Arduino Mothbot: 11 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:24

इस परियोजना का उद्देश्य एक Arduino ड्यूमिलानोव माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड का उपयोग करके एक साधारण प्रकाश-निम्नलिखित रोबोट का डिजाइन और निर्माण करना है। मैं वास्तव में एक रोबोट प्रोजेक्ट साझा करना चाहता था जो सस्ता, निर्माण में सरल था, और सभी विभिन्न चरणों के लिए निर्देशों का एक पूरा सेट था। मुझे आशा है कि मैं सफल हो गया हूँ और मुझे इस निर्देश को और भी बेहतर बनाने के बारे में टिप्पणियाँ प्राप्त करना अच्छा लगेगा।

इस रोबोट का डिज़ाइन मास्सिमो बंज़ी द्वारा "गेटिंग स्टार्टेड विद अरुडिनो" पुस्तक का उपयोग करने पर केंद्रित है और [makezine.com Make] के साथ प्रकाशित हुआ है। मैंने एक प्रोजेक्ट से सर्वो चलाने के लिए कोड भी नियोजित किया है: हाउ टू मेक अ अरुडिनो कंट्रोल्ड सर्वो रोबोट (एसईआरबी)। Arduino Mothbot कुल मिलाकर एक बहुत तेज़ रोबोट है। यह मानते हुए कि आप सभी भागों से शुरू करते हैं और सुधार करने की आवश्यकता नहीं है, कुल मिलाकर परियोजना को बनने में शायद एक घंटा लगना चाहिए। यानी यदि आप निर्देशों का पालन करते हैं और कोड को कॉपी करते हैं। हालाँकि, यदि आप एक समय में केवल एक ही विशेषता का निर्माण करते हैं और रास्ते में परीक्षण करते हैं तो इस परियोजना में काफी अधिक समय लग सकता है। लंबे ट्रैक का लाभ यह है कि आप शायद बहुत कुछ सीखेंगे और रास्ते में कुछ मज़ा करेंगे।

चरण 1: अपने पुर्जे और उपकरण इकट्ठा करें

यदि आपने पहले कभी ऐसा कुछ नहीं किया है तो इस रोबोट को बनाने में आपको लगभग $80 का खर्च आएगा। मेरे लिए लागत काफी कम थी क्योंकि मेरे पास काम करने के लिए बहुत सारे इलेक्ट्रॉनिक्स पड़े हुए हैं। हालाँकि, मुझे पता है कि यह जानने के बिना कि किन भागों को प्राप्त करना है, कहाँ से ऑर्डर करना है, और सब कुछ कितना खर्च होगा, यह जानने के बिना एक निर्देश का प्रयास करना और उसका पालन करना कितना निराशाजनक हो सकता है, इसलिए मैंने आपके लिए वह सब काम किया है। एक बार जब आप सभी पुर्जों को चुकता कर लेते हैं तो यह इस परियोजना को करने के लिए एक तस्वीर होनी चाहिए। संपूर्ण भागों की सूची प्राप्त करने के लिए मेरे प्रोजेक्ट विकी के लिए निम्न लिंक का अनुसरण करें। Arduino Mothbot भागों की सूची

अब आप कुछ उपकरण प्राप्त करना चाह सकते हैं। चूंकि यह परियोजना एक सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड को नियोजित करती है, इसलिए आप बहुत सारे फैंसी इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण के बिना कर सकते हैं। उम्मीद है कि आप गैरेज में अपनी जरूरत की बाकी चीजें पा सकते हैं: 1. सुई नाक सरौता 2. वायर कटर 3. फ्लैट हेड स्क्रू ड्राइवर 4. छोटे फिलिप्स (4-तरफा) स्क्रू ड्राइवर 5. एडजस्टेबल रिंच या 11/32 " हेक्स रिंच 6. ड्रिल 7. 1/16", 5/32" और 7/32" ड्रिल बिट 8. सॉ (वैकल्पिक) 9. सुरक्षा चश्में कृपया किसी भी बिजली उपकरण का उपयोग करते समय सुरक्षित प्रथाओं का उपयोग करें।

चरण 2: योजना चरण

इस परियोजना को शुरू करने से पहले मैंने कई अन्य परियोजनाओं में इंस्ट्रक्शंस को देखा। मैंने कुछ समय मास्सिमो बंज़ी की पुस्तक "गेटिंग स्टार्टेड विद अरुडिनो" को पढ़ने में भी बिताया। इस परियोजना में लगभग सब कुछ इस वेबसाइट या पुस्तक में एक उदाहरण से किया गया है। मैंने इस परियोजना को नौसिखिए रोबोटिस्ट के लिए सुलभ बनाने के प्रयास में इस तरह से डिजाइन किया था।

अपने नियोजन चरण में मैंने न केवल हार्डवेयर और कोडिंग पर ध्यान दिया, बल्कि अपना इलेक्ट्रॉनिक्स होमवर्क भी किया। मैं इस परियोजना के लिए एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक्स योजनाबद्ध बनाना चाहता था ताकि मैं इसका अनुसरण कर सकूं कि जैसा मैंने इसे बनाया था, वैसा ही चल रहा था। आप चित्र में विभिन्न घटकों, विद्युत लाइनों और Arduino पिनों को देख सकते हैं। उम्मीद है कि यह एक स्पष्ट आरेख है और यह भी दिखाता है कि इस परियोजना के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स कितना आसान है।

चरण 3: सर्वो को Arduino से जोड़ना

यदि आप एक रोबोट बनाने जा रहे हैं तो पहली चीज जो आप शायद काम करना चाहते हैं वह यह है कि इसे कैसे घुमाया जाए। सबसे अधिक संभावना है कि आप इसे आगे, पीछे, दाएं, बाएं भेजने और इसे रोकने में सक्षम होना चाहते हैं। यदि आप यह नहीं समझ सकते कि इसे ठीक से चलने के लिए कैसे आदेश दिया जाए, तो आप सभी सेंसर कनेक्ट करते समय इसे कुछ भी करने में सक्षम होने की संभावना नहीं रखते हैं। मोटर को Arduino से जोड़ने के चरण नीचे दिए गए हैं।

1. सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड सेट करते समय सबसे पहले सर्वो के लिए ग्राउंड (GND) और पावर (+6V) सेट करना है। मैंने बोर्ड पर दो लंबी स्ट्रिप्स का उपयोग करना चुना जो कि Arduino के सबसे करीब होगी। 2. एक बार जमीन और बिजली लाइनों की पहचान हो जाने के बाद, Arduino बोर्ड के ग्राउंड को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड पर ग्राउंड स्ट्रिप से कनेक्ट करें। पावर को अभी तक सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड से कनेक्ट न करें। 3. प्रत्येक सर्वो में तीन तार होते हैं जो उनमें से निकलते हैं। मेरे पास प्रत्येक के लिए एक काला, लाल और सफेद तार है। काला जमीन के लिए है, लाल शक्ति के लिए है, और सफेद नियंत्रण तार है। एक ही आकार के प्रत्येक सर्वो के लिए तीन जम्पर तारों को काटें (इसलिए कुल 6)। 4. जम्पर तारों को सर्वो तारों के अंत में संलग्न करें और फिर प्रत्येक सर्वो को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड में संलग्न करें। 5. अब प्रत्येक सर्वो से जमीन और बिजली को जमीन और सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड की शक्ति से जोड़ने के लिए कूदने वालों का उपयोग करें। 6. अब प्रत्येक सर्वो से नियंत्रण तारों को Arduino से कनेक्ट करें। लेफ्ट सर्वो को डिजिटल आउटपुट (PWM) 3 से और राइट सर्वो को डिजिटल आउटपुट (PWM) 11 से कनेक्ट करें। 7. अंत में, 4AA बैटरी से ग्राउंड और पावर को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड ग्राउंड और पावर से कनेक्ट करें। यदि आपके Arduino में कोई शक्ति नहीं है या अभी तक प्रोग्राम नहीं किया गया है, तो सर्वो हिलना शुरू कर दें, तो चिंतित न हों। 8. कोड का उपयोग करके अब आप शामिल कार्यों का उपयोग करके मोटर्स को आगे, पीछे, बाएं या दाएं दिशाओं में चलाने में सक्षम होना चाहिए।

चरण 4: मोटर्स का परीक्षण

मुझे लगता है कि Arduino Mothbot को एक साथ रखते समय मेरे द्वारा उपयोग किए गए कुछ परीक्षण कोड को शामिल करना महत्वपूर्ण है। यदि आप रुचि रखते हैं और समय बिताने के इच्छुक हैं तो मुझे लगता है कि आप इन कोड स्निपेट्स को अन्य परियोजनाओं में शैक्षिक और उपयोगी पाएंगे। इससे पहले कि मैं नीचे कोई कोड पोस्ट करूं, मैं यह बताना चाहता हूं कि निम्नलिखित एक और महान परियोजना पर आधारित है जिसे हाउ टू मेक अ अरुडिनो कंट्रोल्ड सर्वो रोबोट (एसईआरबी) कहा जाता है। मैंने उस निर्देश पर काम का पालन करने से बहुत कुछ सीखा और इसका श्रेय देना चाहता हूं जहां यह देय है।

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test1.pde

चरण 5: चालू / बंद बटन को एकीकृत करना

अब आप अपने रोबोट को एक बटन दबाकर चालू और बंद करना चाह रहे होंगे। जब तक आप इसे अनप्लग नहीं करते हैं, तब तक Arduino एक अंतहीन लूप में कोड चलाएगा, जो आपके रोबोट को टेबल पर प्लग करने पर काफी निराशाजनक हो सकता है और यह आपसे दूर भागने लगता है! बटन को एकीकृत करना इस प्रक्रिया में एक महान कदम है क्योंकि आप यह भी सीखेंगे कि अन्य चीजों के लिए बटन का उपयोग कैसे करें, जैसे कि जब रोबोट दीवार से टकराता है तो यह पता लगाने के लिए बंपर बनाना। एक नोट के रूप में, आप देखेंगे कि मैंने सर्वो को हटा दिया है मेरी अधिकांश तस्वीरों के लिए सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड। जब मैं अलग-अलग चरण दिखा रहा हूं तो यह छवि को और स्पष्ट करने में मदद करता है।1। शुरू करने के लिए, कोई और काम करने से पहले सर्वो मोटर्स से बिजली काट दें। हर बार जब आप इस प्रोजेक्ट में कुछ जोड़ते हैं तो ऐसा करना याद रखें।२. अब आप अपने रोबोट को चालू और बंद करने में सक्षम होना चाहते हैं, इसके विपरीत जब आप पावर कनेक्ट करते हैं तो रोबोट तुरंत चलना शुरू कर देता है।3। ऑन/ऑफ बटन (और बाद में सेंसर) के लिए पावर होने के लिए सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड के विपरीत दिशा में एक पट्टी की पहचान करें।4। एक लंबे जम्पर वायर का उपयोग करके Arduino से पावर (+5V) को उस पट्टी से कनेक्ट करें जिसे आपने अभी पहचाना है।5। दो जम्पर तारों को क्षणिक स्विच से कनेक्ट करें और एक छोर को (+5V) पावर6 में प्लग करें। क्षणिक स्विच के दूसरे छोर को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड के बीच में एक छोटी पट्टी में प्लग करें।7। उसी स्ट्रिप से 10K ओम रेसिस्टर को स्ट्रिप से और दूसरे सिरे को ग्राउंड8 से कनेक्ट करें। अंत में, पट्टी से एक तार को स्विच और एक छोर पर रोकनेवाला से कनेक्ट करें और दूसरे छोर को Arduino.9 पर डिजिटल इनपुट 7 में रखें। अब, कोड के साथ आप रोबोट को चालू और बंद करने के लिए बटन का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए। यदि आप एलईडी (डिजिटल आउटपुट 13) के साथ कोड का उपयोग करते हैं तो आप रोबोट के साथ ऑन-बोर्ड एलईडी चालू और बंद देखेंगे। यदि आपके पास मोटरों को डिस्कनेक्ट करने की शक्ति है तो यह Arduino कोड का परीक्षण करने का एक शानदार तरीका है।

चरण 6: चालू/बंद बटन का परीक्षण

इस नए कोड में ऑन/ऑफ बटन का उपयोग करने और ऑनबोर्ड एलईडी ब्लिंक करने की जानकारी शामिल है।

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/motor_test2.pde

चरण 7: प्रकाश संवेदकों को एकीकृत करना

अगर Arduino Mothbot में लाइट सेंसर नहीं होते तो क्या होता? इस सरल परियोजना का उद्देश्य एक ऐसा रोबोट बनाना है जो सबसे तेज रोशनी की ओर आकर्षित हो। इसके लिए हमें कुछ प्रकाश संवेदकों को एकीकृत करना होगा, जिन्हें फोटो-प्रतिरोधक भी कहा जाता है।

1. फिर से, इस चरण 2 को करने से पहले सर्वो मोटर्स से बिजली काट दें। प्रकाश सेंसर के लिए सेटअप दो बार किया जाएगा। यह लगभग क्षणिक स्विच के समान ही सेटअप है। दरअसल, यह वही सेटअप है, लेकिन इस बार आप क्षणिक स्विच के बजाय लाइट सेंसर (फोटो-रेसिस्टर) का उपयोग करेंगे। 3. चूंकि यह रोबोट ड्राइव करने के लिए दिशा चुनने के लिए दो लाइट सेंसर का उपयोग करेगा, इसलिए यह अनुशंसा की जाती है कि आप प्रत्येक लाइट सेंसर को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड के विपरीत किनारों पर या जितना संभव हो सके अलग सेट करें। 4. एक प्रकाश संवेदक के एक छोर को (+5V) पावर लाइन से और दूसरे छोर को बोर्ड के केंद्र में एक छोटी सी पट्टी से कनेक्ट करें। 5. एक 10k ओम रेसिस्टर को उसी स्ट्रिप से और दूसरे सिरे को ग्राउंड से कनेक्ट करें। अब छोटी स्ट्रिप (जहां फोटो रेसिस्टर और रेगुलर रेसिस्टर जुड़े हुए हैं) से एक जम्पर वायर कनेक्ट करें और दूसरे सिरे को एनालॉग इनपुट में प्लग करें। 7. बाएं सेंसर को Arduino पर एनालॉग इनपुट 0 से और दाएं सेंसर को एनालॉग इनपुट से कनेक्ट करें। 8. अब आप सर्वो को स्थानांतरित करने के लिए लाइट सेंसर का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए।

चरण 8: अंतिम कोड

यहाँ Arduino Mothbot को चलाने के लिए उपयोग किया जाने वाला अंतिम कोड है। कोड में मैंने Arduino सीरियल पोर्ट में प्रिंट स्टेटमेंट शामिल किए हैं। यदि आपके पास Arduino आपके कंप्यूटर के USB पोर्ट के माध्यम से जुड़ा हुआ है, तो आपको प्रिंट स्टेटमेंट देखने में सक्षम होना चाहिए जो आपको बताते हैं कि रोबोट किस रास्ते पर जाने की योजना बना रहा है। आप रोबोट के व्यवहार को ठीक करने के लिए प्रकाश संवेदक थ्रेशोल्ड मान को समायोजित करना चाह सकते हैं। दहलीज मुख्य रूप से आपके सेंसर और उस स्थान के परिवेश प्रकाश पर निर्भर करती है जहां आप हैं।

github.com/chrisgilmerproj/Mothbot/blob/master/mothbot.pde

चरण 9: मॉथबॉट बॉडी बनाएं

आप जिस रोबोट का निर्माण कर रहे हैं वह वास्तव में तब तक अच्छा नहीं है जब तक कि वह खुद को एक साथ न रख सके। इस कारण उसे शरीर की आवश्यकता होती है। मैंने इसे यथासंभव सरल निर्माण परियोजना बनाने की पूरी कोशिश की। हालाँकि, सही माप का पता लगाने के लिए आपको अपने दम पर थोड़ा काम करना होगा। मेरा सुझाव है कि पुरानी "दो बार मापें, एक बार काटें" विधि।1। रोबोट का शरीर चिनार की लकड़ी की एक छोटी शीट से बना है जिसे मैंने हार्डवेयर स्टोर पर 6 "x 24" पर खरीदा था। मैंने हार्डवेयर स्टोर में दिए गए आरी का उपयोग करके खदान को 6" x 8" तक काटा।2. आगे मैंने प्रत्येक सर्वो के लिए सर्वो कोष्ठक संलग्न करने के लिए बोर्ड के सामने की ओर छेद किए। इसके लिए मैंने ५/३२" आकार की ड्रिल बिट का उपयोग किया। ३. मैंने रोबोट को संतुलित करने वाले ढलाईकार पहिया के लिए बोर्ड के पीछे एक छेद में भी ड्रिल किया। इसके लिए मैंने ७/३२" आकार की ड्रिल बिट का उपयोग किया। मैंने थोड़ी छोटी ड्रिल बिट का उपयोग करना चुना ताकि मैं अपने ढलाईकार पहिया के साथ एक तंग घर्षण फिट प्राप्त कर सकूं क्योंकि मैं इसे संलग्न करने के लिए नट और बोल्ट संयोजन का उपयोग नहीं कर रहा था।4। फिर मैंने नट और बोल्ट के साथ कोष्ठक को बोर्ड से जोड़ दिया। यह फ्लैट हेड स्क्रू ड्राइवर और एडजस्टेबल रिंच का उपयोग करके किया गया था।5। कोष्ठक संलग्न करने के बाद मैंने प्रत्येक सर्वो को नट और बोल्ट के साथ कोष्ठक से जोड़ा। 6. अंत में, मैंने ढलाईकार पहिया को पूरे में धकेल दिया।

चरण 10: पहिए बनाना

पहिए मेरे लिए एक मुश्किल समस्या थे। मैंने वास्तव में कुछ प्रमाणित रोबोट पहियों को बॉट किया था लेकिन महसूस किया कि वे ए) बहुत भारी थे और बी) मेरे पास उन्हें अपने चुने हुए सर्वो से जोड़ने का कोई तरीका नहीं था। तभी मुझे हाई स्कूल में इसी तरह की परियोजना के लिए जार के ढक्कन का उपयोग करने की याद आई। तो यह एक उपयुक्त रोबोट व्हील विकल्प की तलाश में स्टोर पर गया था। प्रत्येक पहिया को ज़ीप्लोक ट्विस्ट 'एन लोक कंटेनर से ढक्कन से बनाया गया है। मूंगफली के मक्खन के जार या अन्य खाद्य पदार्थों पर अन्य अच्छे ढक्कन हैं। मैं खाना बर्बाद करने की वकालत नहीं करता, लेकिन अपनी पलकों को बचाओ और आप पा सकते हैं कि आपके रोबोट प्रोजेक्ट के लिए सही आकार है। मैंने बचे हुए कंटेनरों का उपयोग उन हिस्सों को रखने के लिए किया है जिन्हें मैंने एकत्र किया है।1। मैंने जो पहला काम किया वह था सर्वो हॉर्न जो मुझे पहियों के लिए चाहिए था। मैंने उन लोगों को चुना जिनके चार सींग थे और जब मैंने उन्हें खरीदा था तो मेरे सर्वो के साथ शामिल थे।2। कुछ भी करने से पहले, पहिया के केंद्र में एक छेद ड्रिल करें। मैं इसे आपके 5/32 "ड्रिल बिट के साथ करने की सलाह देता हूं। आपको इसकी आवश्यकता होगी ताकि आप उस स्क्रू तक पहुंच सकें जो हॉर्न को सर्वो से जोड़ता है। अब ढक्कन को हॉर्न पर स्क्रू करें। मैंने प्रत्येक के साथ चार शामिल स्क्रू का उपयोग किया है ढक्कन को सींगों से जोड़ने के लिए सर्वो। यह आसान हो सकता है यदि आप ढक्कन के माध्यम से छोटे छेदों को पूर्व-ड्रिल करते हैं जैसे मैंने किया। मैंने इसके लिए 1/16 "ड्रिल बिट का उपयोग किया। लेकिन सावधान रहें, इस प्लास्टिक के माध्यम से एक भारी ड्रिल और एक छोटे से बिट के साथ ड्रिलिंग करना मुश्किल हो सकता है।5। अब छोटे फिलिप्स (4-पक्षीय) स्क्रू ड्राइवर का उपयोग करके हॉर्न को सर्वो से कनेक्ट करें। अंत में, आपको अधिक कर्षण देने के लिए प्रत्येक पहिये के चारों ओर रबर बैंड लपेटें। मुझे अपने रबर बैंड किराने की दुकान पर खरीदी गई उपज से मिले। उम्मीद है कि आपके पास कुछ झूठ बोल रहे होंगे।7। इस बिंदु पर पूरे शरीर और पहियों को इकट्ठा किया जाना चाहिए।

चरण 11: Arduino Mothbot को पूरा करना

शरीर और पहियों के इकट्ठे होने से Arduino और सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड को रोबोट बॉडी के ठीक ऊपर रखना आसान है। सुनिश्चित करें कि आप अभी भी Arduino पर USB इनपुट तक पहुँच सकते हैं यदि आपको प्रोग्रामिंग बदलने की आवश्यकता है। मैंने उन्हें शरीर से चिपकाने के लिए प्रत्येक के नीचे कुछ काले बिजली के टेप का इस्तेमाल किया। विद्युत टेप निकालना आसान है और काफी अच्छी तरह से धारण करता है।1। आपके द्वारा बनाए गए रोबोट बॉडी के शीर्ष पर Arduino और सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड को टेप करें।2। टेप का फिर से उपयोग करना 4AA बैटरी धारक और 9V बैटरी को शरीर से जोड़ना एक अच्छा विचार है। सुनिश्चित करें कि तार पहुंचें।3। सर्वो तारों को सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड से कनेक्ट करें यदि आपने उन्हें पहले हटा दिया था।4। Arduino power5 कनेक्ट करें। सर्वो मोटर पावर 6 कनेक्ट करें। अब अपने रोबोट को जमीन पर रखें और ऑन/ऑफ स्विच को दबाएं! यह अब जीवन में आना चाहिए और कमरे के चारों ओर प्रकाश का पीछा करना चाहिए:) भविष्य के ऐड-ऑन प्रोजेक्ट के रूप में मैं एक साधारण बम्पर या दीवार सेंसर शामिल करूंगा। यह एक स्विच होगा, जो इस प्रोजेक्ट में इस्तेमाल किए गए ऑन/ऑफ बटन की तरह है। हालाँकि, जब बटन को धक्का दिया जाता था तो यह रोबोट को दिशा उलटने, बाएँ या दाएँ मुड़ने और कार्यक्रम जारी रखने के लिए कहता था। एक बार यह पूरा हो जाने के बाद यह रोबोट अन्य सेंसर और उपकरणों के लिए एक बहुत छोटा परीक्षण मंच होगा।