M*P*R – Moj Prvi Robot

OPŠTI PREGLED I SMERNICE
Kako napraviti najjednostavniji i/ili najjeftiniji robot ali da postupak bude relativno jasan i za početnika? Neću odmah reći: “Kako? … Lako!“….
…nekakvo minimalno predznanje je ipak potrebno ali o tom potom.

Pa, da krenemo….

S obzirom na cenu, lakoću izrade, metodu upravljanja odnosno programiranja, postoje više rešenja/načina izrade vašeg robota. Sva rešenja koja sam ovde naveo se odnose na robote/vozila u koje je ugrađen Arduino UNO3 (original, klon-kupovni ili uradi-sam varijanta).

Gde u kupovinu….
Uprkos raznim savetima da je veoma nezahvalno pisati o cenama ovde ću navesti lično iskustvo;  maloprodajne cene/ukupni troškovi predstavljenih rešenja, kreću se
od 2700,00 do 4500,00 din.   (na dan  ažuriranja ovog teksta, 22.07.2017.  15.08.2017. – srednji kurs evra ≈ 120,60 119,48 din.) uz napomenu “dobavljača“ da se očekuje dalji pad cena u narednom periodu.
Raspon cena koji sam prikazao je realan i u funkciji izkorišćenih kupovnih delova, komplikovanosti izrade/prilagođavanja i ugradnje – kao i mogućih kombinacija kupovnih komponenti i/ili zamena za reciklirane delove: npr. umesto BT adaptera koji košta 620 600 580,00 din. možete  koristiti  IR prijemnik  koji košta samo 50,00 40,00 din. ili  npr.  ukoliko imate materijal za 7 raz. OŠ od ranijih godina – ušteda je na motorima i konstrukcionim elementima blizu 1000,00 din. …itd……  Dalje, ukoliko se odlučite da prepravljate  obične servo motore u kontinualne i/ili skidate delove sa stare elektronike/reciklirate, onda cena može da se smanji čak na 1950,00 1850,00 din….  U odeljku M*P*RPrimeri biće uskoro prikazane sve varijante izrade robotića u datom rasponu cena.

Izvor (dobavljač)kupujem prodajem - baner - Dragan
za kupovinu delova: ==> ==>

 

 

Rešenje #1
Najlakši i najbrži način (ali istovremeno i relativno skup – zbog cene servoa) da napravite najjednostavnijeg robota, tipa automobil-tro-točkaš,  jeste da za pogon koristite takozvane kontinualne-servo-motore. Ovde navodim više primera kontinualnih servo motora kao orijentacija za izbor pri kupovini:

–  snažan kontinualni servo motor sa metalnim zupčanicima za 16,42€ ;
–  snažan kont. serv. motor ali sa plastičnim zupčanicima  za 10,2€
–  standardni analogni kontinualni servo motor za 8,6€ ;
–  najjeftiniji mikro-kontinualni servo motor  za  4,9€.

Zašto kontinualni servo motori….
Za razliku od običnih servo motora kontinualni servo motori, osim što poseduju  ‘ vijak ‘ za podešavanje tzv. “nultog” ili “stop” položaja, mogu da se okreću u oba smera – neprekidno – ponašaju se isto kao i obični DC motori sa reduktorom s tom razlikom što im nije potrebna nikakva dodatna elektronika za upravljanje putem mikrokontrolera (Arduina) – sve se nalazi u samim motorima.
O tome kako se podešava/šteluje ‘nulti položaj’, biće posebno obrađeno u odeljku  M*P*R – Programiranje,  a o tome kako napraviti ceo robot sledite odeljak/stranu M*P*R – Mehanika.

continuos servo

Lična preporuka za mesto gde se mogu nabaviti kvalitetni kontinualni servo motori:

RC - srbija link

 

 

Rešenje #2
Drugi način – takođe relativno skup – jeste da za pogon nabavite klasične gotove motore sa ugrađenim reduktorom (u kompletu sa točkovima) i jedan poseban elektronski sklop, takozvani drajver za motore (H-most) koji služi za upravljanje smerom obrtanja pomenutih motora. Drajver za motore ili vam “H-most”, na bazi integrisanog kola  L298, može da se napravi iz delova “peške” ali pojavom kineskih klonova jednostavno se više ne isplati trud, osim ako ste strastveni “uradi-sam” pristalica. Detaljnije  o ovom drajveru možete videti u odeljku/strani M*P*R – Elektronika.

2DC motora sa rduktorom i tockovima

DC motori sa ugrađenim reduktorom i odgovarajući točkovi

L298 - za blog -2

H-most (L298 IC), pogled odozgo, sa prikazom priključnih mesta za povezivanje motora na Arduino

L298 - za blog -1

H-most na bazi L298 integralnog kola (klon)

 

 

 

 

 

 

 

 

Rešenje #3
Ovaj način podrazumeva da znate/umete da prepravite “običan/klasičan” jeftin servo motor u “kontinualan” kao što je navedeno pod Rešenje #1. Potrebna su takođe dva.
O ovoj temi – prepravka običnog u kontinualni servo – postoje mnoštvo tutorijala, jedan deo pogledajte u odeljku/strani  M*P*R – Mehanika….,  a ceo postupak možete videti ovde –>  LINK do kratkog videa na YouTube-u.

continuos servo - hack za blog


Rešenje #4

Ovo rešenje, definitivno najjeftinije, podrazumeva da vam je dostupan materijal koji se koristi u 7. razredu OŠ iz predmeta “Tehničko i informatičko obrazovanje” (izdanje “EDUKA”),  konkretno, motor sa reduktorom koji se sklapa. Uz pomenuti motor potreban vam je i diferencijal koji se može relativno lako napraviti pomoću pomenutog kompleta materijala. Takođe, potreban vam je i  “drajver za motore” (videti pod Rešenje #2)  i  jedan ‘običan’  mali servo motor (tip: 9g – mikro servo motor , link je informativnog karaktera jer se isti može naći i za 400,00 390,00 370,00 din. na sajtu kupujem-prodajem)   kao pogon za upravljački mehanizam prednjih točkova.
Inače ovo poslednje rešenje je ujedno i jedino rešenje kojim se dobija klasičan automobil-robot, četvoro-točkaš, s obzirom na opštu klasifikaciju vozila i upravljačkih mehanizama.

7-razred motor sa reduktorom - 2 - za blog 7-razred motor sa reduktorom - 1 - za blog

Auto - diferencijal - za blogKratak video o tome kako funkcioniše prikazani diferencijal možete pogledati  OVDE.

Varijacije, na istu temu, bi bile:  korišćenje kontinualnog servo motora iz Reš. #1 .  ili, korišćenje 2 kompleta materijala za 7. razred OŠ (videti u odeljku/strani M*P*R – Mehanika ) – kojim bi dobili dva motora sa reduktorima čime se svodi robot na tip tro-točkaš.  U svakom slučaju kombinacije su očigledne i jedino ograničenje jeste materijal koji trenutno imate na raspolaganju.


NAČIN UPRAVLJANJA (hardverska stranaelektronika)

      • Bežično putem Bluetooth [u kombinaciji sa mobilnim telefonom (android aplikacija) ili preko računara sa Bluetooth USB adapterom (obično BT-serijsko upravljanje)]
      • Bežično putem Infra-Crvenog svetla (TV daljinski upravljač)
      • Bežično putem radio signala (klasično, RF433MHz primo-predajni moduli, kao kod igračaka sa daljinskim upravljanjem)
      • Bežično putem WiFi ESP8266 modula [preko rutera i internet veze moguće je upravljati bilo šta na planeti zemlji – primena principa „IoT“ (Internet of Things)]
      • Bežično-Autonomno – putem senzora;  ultrazvučni/infra-crveni detektor za izbegavanje prepreka, foto-otpornici za praćenje svetla, kombinacija infra-crvenih dioda i infra-crvenih detektora za praćenje linije, zvučni senzor za komandovanje zvukom itd…)

Od svih navedenih mogućnosti upravljanja, najlakši način jeste korišćenje Bluetooth modula uparenog sa mobilnim telefonom. Veoma uobičajen BT modul (HC-06)  je prikazan na sledećim slikama:

BT - modul - 2 - za blog BT - modul - 1 - za blog

 

NAČIN UPRAVLJANJA (softverska strana-programiranje)

Programiranje hardvera se svodi na izradu programa direktno u Arduino okruženju i ako se odlučimo da koristimo mobilni telefon kao „džoj-stik“  onda je potrebno izkoristiti on-line portal APP Inventor 2.0 za kreiranje specifičnih aplikacija, ali isto tako se može izkoristiti i svima dobro poznat Android portal/servis Google Play na kojem se mogu naći besplatne gotove aplikacije tipa  ArduDroidSENA-bluetooth serial itd…

Iz ličnog iskustva  (možete pogledati kratak video  OVDE) , najlakše bežično upravljanje pomoću Bluetooth modula  (dakle, na robotu je odgovarajući BT HC-06 modul, a na  računaru običan BT-USB adapter – ili direktno preko mob. telefona koji već ima ugrađen BT)  jeste preko besplatnog Android apleta SENA koji omogućuje upravljanje robota tro-točkaša jednostavnim serijskim komandama direktno preko tastature računara odnosno tastature mob. telefona. U Arduino okruženju je dovoljno napisati rutine koje će biti pozvane kada se odgovarajući taster pritisne.
Na primer: „w“ – idi napred;  „s“ – idi nazad; „a“ – idi levo; „d“ – idi desno; i „e“ – stani;

Detaljan opis kôda/programa dat je u odeljku/strani  M*P*R – Programiranje.