線跟隨機(jī)器人開(kāi)源硬件

描述

介紹：

由于我們的許多追隨者都要求提供指導(dǎo)他們制作基本機(jī)器人的教程，因此我們決定提供本教程來(lái)描述該Line Follower Robot的分步制作。因此，您將找到所有必要的軟件和硬件部件，按照這些步驟制作您自己的機(jī)器人。

注意：在這個(gè)項(xiàng)目中，PCB 設(shè)計(jì)的主要部分是使用EasyEDA平臺(tái)制作的，因此請(qǐng)參閱 PCB 制作部分以了解有關(guān)此步驟的更多信息。

描述：

機(jī)器人是任何完全自動(dòng)的機(jī)器：它自行啟動(dòng)，自行決定工作方式，然后自行停止。它是一個(gè)包含傳感器、控制系統(tǒng)、機(jī)械手、電源和軟件的系統(tǒng)，所有這些都協(xié)同工作，以快速和精確地自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)。有許多不同類型的機(jī)器人需要它們執(zhí)行的任務(wù)。

任何機(jī)器人都具有以下基本特征：感知、運(yùn)動(dòng)、能量和智能。

什么是線跟隨機(jī)器人？

它被命名為 Line Follower Robot 僅僅是因?yàn)樗裱鸀樗O(shè)計(jì)的黑色軌道。所以我們需要兩個(gè)直流電機(jī)來(lái)讓它移動(dòng)，并且確保像紅外收發(fā)器這樣的傳感器來(lái)檢測(cè)線路并跟隨它，不要忘記我們項(xiàng)目中的 Arduino Nano 處理單元，但你可以使用其他微控制器來(lái)根據(jù)傳感器驅(qū)動(dòng)車輪。

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我們需要一個(gè) L293 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它允許我們控制直流電機(jī)的方向和速度。所以如果要讓機(jī)器人左轉(zhuǎn)，你應(yīng)該減慢左電機(jī)，加快右電機(jī)，右轉(zhuǎn)的情況相反，并保持兩個(gè)電機(jī)以相同的速度運(yùn)行以進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。

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但是如何找到黑線！

為了使機(jī)器人跟隨路線，采用紅外傳感器，黑色表面吸收光而白色表面反射光。傳感器安裝在機(jī)器人的左前端和右前端，將黑線保持在它們之間，直到傳感器獲得反射光。比較器將邏輯 1 發(fā)送到微控制器，然后微控制器打開(kāi)與傳感器關(guān)聯(lián)的電機(jī)。當(dāng)任何傳感器出現(xiàn)在黑線上時(shí)，微控制器會(huì)停止與該傳感器關(guān)聯(lián)的電機(jī)，并使機(jī)器人朝黑線的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)機(jī)器人到達(dá)終點(diǎn)并且兩個(gè)傳感器都獲得黑色表面時(shí)，機(jī)器人停止。

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機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)器人應(yīng)該有一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)容納電子部件，所以我們?yōu)闄C(jī)器人做了一些軟件設(shè)計(jì)——我指的是機(jī)器人機(jī)構(gòu)。為此，我使用 SolidWorks 軟件為機(jī)器人制作了上底座和下底座。如果您想制作一些 CNC 激光切割并生產(chǎn)您自己的機(jī)械裝置，我提供了 (.dxf) 文件。

下載 DXF 文件

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使用 EasyEDA 平臺(tái)的 PCB 設(shè)計(jì)

獲取原理圖和PCB

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關(guān)于立創(chuàng)達(dá)！

EasyEDA 是一個(gè)免費(fèi)的在線電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化社區(qū)，允許創(chuàng)建、測(cè)試和編輯原理圖和 PCB。

在此處找到 EasyEDA 平臺(tái)的鏈接。

所有平臺(tái)甚至 Android 都支持此在線程序。使用 EasyEDA，您可以為您的文檔、電路仿真和在線 PCB 設(shè)計(jì)進(jìn)行原理圖捕獲，并具有導(dǎo)入 PCB 和原理圖文件的能力。所以從這一點(diǎn)我們可以理解，我們可以在這個(gè)在線設(shè)計(jì)器中創(chuàng)建PCB，或者只是用其他軟件制作，然后將Gerber文件上傳到EasyEDA下訂單。

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如何設(shè)計(jì)PCB并訂購(gòu)！

像往常一樣，我們需要從這里運(yùn)行EasyEDA平臺(tái)，然后開(kāi)始一個(gè)新項(xiàng)目并導(dǎo)入Arduino Nano，L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，接頭連接器等必要的組件，并將它們連接在一起，使電路如圖所示. 之后，只需單擊convert project to PCB ，然后您將獲得您的 PCB 設(shè)計(jì)區(qū)域。我建議您直接單擊以下鏈接自動(dòng)獲取 PCB：直線跟隨機(jī)器人項(xiàng)目的直接鏈接

您也可以在訂購(gòu)前使用 PCB 查看器檢查 PCB，我提供了一張顯示我們?cè)O(shè)計(jì)的 PCB 的圖片。完成設(shè)計(jì)后，進(jìn)入制造輸出并設(shè)置一些參數(shù)。對(duì)我來(lái)說(shuō)，我更喜歡黑色的 PCB。付款并等待交貨。

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五天后，我拿到了我的 PCB，黑色、圓形、我們機(jī)器人的名稱 - PICTO92 以及我制作的所有標(biāo)簽都非常棒。其實(shí)這不是EasyEDA第一次給我留下深刻印象。這種高質(zhì)量的制作是意料之中的。

查看組件

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為了制作這個(gè)項(xiàng)目，您將需要以下組件：

• 有機(jī)玻璃機(jī)制

• 我們從EasyEDA訂購(gòu)的 PCB

• 兩個(gè)帶兩個(gè)輪子的直流電機(jī)

• 一個(gè) Arduino Nano

• 四個(gè)紅外傳感器 (TCRT5000)

• L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)器

• 四個(gè) LED 3mm

• 四個(gè) 330 歐姆電阻

• 接頭連接器

• 9V電池供電

大會(huì)

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您需要知道的只是如何將組件焊接到 PCB 上并完成如圖所示的電路。我們?cè)?PCB 上提供了一些標(biāo)簽來(lái)指導(dǎo)焊接組件。

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之后，使用螺釘將直流電機(jī)、紅外傳感器連接到有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)上，一些跳線將幫助您通過(guò)接頭連接器將傳感器和電機(jī)連接到 PCB。

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如圖所示，藍(lán)色 LED 指示電源存在，兩個(gè)紅色 LED 放置在兩側(cè)以指示電機(jī)電源存在。

代碼和驗(yàn)證測(cè)試

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組裝機(jī)器人后，最后一部分是控制機(jī)器人并使其遵循您為其設(shè)計(jì)的軌道的源代碼。為了使您的作業(yè)更加輕松，我們?yōu)槟谱髁舜a。正如您在圖片中看到的那樣，代碼注釋很好并且充滿指導(dǎo)性，讓您可以根據(jù)自己的需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，因此您可以根據(jù)您的機(jī)器人結(jié)構(gòu)和技術(shù)對(duì)其進(jìn)行修改。您可以從這里下載源代碼。

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我做了一條黑色軌道來(lái)測(cè)試機(jī)器人。正如您在圖片中看到的那樣，機(jī)器人成功地到達(dá)了終點(diǎn)線，所以我們可以說(shuō)我們成功了。我們的機(jī)器人在移動(dòng)和雙向轉(zhuǎn)彎時(shí)表現(xiàn)出很好的行為，同時(shí)沿著軌道沒(méi)有問(wèn)題。

這就是本教程的內(nèi)容。隨意翻閱它，并通過(guò)評(píng)論向我們?cè)儐?wèn)您想了解的有關(guān)此項(xiàng)目的任何信息。