در این پروژه می خواهیم با استفاده از میکروکنترلر آردوینو یک ربات فالوور اتوماتیک که با استفاده از ماژول بلوتوث به موبایل وصل شود و از ماژول GPS برای دنبال کردن مسیر موبایل استفاده کند، طراحی کنیم.
ویدیوی زیر عملکرد ربات را نشان می دهد:
برای طراحی ربات از یک قطعه چوب mdf برای سطح آن استفاده کرده ایم و تعدادی چوب هم برای دور آن قرار دادیم تا وسایلی که روی آن قرار می گیرند، هنگام حرکت از آن خارج نشوند. تصویر زیر فریم ربات را نشان می دهد.
طراحی فریم ربات فالوور
دقت کنید که همانند تصویر زیر جعبه را باید به گونه ای طراحی کنید که اندازه آن بزرگتر از وسیله ای باشد که در آن قرار می دهید تا به راحتی در آن قرار بگیرد.
همانطور که در تصویر زیر می بینید برای قرار دادن قطعات الکترونیکی ربات فالوور ، یک جعبه کوچک دیگر طراحی کردیم و آن را در زیر صفحه چوبی قرار دادیم.
با استفاده از پرینتر سه بعدی ، براکت های مورد نیاز را چاپ می کنیم و همانند تصویر زیر چرخ ها را به صفحه چوبی وصل می کنیم تا بتوانیم موتورهای 12 ولت را به چرخها وصل کنیم. کانکتوری که با پرینتر سه بعدی ساختیم را به یک هاب فلزی وصل می کنیم تا چرخ ها را به شافت موتور وصل کنیم. همانند تصویر زیر یک چرخ کوچک نیز به عقب ربات وصل می کنیم.
دیاگرام ربات فالوور
ویدیوی زیر نحوه مونتاژ قطعات الکترونیکی ربات فالوور را نشان می دهد:
لینک دانلود مونتاژ قطعات ربات فالوور
قطعات الکترونیکی را در جعبه زیرین قرار می دهیم. در این پروژه همانطور که گفته شد از یک ماژول آردوینو Arduino Uno و یک باتری 5 ولت برای برق رسانی به سنسورها و بلوتوث استفاده کردیم. از یک باتری 3 s LiPo برای برق رسانی به موتورها نیز استفاده کردیم.
ماژول بلوتوث HC-05 را در بالای صفحه قرار دادیم تا اتصال بهتری با کنترلر (موبایل) داشته باشد. باقی قطعات از جمله درایور موتور L298N ، PAM-7Q GPS و ماژول قطب نمای HMC6883L در داخل جعبه قرار گرفته و از طریق برد بورد به میکروکنترلر آردوینو وصل شده اند.
قطب نما با فناوری I2C کار می کند و پین های SLC و SDA را به ترتیب به جریان های 5 آمپر و 4 امپر وصل کردیم. باقی پین ها از طریق ورودی/خروجی دیجیتال وصل می شوند. دیاگرام زیر نحوه اتصالات را به خوبی نشان می دهد.
نحوه اتصال قطعات در ربات فالوور
موتورها را به درایور موتور L298N وصل می کنیم تا برق وارد آنها شود. باتری 3s LiPo را به عنوان منبع قدرت اصلی استفاده کردیم.
تصویر زیر نحوه اتصال قطعات به یکدیگر و نحوه قرارگیری در جعبه را نشان می دهد.
اضافه کردن یک کلمن اتوماتیک به ربات فالوور
ما در این پروژه یک کلمن به ربات اضافه کردیم تا کارایی جالبتری داشته باشد و در کلمن را اتوماتیک طراحی کردیم به همین دلیل یک موتور جداگانه برای باز و بست در کلمن قرار دادیم.
با استفاده از دریل یک سوراخ در قسمت درب کلمن ایجاد کردیم و یک سروو موتور MG996R با قدرت بالا به درب کلمن اضافه کردیم و یک اتصال بازویی که با پرینتر سه بعدی ساختیم به درب و موتور وصل کردیم تا بهم وصل شوند و موتور را با چسب گوریلا (gorilla) به کلمن چسباندیم. سیمهای موتور کلمن را به برق، زمین و پین 3 آردوینو وصل کردیم تا به ربات فالوور وصل شود.
فعال کردن نرم افزار Blynk بر روی موبایل
همانند تصویر زیر تنظیمات نرم افزار را انجام دهید.
پس از اینکه تمام تنظیمات را انجام دادید، کد آردوینو را در آن آپلود کنید. چند ثانیه زمان می برد تا GPS به قفل ماهواره دست پیدا کند. پس از آن GPS شروع به چشمک زدن می کند.
مطمئن شوید که آردوینو به ماژول بلوتوث متصل باشد. اگر درخواست رمز عبور کرد، به صورت پیش فرض 1234 می باشد. حال نرم افزار Blynk را باز کنید و ربات فالوور را حرکت دهید.
کد ربات فالوور
کد آردوینو را می توانید از لینک زیر دانلود کنید:
قطعات مورد نیاز
- Wheel, 6-Inch 2x
- Swivel Caster 1x
- Geared 12V DC Motor 2x
- Shaft Hub, 4 mm 1x
- Arduino UNO & Genuino UNO 1x
- Turnigy 2200mAh 3S 20C Lipo Pack 1x
- Portible USB Charger 1x
- L298n Motor Driver 1x
- Breadboard (generic) 1x
- Parallax PAM-7Q GPS Module 1x
- Adafruit HMC5833l Compass 1x
- HC-05 Bluetooth Module 1x
- M3 Nuts and Bolts 4x
- M5 Nuts, Bolts, and Washers 2x
- Wood Screws 6x
- Nuts, Bolts, and Washers 6x
- Jumper wires (generic) 1x
- USB-A to Micro-USB Cable 1x
- Picture Hanging Command Strips 1x
ابزار مورد نیاز ربات فالوور
- دستگاه لحیم کاری
- اره
- دریل برقی
- اره مویی
- چکش
نرم افزارهای مورد نیاز
- Arduino IDE
- Blynk
