Ta strona używa ciasteczek (plików cookies), dzięki którym może działać lepiej. Dowiedz się więcejRozumiem i akceptuję

Kurs budowy robotów – #3 – konstrukcja mechaniczna

Roboty 23.12.2016 Damian (Treker)

kursbudowyrobota_3Po zapoznaniu się z wyposażeniem omówionego wcześniej shielda pora zająć się drugą, kluczową częścią tego projektu. Tym razem robot stanie na swoich (trzech) kołach.

Złożenie konstrukcji mechanicznej, to już ostatni krok przed programowaniem robota, czyli tym, co najważniejsze podczas tej serii artykułów.


Nawigacja serii artykułów:
« poprzednia częśćnastępna część »

Kup zestaw elementów i zacznij naukę w praktyce! Przejdź do strony dystrybutora »

Krok 1:  mocowanie Arduino oraz baterii

Na początku należy zamocować dystanse, do których docelowo zamontowane zostanie Arduino. Będą one również konieczne do przytrzymania na swoim miejscu koszyka z bateriami.

W tym celu potrzebujemy:

  • 1x podwozie ze sklejki,
  • 6x dystans 10 mm,
  • 6x śrubka 6 mm,
  • 6x podkładka M3,
  • 6x podkładka sprężysta M3.
kurs_budowy_robotow_1

Elementy używane podczas kroku 1.

Zestaw elementów do budowy robota

Gwarancja pomocy na forum dla osób, które kupią poniższy zestaw!

Części pozwalające wykonać ćwiczenia z kursu budowy robotów dostępne są w formie gotowych zestawów! W komplecie znajdują się elementy mechaniczne (w tym koła i silniki), baterie oraz shield!


Kup w Botlandzie »

Podkładki sprężyste charakteryzują się nieregularnym kształtem, który zostaje wyrównany po ich mocnym ściśnięciu. Podkładki te sprawiają, że całość nie będzie się samoczynnie rozkręcać np. pod wpływem drgań.

Sposób wykorzystania podkładek uniwersalnych.

Sposób wykorzystania podkładek sprężystych.

Na początku na każdą śrubkę należy nałożyć podkładkę sprężystą, a następnie zwykłą:

Kolejność nakładanych elementów.

Kolejność nakładanych elementów.

Postępując zgodnie z powyższą ilustracją należy przygotować 6 śrubek z nałożonymi podkładkami:

Wstępne przygotowanie śrubek.

Wstępne przygotowanie śrubek.

Następnie wkładamy je od spodu sklejki w odpowiednie otwory (widoczne na poniższym zdjęciu), a następnie od góry przykręcamy dystanse. W zupełności wystarczy tutaj dokręcić śrubki ręcznie, nie ma potrzeby robienia tego bardzo mocno za pomocą śrubokrętu.

Zwróć uwagę, aby dystanse znalazły się po stronie
z wygrawerowanym logotypem Forbota.

Dla łatwiejszej identyfikacji 4 miejsc pod dystanse, na których będzie się później opierało Arduino otwory te zostały dodatkowo zaznaczono grawerem.

Grawerowane oznaczenie otworów.

Grawerowane oznaczenie otworów.

Krok 2: Montaż silników

Podczas tego etapu zamontujemy oba silniki. Ich wyprowadzenia są dość kruche. Warto obchodzić się z nimi delikatnie, aby nie ułamać przewodów. W takim wypadku konieczne będzie ich ponowne przylutowanie – wtedy może przydać się nasz kurs lutowania.

Zacznijmy od pierwszego silnika. W tym celu potrzebne będą:

  • 1x silnik,
  • 1x zielona wtyczka dla silnika (wyciągnięta z shielda),
  • 2x mały element ze sklejki (zgodne z poniższym zdjęciem),
  • 2x śrubka M3 o długości 30 mm,
  • 2x nakrętka M3.

Przed rozpoczęciem montażu silnika należy na końcach jego przewodów założyć wtyczkę, która zostanie później wpięta w shield. Operację wykonujemy tak samo, jak w poprzedniej części kursu, gdy mocowaliśmy przewody od koszyka z bateriami.

 

Trzeba pamiętać o umieszczeniu przewodu w odpowiednim miejscu wtyczki:

Poprawne umiejscowienie przewodu w złączu.

Poprawne umiejscowienie przewodu w złączu.

Uwaga! Do środka złącza należy włożyć jedynie odizolowaną część przewodu! 

Do środka złącza wkładamy jedynie odizolowaną część przewodu.

Tym razem nie musimy się jednak przejmować kolejnością ułożenia przewodu we wtyczce. Można zrobić to dowolnie, w razie problemów całość poprawimy na etapie programowania robota.

Aby iść dalej potrzebny jest więc następujący zestaw elementów:

kurs_budowy_robotow_5

Montaż silnika polega na przełożeniu „grzybków” ze sklejki na drugą stronę płytki oraz skręcenie całości za pomocą dołączonych do zestawu długich śrub. Całość ilustrują poniższe zdjęcia.

Zwróć uwagę, że silniki muszą znaleźć się po przeciwnej stronie,
niż wcześniej zamontowane dystanse.

Operację powtarzamy analogicznie dla drugiego silnika. Ostatecznie po tym etapie całość powinna wyglądać następująco:

Krok 3: Przygotowanie trzeciego punktu podparcia

Nasz robot za każdym razem będzie podpierał się na 3 punktach. Dwa z nich to gumowe koła, które przymocowane będą do silników. Trzeci punkt, który zapewni nam równowagę, to swobodne koło, które będzie mogło obracać się w dowolnym kierunku – mechanizm znany z wózków sklepowych.

Tym razem potrzebne będą:

  • 1x koło swobodne,
  • 8x podkładka zwykła,
  • 4x podkładka sprężysta,
  • 4x śrubka M3 o długości 20 mm,
  • 4x dystans M3 o długości 10 mm.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Na każdym narożniku podstawy koła swobodnego należy wykonać połączenie składające się kolejno z: śrubki, podkładki sprężystej, podkładki zwykłej, podstawy koła, podkładki zwykłej oraz dystansu. Cała kolejność widoczna jest na poniższym zdjęciu:

Kolejność elementów podczas tego kroku.

Kolejność elementów podczas tego kroku.

W efekcie powinniśmy uzyskać koło z następującymi mocowaniami:

Krok 4: Postawienie robota „na kołach”

Podczas tego etapu połączymy przygotowane modułu, aby ustawić całego robota już na kołach. Na początek warto przykręcić koło swobodne. W tym celu konieczne będą:

  • 1x przygotowane wcześniej koło swobodne z 4 mocowaniami,
  • 8x podkładka M3,
  • 4x nakrętka M3.

Na przygotowane wcześniej koło swobodne nakładamy 4 podkładki:

Dodanie brakujących podkładek.

Dodanie brakujących podkładek.

Następnie całość wkładamy (od spodu) w podłużne otwory rozłożone promieniście dookoła logo Forbota. W zależności od konkretnego modelu koła może ono pasować w różne otwory. Na pewno jednak wszystkie 4 śrubki powinny przejść na drugą stronę sklejki.

Na tak przełożone śrubki nakładamy kolejne podkładki, a całość skręcamy nakrętkami:

Następny etap, to wciśnięcie na osie silników kół, co nie wymaga dużej siły. Po tej operacji całość powinna prezentować się następująco:

Robot postawiony na kołach.

Robot postawiony na kołach.

Kół nie należy dociskać do końca osi silników! Konieczne jest pozostawienie
małego odstępu, aby koła nie tarły o ramę ze sklejki!

Odstępy między kołami i sklejką.

Odstępy między kołami i sklejką.

Widok na całą konstrukcję od spodu:

Widok robota od dołu.

Widok robota od dołu.

Krok 5: Zamocowanie baterii

Przedostatni krok, to montaż koszyka z bateriami, potrzebne elementy:

  • 1x koszyk z 6 bateriami AA,
  • 1x element ze sklejki z logo Forbota,
  • 2x śrubka M3 o długości 30 mm,
  • 2x podkładka M3 zwykła.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Koszyk z bateriami należy położyć na robocie przewodami w stronę logo Forbota, a następnie od góry przykręcić dodatkowy fragment sklejki. Uwaga! Przykręcamy go delikatnie, tak, aby koszyk z bateriami nie był luźny. Nie ma jednak potrzeby, aby mocno go ściągać.

Śrubki mocujące powinny wejść w dystanse,
które były mocowane już podczas 1 kroku tej instrukcji.

Krok 7: Montaż Arduino

Ostatni krok składania części mechanicznej, to montaż Arduino oraz naszego shielda. W tym celu potrzebne będą:

  • 1x Arduino,
  • 3x śrubka M3 o długości 6 mm.
Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Elementy potrzebne podczas tego kroku.

Ważne jest odpowiednie umiejscowienie przewodów, te od zasilania powinny znaleźć się pod naszą płytką Arduino. Natomiast pozostałe (od silników) chwilowo można odłożyć na bok.

Arduino przykręcamy jedynie na 3 śrubki – nie wykorzystujemy otworu obok złącza USB. Niestety projektanci tej płytki przewidzieli tam bardzo mało miejsca na śrubkę, dlatego najwygodniej będzie pominąć ten otwór. Wystarczy, że Arduino będzie się opierać w tym miejscu na dystansie.

Na koniec pozostaje wykorzystać nasz shield i podłączyć do niego przewody:

Krok 8: Gotowe!

Najważniejsza część mechaniki naszego robota jest już gotowa. Podczas kolejnych artykułów będziemy ją jeszcze rozbudowywać poprzez dodawanie odpowiednich czujników. Na ten moment cała konstrukcja powinna wyglądać następująco:

Gotowa część mechaniczna robota!

Gotowa część mechaniczna robota!

Podsumowanie

W kolejnej części kursu budowy robotów zajmiemy się napisaniem pierwszego programu, który ożywi robota. Na początku bez czujników – zajmiemy się jazdą po zaprogramowanej „na sztywno” trasie. Będzie to wprowadzenie do rozwijania bardziej zaawansowanych algorytmów.

Kup zestaw elementów i zacznij naukę w praktyce! Przejdź do strony dystrybutora »

Autor kursu: Damian (Treker) Szymański
Ilustracje: Piotr Adamczyk

Powiadomienia o nowych, darmowych artykułach!

Komentarze

qbeczek

21:47, 26.12.2016

#1

Złożyłem już robota i taki mam mały problem... Muszę czekać i patrzeć na niego jak stoi w bezruchu przez tyle czasu... Generalnie jeżeli dobrze myślę to żeby się pobawić wystarczy znać, które piny arduino odpowiadają za silniki?

flateric

20:48, 27.12.2016

#2

Gdzie mogę znaleźć opis pinów shielda dołączonego do zestawu? Brak dokumentacji uniemożliwia mi uruchomienie robota.

Treker
Autor wpisu
Administrator

21:57, 27.12.2016

#3

qbeczek, flateric, wszystkie te informacje pojawią się w kolejnym odcinku kursu. Specjalnie nie podawaliśmy ich wcześniej, aby czegoś nie "napsuć" - jest jeszcze kilka ważnych spraw do omówienia zanim całość ruszy. Odrobina cierpliwości, artykuł pojawi się niedługo :) Na ten moment polecam trening programowania na pozostałych podzespołach shielda - większość z nich ma obok siebie nadrukowane numery pinów, z którymi są podłączone :)

Lofi_Toys

17:56, 01.01.2017

#4

Kurcze rewelacyjny kurs i tylko żałuję że syn dostał zestaw na prezent z innej firmy :(

Jednak czekamy cierpliwie aby w waszym sklepie pokazały się poszczególne elementy gotowego zestawu (shield plus czujniki które musimy sobie zamówić) jednak zamiast gotowej konstrukcji robota zamierzamy wykorzystać ogromną ilość posiadanych klocków lego technic które dają niesamowite możliwości budowy. Będzie to nasza wersja lego mindstorm które jest bardzo drogie :)

adamzurada

9:22, 04.01.2017

#5

Cześć Treker!

Dołączyłem do szczęśliwych posiadaczy zestawu :)

Mam u siebie Arduino Uno Wifi, dlatego będę mógł sterować zdalnie robotem z PC.

Jednakże pytanie mam odnośnie kamerki - myślisz, że można ją podłączyć do naszego dedykowanego shielda? np. ArduCam, żeby przesyłać parę klatek/s zdjęć, poprzez moguł Wifi w Arduino.

Czy raczej nie próbować tego z arduino (pewnie wydajność marna, żeby przetworzyć zdjęcie).

i użyć po prostu smartfona do streamingu hmm.

Co myślisz?

Proszę o pomoc i krótką instrukcję jak i którą mogę podpiąć kamerkę do naszego robota!

Dziękuję!!

Pozdrowienia!

Treker
Autor wpisu
Administrator

14:31, 05.01.2017

#6

Lofi_Toys, dzięki za miłe słowa :) Na chwilę obecną jeszcze nie wiem kiedy w sprzedaży pojawią się osobne elementy "luzem", będę na pewno informował o tym na Forbocie oraz na naszym Facebooku.

adamzurada, kamery najczęściej korzystają z SPI, więc jest to możliwe (4 pinowe złącze obok ekspandera portów na naszym shieldzie). Jednak nie wydaje mi się, aby miało to większy sens. Przeczytaj moją recenzję ArduCama - wydajność tego rozwiązania jest bardzo słaba i ciężko znaleźć dla tej kamery sensowne zastosowanie: Czy do Arduino można podłączyć kamerę? Test ArduCAM!

Maverick97

12:14, 15.02.2017

#7

Kurs rewelacyjny i bardzo przejrzyście napisany. Gratulacje :)

Jakie silniki zostały wykorzystane w tym projekcie i dlaczego akurat te?

Treker
Autor wpisu
Administrator

16:11, 16.02.2017

#8

Maverick97, dzięki za miłe słowa :)

Są to popularne silniki DC z plastikowymi przekładniami. Zostały wykorzystane z kilku powodów, m.in. dlatego, że można je łatwo zamontować, mają spłaszczoną oś, co pozwala na łatwy montaż kół. Co więcej są stosunkowo tanie - inne silniki (wraz z kołami i mocowaniami) podniosłyby znacznie cenę zestawu.

Zobacz powyższe komentarze na forum

FORBOT Damian Szymański © 2006 - 2017 Zakaz kopiowania treści oraz grafik bez zgody autora. vPRsLH.

STAR OTTO – płytka od Arduino.org z STM32 i Wi-Fi

Oferta Arduino.org cały czas się powiększa. Tym razem producent poszedł...

Zamknij