রোবট ডি ট্র্যাকশন ডিফারেন্সিয়াল (ডিফারেনশিয়াল ড্রাইভ): 10 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

La robótica de enjambre se inspira en insectos que actúan colaborativamente। Es una disciplina basada en conjuntos de robots que se coordinan para realizar tareas grupales। Los robots individualuales deben ser capaces de sensar y actuar en un ambiente real। Entre las instituciones que poseen plataformas para probar robótica de enjambre están Georgia Tech (Estados Unidos), Aalborg University (Dinamarca), y EPFL (Suiza)। এল রোবট consta de actuadores (llantas), el módulo de potencia, un conjunto de sensores (módulo de instrumentación electrónica) y un módulo de comunicación inalámbrica।

El robot es relevante por su costo relationivamente bajo, de aproximadamente $ 167, comparado con otras plataformas que pueden costar más de $ 1000। El Diseño es modular, escalable, y fue realizado por estudiantes de la Universidad del Valle de Guatemala, durante el año 2017।

ধাপ 1: মেডুলোস ডেল রোবট ওয়াই লিস্টাডো ডি মেটারিয়ালস

এল রোবট সে বিভক্ত en tres módulos:

1. Estructura y potencia eléctrica
2. যন্ত্রপাতি ইলেক্ট্রনিক্স
3. কমিউনিকেশন ইনালামব্রিকা (ওয়াইফাই)

Para la elaboración del robot se requiere disponibilidad de las siguientes herramientas:

• impresora 3D
• কর্টাদোরা লেজার
• ফ্রেসাদোরা ডি সার্কিটোস।

En caso de que no se cuente con ellas, se pueden solicitar servicios en línea como pcbcart para PCB, o sculpteo para impresión 3D y corte láser।

Se adjunta un archivo de Excel con los materiales necesarios para fabricar el robot। El precio calculado de $ 167 por robot se calculó sin incluir el costo ni materiales para la impresora 3D, cortadora, y fresadora।

En el listado hay materiales que se adquirieron en línea (mouser, adafruit, robotshop), por lo que se debe tomar en cuenta el tiempo de envío previo a la fabricación del robot।

ধাপ 2: Fabricación De Los Circuitos Impresos (PCB)

এল ডিজাইনিও ডেল রোবট পিসিবি। Se adjuntan los archivos Gerber para su fabricación।

1. Placa de potencia y control de motores, dos capas। ফেব্রিকেশন পিসিবি ক্ষমতা
2. Placa de control de sensores ultrasónicos, dos capas (Gerber PCB control ultrasonicos final.zip)
3. Placa de muldulos WiFi, Teensy, IMU*, una capa (Gerber PCB modulos final.zip)

* লা আইএমইউ অপশনাল। Se recomienda utilizar una de 9 grados de libertad con acelerómetro, giroscopio y magnetómetro। Se realizaron pruebas con una de 6 DOF y no se obtuvieron resultados satisfactorios।

Si no se cuenta con una fresadora de circuitos, se debe tomar en cuenta el tiempo de fabricación y de envío de un servicio en línea।

Si se desea modificar las placas antes de mandarlas a fabricar, se adjuntan los archivos para modificar las placas।

সুপারিশ:

সোল্ডার ডি প্রাইম্রো লস কম্পোনেন্টস এসএমডি মাস পেকেনোস হস্তা লস মাস গ্র্যান্ডেস।

ইউটিলিজার ইকুইপো অ্যাডেকুয়াডো প্যারা রিয়েলাইজার সোলাদুরা এসএমডি।

গিথুব দেল প্রজেক্টো

ধাপ 3: ইমপ্রেসিশন ডি পাইজাস 3 ডি ওয়াই কর্ট লেজার

Para el robot son necesarias las siguientes piezas (Entre paréntesis se indica la cantidad):

Impresora 3D:

1. বেস ultradonicos1)
2. পোর্টা সুইচ এবং ফিউসিবল (1)
3. espaciadores largos de placa de potencia y placa de sensores ultrasónicos (2)
4. espaciadores cortos de placa de potencia (4)
5. বল কাস্টার (1)*

কর্টাদোরা লেজার:

1. পোর্টা বাটারিয়া MDF (2)
2. বেস ডি MDF (1)
3. Tapa de acrílico (1)

*এল বল কাস্টার se compone de una pieza impresa y una canica que funcionará como la tercera rueda।

Se adjuntan los archivos necesarios para la impresora 3D de cada pieza y para el corte de cada pieza 2D। Solo deben de ser exportados a stl desde inventor 2018 o sacar los archivos.stl y.pdf de la carpeta llamadafabricar।

Se adjunta también el ensamblaje en উদ্ভাবক (Assemblyfinalultimaversion) para poder entender mejor la estructura o por si se desea modificar।

Piezas 3D y 2D

ধাপ 4: Soldadura De Componentes En Los PCB

Primero se hace la soldadura de ingredientses de superficie, del más pequeño al más grande। Luego se hace la soldadura de componentses throug-hole।

Se recomienda usar pasta y no flux। La limpieza del PCB usando acetona solo remueve la pasta।

Es importante regular la temperatura de la estación de soldadura SMD, para no dañar los ઘટકો।

Cada placa জন্য recomndaciones adicionales:

1. Placa de potencia: Utilizar Cables de un caliber que soporten al menos 1.5 amperios de carga Continua para el switch de nueve polos। Antes de colocar las baterías lipo probar si no hay corto circuito। পরামর্শদাতা siempre los esquemáticos de la PCB o los diagramas de conexiones adjuntos para saber donde colocar cada componente। Mas detalles en: Fabricación de robot
2. Placa de sensores ultrasónicos: Los header macho de pines largos que interconectan con la placa de potencia deben ser soldados en la bottom layer, en la top layer debe quedar solo la parte de plástico con la menor cantidad posible de metal del pin। Los sensores ultrasónicos van montados sobre headers hembra, no se sueldan directamente en el PCB। Si no se tienen vías, se recomienda soldarlas con কেবল y estaño, remiendo después las puntas con un alicate।
3. Placa de módulos: El Diseño del PCB tiene headers adicionales que son opcionales। Se recomienda solo soldar los headers hembra para el teensy, para el WiFi y headers hembra de pines largos para la interconexión con el PCB de sensores ultrasónicos। (লা আইএমইউ সে দেজা অপশনাল)। Hay espacio para colocar headers que dan acceso a otros pines del Teensy, más adelante se muestra un diagrama de ellos।

ধাপ 5: আরমার লা এস্ট্রাক্টুরা

ভিডিও যন্ত্র:

ভিডিও

ধাপ 6: Conexiones Eléctricas En La Placa De Potencia

Conexiones eléctricas de los motores, baterías y encoders

A los encoders se les debe retirar la resistencia R4 y en su lugar colocar estaño o un trozo de alambre, para que funcione con 3.3V।

En el diagrama se muestra la distribución de cómo deben ir las conexiones। Los encoders utilizados poseen redundancia en la conexión de GND y 3.3V। En la placa de potencia solo hay dos pines de 3.3V y dos de GND, uno para cada encoder। Lo más importante es el orden de las señales de los encoders en la placa de potencia। Si se desea otro orden, se debe cambiar la programmación del mirocontrolador।

También es importante la conexión de motores, ya que si se intercambian las posiciones - y +, el robot irá en sentido contrario। Esto se puede arreglar modificando la programmación del microcontrolador।

Conexión del সুইচ de 9 polos y fusible

También se agrega un diagrama para conectar el switch de 9 polos a la placa de potencia, al igual que la conexión del fusible। Este সুইচ es importante, ya que en una de las posiciones ON coloca en paralelo a las baterías para permitir la carga। En la otra posición ON, las baterías se colocan en serie y alimentan los reguladores de voltaje de 5V y 3.3V, que distribuyen energía a todo el robot। Por eso es clave conectarlo adecuadamente।

En la línea que pasa por el pin 9 del সুইচ (ver diagrama) se agrega el fusible de protección de 1A।

ধাপ 7: এনসাম্বলার লা পার্ট সুপিরিয়র (সেন্সর, ওয়াইফাই ওয়াই টেনসি)

1. Colocar los seis sensors ultrasónicos en su base।
2. Introducir লস সেন্সর, sosteniendo la base, en los headers hembra que se soldaron en la placa hexagonal।
3. Colocar el Teensy y el WiFi ESP8266 en la placa de módulos। Si se desea, también se debe introducir la IMU en los headers।
4. Introducir la placa de módulos en la placa de sensores ultrasónicos, cuidando que los headers hembra de patas largas no se doblen।
5. Introducir la parte superior en las barras roscadas, verificando que sea la orientación correcta। Solo de una forma los 12 headers macho de patas largas de la parte superior encajan con los 12 headers hembra de la placa de potencia।

ধাপ 8: Calibración De Encoders Y Verificación De Señales

Antes de iniciar las pruebas es importante calibrar los encoders।

Para ello se tienen los potenciómetros de los encoders, que ajustan la sensibilidad। Con un osciloscopio se debe observar dos señales cuadradas en cada encoder, desfasadas 90। আল গিরার লা লান্টা ম্যানুয়ালমেন্টে হ্যাসিয়া অ্যাডেলান্টে, উনা সিসাল অ্যাপারেস এন্টেস কিউ লা ওট্রা। আল গিরার লা লান্টা হাচিয়া অ্যাট্রেস, লা সিয়েল ক্যু অ্যান্টেস অ্যাপারেস অ্যান্টেস, অহোরা এপারেস ডেসপিউস।

Otra forma de calibrar los encoders, aunque es menos eficiente y puede demorar más tiempo, es leyendo el contador de cada llanta desde la computadora।

Se adjunta el diagrama de pines de la placa de módulos, a la que se le soldaron headers hembra como puntos de prueba para verificar las señales con un osciloscopio।

ধাপ 9: কারগার এল ফার্মওয়্যার ডেল রোবট

Para realizar pruebas con algoritmos de control, se recomienda cargar el firmware que se adjunta। Es un script de arduino que envía datos a la computadora y recibe instrucciones de ella, vía WiFi (con el módulo ESP8266)।