So bauen Sie einen 4WD Arduino Roboter für Anfänger

Ferngesteuerte Autos machen zwar Spaß, aber selbstfahrend Roboterautos machen noch mehr Spaß. In diesem Tutorial bauen wir einen vierrädrigen Roboter, der herumfahren und Hindernisse vermeiden kann. Ich habe dieses komplette 4WD-Kit von AliExpress erworben, aber die meisten dieser Komponenten können Sie problemlos in einem Elektronikfachgeschäft kaufen und selbst zusammenstellen.

Ich empfehle Ihnen, alle Anweisungen vor dem Start durchzulesen, da dadurch einige Dinge klar werden, die beim ersten Durchlauf verwirrend sein können. Aufgrund der Länge der Anweisungen kann dies auch wie ein sehr langes, fortgeschrittenes Projekt aussehen, aber es ist eigentlich ziemlich einfach. Sie müssen sich nicht einschüchtern lassen - dies ist ein Projekt für Anfänger, mit dem Sie befriedigende Ergebnisse erzielen und darauf aufbauen können, wenn Sie mehr erfahren. Mögen Sie diesen Roboter nicht? Hier sind einige weitere Arduino-Roboter. 8 Arduino-Roboter, die Sie für weniger als 125 US-Dollar bauen können. 8 Arduino-Roboter, die Sie für weniger als 125 US-Dollar bauen können. Der Arduino kann viel, aber wussten Sie, dass er vollwertige Roboter schaffen kann? Für ganz billig auch! Lesen Sie mehr, was Sie stattdessen einfach bauen könnten.

Hier ist, was wir haben, nachdem wir alles aus der Verpackung genommen haben:

Zunächst legen wir die Motoren und die H-Brücke (die Karte, die die Motoren mit Strom versorgt) am unteren Teil des Chassis an. Befestigen Sie zuerst die vier Metallwinkel (sie sind rechteckig, gebohrte Metallblöcke) mit zwei langen Schrauben und zwei Muttern an jedem Motor.

Sie müssen sich vergewissern, dass sie richtig angebracht sind. Überprüfen Sie das Bild unten, um sicherzustellen, dass die Seite des Blocks mit zwei Bohrungen nach unten zeigt. Beachten Sie, dass die Drähte an jedem Motor zur Mitte des Chassis zeigen.

Jetzt kann jeder Motor mit zwei kurzen Schrauben an der Unterseite jeder Metallhalterung am Chassis befestigt werden. Hier ist eine Ansicht der Unterseite des Chassis, so dass Sie sehen können, wo sich die Schrauben befinden müssen:

Der nächste Schritt besteht darin, die H-Brücke (das ist die rote Platine in meinem Bausatz) am Chassis zu befestigen. Sie sollten vielleicht warten, bis alle Drähte an der H-Brücke befestigt sind, bevor Sie dies tun, aber das liegt an Ihnen (ich fand es einfacher). Eine kurze Anmerkung: In meinem Kit fehlten einige Befestigungselemente. Deshalb habe ich die Brücke mit Isolierband gesichert. Hier können Sie jedoch sehen, wohin die Bolzen und Muttern gegangen wären:

Nachdem die H-Brücke angeschlossen wurde, können Sie mit der Verdrahtung der Stromversorgung beginnen. Da der sechs AA-Batteriehalter mit einem Gleichstromadapter geliefert wird, müssen Sie entweder das Ende abschneiden (was ich auch tat) oder Brückenkabel zu den Batterien selbst führen.

Unabhängig davon, wie Sie sich dafür entscheiden, führen Sie die positive Leitung zum gekennzeichneten Port “VMS” und den negativen Draht zu dem beschrifteten “GND” Auf der Brücke. Schrauben Sie die Befestigungselemente fest und stellen Sie sicher, dass sie sicher sind. Dann verbinden Sie die Motorkabel. Auf beiden Seiten gibt es zwei Ports; einer ist beschriftet “MOTORA” und der andere “MOTORB.” Beide rote Drähte auf jeder Seite gehen in den mittleren grünen Port, und beide schwarzen Drähte gehen in den äußersten Bereich. Dieses Bild sollte es klarer machen:

Ich stellte fest, dass ich einige Gehäuse von den Motordrähten abziehen musste, damit dies funktioniert. Nachdem Sie die Motoren und die Stromversorgung vollständig verdrahtet haben, schieben Sie die Räder auf die Antriebswellen des Motors und befestigen Sie die vier Kupferwellen an den im Bild unten gezeigten Positionen (jede Kupferwelle benötigt eine kleine Schraube). Dieser Roboter nimmt Gestalt an!

Legen Sie nun diesen Teil des Chassis beiseite und schnappen Sie sich den anderen, der darauf sitzt. Der nächste Schritt ist, das Arduino wieder anzubringen, ich musste Elektroband verwenden, aber Sie sollten es besser mit Schrauben und Muttern befestigen können.

Der nächste Schritt erfordert das Mikroservo, das schwarze Querstück, den Servohalter (der aus drei schwarzen Kunststoffteilen besteht) und einige kleine Schrauben. Verwenden Sie eine der größeren scharfen Schrauben im Satz, um den schwarzen Querträger am Mikroservo zu befestigen:

Klappen Sie dann das Servo in den schwarzen Kunststoffring der Halterung. Stellen Sie sicher, dass die Drähte, die aus dem Servo kommen, in die gleiche Richtung zeigen wie der längere Teil des Halters (siehe Abbildung unten), und befestigen Sie die Querstange mit vier kleinen Schrauben (es sind vier Löcher im Halter vorhanden.) mit den Löchern an der Querstange ausrichten).

So sieht es nach dem Anhängen aus:

Zum Schluss nehmen Sie die anderen beiden Teile des Servohalters und schnappen Sie sie auf das Servo (in den Seitenteilen befinden sich Nuten, die mit der Kunststofflasche des Servos übereinstimmen)..

Nachdem der Servohalter fertig ist, kann er am Chassis montiert werden.

Hier sind die Bolzen:

Es ist Zeit, unserem Roboter einige Augen zu geben. Befestigen Sie den Ultraschallsensor mit zwei Kabelbindern am Servohalter.

Wenn Sie mit demselben Kit arbeiten wie ich, haben Sie einen Arduino-Sensorschirm erhalten. Wir werden es in diesem Build nicht verwenden, aber Sie können es jetzt auf der UNO platzieren, wenn Sie möchten (wie ich im Bild unten habe). Richten Sie einfach die Stifte an der Unterseite der Abschirmung an den E / A-Anschlüssen des Arduino aus und drücken Sie sie nach unten, um sie zu verbinden. Sie brauchen es im Moment nicht, aber Schilde können sich als nützlich erweisen. Die Top 4 Arduino Shields für die Supermacht Ihrer Projekte Die Top 4 Arduino Shields für die Supermacht Ihre Projekte Sie haben ein Arduino-Starter-Kit gekauft und alle grundlegenden Schritte befolgt Anleitungen, aber jetzt haben Sie einen Stolperstein getroffen - Sie benötigen mehr Bits und Bobs, um Ihren elektronischen Traum zu verwirklichen. Zum Glück, wenn Sie… Lesen Sie weiter .

Unabhängig davon, ob Sie eine Sensorabschirmung anschließen oder nicht, Sie benötigen jetzt vier Drähte, um den Ultraschallsensor an den Arduino anzuschließen. Es gibt vier Pins am Sensor, VCC, GND, TRIG und ECHO. Verbinden Sie VCC mit dem 5-V-Pin des Arduino, GND mit GND und TRIG und ECHO mit den E / A-Pins 12 und 13.

Fassen Sie nun den unteren Teil des Gehäuses und verbinden Sie sechs Drahtbrücken mit den E / A-Pins der H-Brücke (diese sind mit ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 und ENB gekennzeichnet). Beachten Sie, welche Farbdrähte an welchen Ports angeschlossen sind, wie Sie später wissen müssen.

Jetzt ist es Zeit, dieses Ding zusammenzusetzen. Fassen Sie den oberen Teil des Chassis und setzen Sie ihn auf die mit dem unteren Teil verbundenen Kupferwellen. Ziehen Sie die an der H-Brücke befestigten Drähte durch das Loch in der Mitte des Chassis. Verbinden Sie die sechs Drähte wie folgt mit den E / A-Anschlüssen:

• ENA an E / A-Port 11
• ENB an E / A-Port 10
• A1 an E / A-Port 5
• A2 zu E / A-Port 6
• B1 an E / A-Port 4
• B2 an E / A-Port 3

Befestigen Sie nun den oberen Teil des Chassis mit vier kurzen Schrauben an den Kupferschächten. Setzen Sie den 6-AA-Batteriehalter oben auf das Chassis (befestigen Sie ihn, wenn möglich), befestigen Sie den 9-V-Zellenhalter am Arduino, und dieser Bot ist zum Wackeln bereit!

Nun, fast bereit zu rocken. Es hat noch nicht genug Persönlichkeit.

Da gehen wir. Jetzt, um ein Gehirn zu bekommen. Lass uns ein bisschen programmieren.

Als Erstes testen wir, ob Brücke und Motoren korrekt angeschlossen sind. Hier ist eine kurze Skizze, die den Bot anweist, eine halbe Sekunde vorwärts zu fahren, eine halbe Sekunde rückwärts zu fahren und dann nach links und rechts abzubiegen:

Das ist viel Code für einen einfachen Test, aber die Definition all dieser Funktionen erleichtert das spätere Anpassen. (Großes Dankeschön an Billwaa für seinen Blogbeitrag zur Verwendung der H-Bridge zum Definieren dieser Funktionen.) Wenn etwas schiefgelaufen ist, überprüfen Sie alle Ihre Verbindungen und überprüfen Sie, ob die Drähte mit den richtigen Pins verbunden sind. Wenn alles funktioniert hat, ist es Zeit für den Sensortest. Um den Ultraschallsensor zu verwenden, müssen Sie die NewPing-Bibliothek herunterladen und anschließend verwenden Skizze> Bibliothek einbinden> .ZIP-Bibliothek hinzufügen… um die Bibliothek zu laden.

Stellen Sie sicher, dass Sie die Include-Anweisung oben in Ihrer Skizze sehen. Wenn nicht, klicke Skizze> Bibliothek einschließen> NewPing. Laden Sie anschließend die folgende Skizze hoch:

Laden Sie die Skizze hoch und öffnen Sie den seriellen Monitor mit Extras> Serienmonitor. Sie sollten eine schnell aktualisierte Zahlenfolge sehen. Halten Sie Ihre Hand vor den Sensor und prüfen Sie, ob sich diese Zahl ändert. Bewegen Sie Ihre Hand hinein und heraus, und Sie sollten eine Messung durchführen, wie weit Ihre Hand vom Sensor entfernt ist.

Wenn alles richtig funktioniert hat, ist es Zeit, alles zusammen zu setzen und das Ding laufen zu lassen! Hier ist jetzt der Code für den Roboter. Wie Sie wahrscheinlich feststellen können, handelt es sich dabei im Wesentlichen um die beiden Testskizzen, die mit einer zusätzlichen if-Anweisung kombiniert werden, um das Verhalten des Roboters zu steuern. Wir haben ihm ein sehr einfaches Verhalten zur Vermeidung von Hindernissen gegeben: Wenn etwas entdeckt wird, das weniger als fünf Zentimeter entfernt ist, wird es gesichert, nach links gedreht und beginnt sich wieder zu bewegen. Hier ist ein Video vom Bot in Aktion.

Gib deinem Roboter etwas Leben

Sobald dieses Verhalten ordnungsgemäß funktioniert hat, können Sie komplexeres Verhalten hinzufügen. den Roboter abwechselnd nach links und rechts drehen oder zufällig auswählen; klingeln Sie einen Summer, wenn er sich etwas nähert; einfach umdrehen, anstatt zu sichern; Sie sind wirklich nur durch Ihre Vorstellungskraft begrenzt. Sie könnten fast alles in Ihrem Arduino-Starter-Kit verwenden. Was ist in Ihrem Arduino-Starter-Kit? [Arduino-Anfänger] Was enthält Ihr Arduino-Starter-Kit? [Arduino-Anfänger] Angesichts einer Kiste voller elektronischer Komponenten ist es leicht, überwältigt zu werden. Hier finden Sie eine Anleitung, was genau in Ihrem Kit enthalten ist. Lesen Sie mehr, um weitere Funktionen hinzuzufügen. Sie werden auch bemerken, dass wir noch nichts für das Servo codiert haben: Sie können tatsächlich Roboter bauen “Augen” vor und zurück bewegen. Vielleicht verwenden sie sie, um einen Weg zu suchen, statt einfach nur einen Rückweg zu machen, wenn ein Hindernis direkt vor ihnen liegt.

Teilen Sie uns mit, ob Sie sich für den Bau dieses oder eines anderen Roboters entscheiden, und teilen Sie uns mit, wie Sie sein Verhalten oder sein Aussehen anpassen möchten. Wenn Sie Fragen zu diesem Roboter haben, posten Sie diese in den Kommentaren und ich werde sehen, ob ich Ihnen helfen kann!

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