon kit. J'ai donc utilisé du ruban isolant pour fixer le pont. Cependant, vous pouvez voir ici où les boulons et les écrous auraient disparu:

Maintenant que le pont en H est connecté, vous pouvez commencer à câbler l’alimentation. Étant donné que le support de pile de six piles AA est fourni avec un adaptateur CC, vous devrez soit couper l'extrémité (ce que j'ai fait), soit raccorder les câbles de liaison aux piles elles-mêmes..

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

J'ai découvert que je devais retirer 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 de cuivre aux emplacements indiqués dans l'illustration ci-dessous (chaque arbre de cuivre nécessite un petit boulon). Ce robot commence à prendre forme!

Maintenant, mettez de côté cette partie du châssis et prenez l’autre qui s’asseoira sur le dessus. L’étape suivante consiste à fixer l’Arduino. Je devais utiliser du ruban isolant, mais vous devriez pouvoir mieux sécuriser le vôtre avec quelques boulons et écrous..

La prochaine étape 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 grosses vis du kit pour fixer la traverse noire au micro servo:

Retournez ensuite le servo dans l’anneau en plastique noir du support. Assurez-vous que les fils qui sortent du servo sont orientés dans le même sens que la partie la plus longue du support (voir l’image ci-dessous), et utilisez quatre petites vis pour fixer la barre transversale (il y a quatre trous dans le support qui aligner avec les trous sur la barre transversale).

Voici à quoi ça ressemble après son attachement:

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

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

Voici où les boulons vont:

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

Si vous travaillez dans le même kit que moi, vous aurez reçu un bouclier de capteur Arduino. Nous ne l'utilisons pas dans cette version, mais vous pouvez le placer maintenant au-dessus de l'ONU si vous le souhaitez (comme dans l'image ci-dessous). Alignez simplement les broches situées au bas du blindage avec les ports d’entrée / sortie de l’Arduino et appuyez pour les connecter. Vous n'en avez pas besoin pour le moment, mais des boucliers peuvent vous être utiles. Les 4 meilleurs boucliers Arduino pour superposer vos projets Les 4 meilleurs boucliers Arduino pour superposer vos projets Vous avez acheté un kit de démarrage Arduino, vous avez suivi guides, mais maintenant vous avez frappé une pierre d'achoppement - vous avez besoin de plus de morceaux pour réaliser votre rêve d'électronique. Heureusement, si vous avez… Read More .

Que vous connectiez un blindage de capteur ou non, vous aurez maintenant 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 VCC à la broche 5V de l’Arduino, GND à GND, et TRIG et ECHO aux broches 12 et 13 d’E / S.

Saisissez maintenant la partie inférieure du châssis et connectez six câbles de pontage aux broches d’E / S du pont en H (ils sont marqués ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 et ENB). Notez quelles couleurs sont connectées à quels ports, comme vous devrez le savoir plus tard..

Il est maintenant temps de commencer à organiser cette chose. Saisissez la partie supérieure du châssis et placez-le au-dessus des tiges de cuivre raccordées à la partie inférieure, puis tirez les fils reliés au pont en H à travers le trou situé au centre du châssis. Connectez les six fils aux ports d’E / S comme suit:

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

Maintenant, utilisez quatre vis courtes pour fixer la partie supérieure du châssis aux arbres en cuivre. Placez le support de pile de six piles AA sur le châssis (vissez-le si vous le pouvez), fixez le support de pile 9 V à l’Arduino, et ce robot est prêt à vibrer.!

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

Nous y voilà. Maintenant, donnez-lui un cerveau. Faisons de la programmation.

La première chose à faire est de vérifier que le pont et les moteurs sont correctement raccordés. Voici un rapide croquis qui indiquera au bot de rouler en avant pendant une demi-seconde, de reculer pendant une demi-seconde, puis de tourner à gauche et à droite:

Cela représente 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 pont en H pour la définition de ces fonctions.) En cas de problème, vérifiez toutes vos connexions et assurez-vous 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… charger la bibliothèque.

Assurez-vous de voir la déclaration include en haut de votre croquis; si vous ne le faites pas, frappez Esquisse> Inclure la bibliothèque> NewPing. Une fois que vous avez fait cela, chargez le croquis suivant:

Téléchargez l’esquisse et ouvrez le moniteur série à l’aide de Outils> Moniteur série. Vous devriez voir une séquence de chiffres se mettre 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 qui vous sépare du capteur..

Si tout a fonctionné correctement, il est temps de tout mettre en place et de laisser ce système fonctionner! Voici le code pour le robot maintenant. Comme vous pouvez probablement le constater, il s’agit essentiellement des deux schémas de test associés à une instruction if supplémentaire permettant de contrôler le comportement du robot. Nous lui avons donné un comportement très simple d’évitement d’obstacles: s'il détecte un objet situé à moins de quatre pouces, il sauvegarde, tourne à gauche et recommence à avancer. Voici une vidéo du bot en action.

Donnez de la vie à votre robot

Une fois que ce comportement fonctionne correctement, vous pouvez ajouter un comportement plus complexe. faites alterner le robot en tournant à gauche ou à droite, ou choisissez au hasard; sonner une sonnerie si cela se rapproche de quelque chose; il suffit de tourner, au lieu de reculer; vous êtes vraiment seulement limité 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? [Débutants Arduino] Que contient votre kit de démarrage Arduino? [Débutants Arduino] Face à une boîte remplie de composants électroniques, il est facile de se sentir dépassé. Voici un guide pour exactement ce que vous trouverez dans votre trousse. Lisez Plus pour ajouter plus de fonctionnalités. Vous remarquerez aussi que nous n’avons encore rien codé pour le servo: vous pouvez en fait créer le robot “les yeux” bouger en avant et en arrière. peut-être les utiliser pour rechercher un chemin au lieu de simplement reculer chaque fois qu’il trouve un obstacle directement devant.

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 sur ce robot, postez-les dans les commentaires ci-dessous, et je verrai si je peux vous aider.!

Explorer plus sur: Arduino, Robotics.