線跟隨機器人開源硬件

描述

介紹：

由于我們的許多追隨者都要求提供指導(dǎo)他們制作基本機器人的教程，因此我們決定提供本教程來描述該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器人。

注意：在這個項目中，PCB 設(shè)計的主要部分是使用EasyEDA平臺制作的，因此請參閱 PCB 制作部分以了解有關(guān)此步驟的更多信息。

描述：

機器人是任何完全自動的機器：它自行啟動，自行決定工作方式，然后自行停止。它是一個包含傳感器、控制系統(tǒng)、機械手、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執(zhí)行任務(wù)。有許多不同類型的機器人需要它們執(zhí)行的任務(wù)。

任何機器人都具有以下基本特征：感知、運動、能量和智能。

什么是線跟隨機器人？

它被命名為 Line Follower Robot 僅僅是因為它遵循您為它設(shè)計的黑色軌道。所以我們需要兩個直流電機來讓它移動，并且確保像紅外收發(fā)器這樣的傳感器來檢測線路并跟隨它，不要忘記我們項目中的 Arduino Nano 處理單元，但你可以使用其他微控制器來根據(jù)傳感器驅(qū)動車輪。

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我們需要一個 L293 電機驅(qū)動器，它允許我們控制直流電機的方向和速度。所以如果要讓機器人左轉(zhuǎn)，你應(yīng)該減慢左電機，加快右電機，右轉(zhuǎn)的情況相反，并保持兩個電機以相同的速度運行以進行直線運動。

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但是如何找到黑線！

為了使機器人跟隨路線，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，然后微控制器打開與傳感器關(guān)聯(lián)的電機。當(dāng)任何傳感器出現(xiàn)在黑線上時，微控制器會停止與該傳感器關(guān)聯(lián)的電機，并使機器人朝黑線的方向轉(zhuǎn)動。

當(dāng)機器人到達終點并且兩個傳感器都獲得黑色表面時，機器人停止。

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機構(gòu)設(shè)計

機器人應(yīng)該有一個結(jié)構(gòu)來容納電子部件，所以我們?yōu)闄C器人做了一些軟件設(shè)計——我指的是機器人機構(gòu)。為此，我使用 SolidWorks 軟件為機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)您自己的機械裝置，我提供了 (.dxf) 文件。

下載 DXF 文件

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使用 EasyEDA 平臺的 PCB 設(shè)計

獲取原理圖和PCB

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關(guān)于立創(chuàng)達！

EasyEDA 是一個免費的在線電子設(shè)計自動化社區(qū)，允許創(chuàng)建、測試和編輯原理圖和 PCB。

在此處找到 EasyEDA 平臺的鏈接。

所有平臺甚至 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)計進行原理圖捕獲，并具有導(dǎo)入 PCB 和原理圖文件的能力。所以從這一點我們可以理解，我們可以在這個在線設(shè)計器中創(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PCB并訂購！

像往常一樣，我們需要從這里運行EasyEDA平臺，然后開始一個新項目并導(dǎo)入Arduino Nano，L293電機驅(qū)動器，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)計區(qū)域。我建議您直接單擊以下鏈接自動獲取 PCB：直線跟隨機器人項目的直接鏈接

您也可以在訂購前使用 PCB 查看器檢查 PCB，我提供了一張顯示我們設(shè)計的 PCB 的圖片。完成設(shè)計后，進入制造輸出并設(shè)置一些參數(shù)。對我來說，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、我們機器人的名稱 - PICTO92 以及我制作的所有標(biāo)簽都非常棒。其實這不是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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為了制作這個項目，您將需要以下組件：

• 有機玻璃機制

• 我們從EasyEDA訂購的 PCB

• 兩個帶兩個輪子的直流電機

• 一個 Arduino Nano

• 四個紅外傳感器 (TCRT5000)

• L293電機驅(qū)動器

• 四個 LED 3mm

• 四個 330 歐姆電阻

• 接頭連接器

• 9V電池供電

大會

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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。我們在 PCB 上提供了一些標(biāo)簽來指導(dǎo)焊接組件。

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

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

代碼和驗證測試

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組裝機器人后，最后一部分是控制機器人并使其遵循您為其設(shè)計的軌道的源代碼。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)自己的需要對其進行調(diào)整，因此您可以根據(jù)您的機器人結(jié)構(gòu)和技術(shù)對其進行修改。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測試機器人。正如您在圖片中看到的那樣，機器人成功地到達了終點線，所以我們可以說我們成功了。我們的機器人在移動和雙向轉(zhuǎn)彎時表現(xiàn)出很好的行為，同時沿著軌道沒有問題。

這就是本教程的內(nèi)容。隨意翻閱它，并通過評論向我們詢問您想了解的有關(guān)此項目的任何信息。