Как сделать 6WD робот на алюминиевой раме

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=VA2176wSqqo
Я довольно долго экспериментировал с конструкцией этой мозгоподелки и достиг хороших результатов, которые выкладываю в этой статье. К примеру, шасси робота собрана из алюминиевых деталей "Actobotics" , что позволяет легко его собрать, и обеспечивает устойчивость, малый вес и надежность.

Каждое из шести колес имеет свой двигатель, что увеличивает тягу, при этом двигатели каждого борта, левого и правого, объединены в группы по три штуки, то есть маневрирует робот как танк. Большие колеса повышают проходимость и амортизацию, а также предотвращают повреждения при падениях.

Управляется поделка микроконтроллером Arduino, который отвечает за всю электрику, а еще имеет потенциал для дальнейших доработок. Основой пульта дистанционного управления является модуль XBee, который прост в эксплуатации, надежен и дает дальность сигнала большую чем требуется.

Шаг 1: Алюминиевая рама

Для сборки рамы нам понадобится:

• 3 алюминиевых уголка" Actobotics " по 40см.
• 6 алюминиевых кронштейнов для двигателей
• 6 двигателей 12 В с диаметром вала 6мм
• 6 колес 127 х 62мм
• 6 покрышек 5.6см
• 6 шестигранных ступиц для колес
• 36 винтов M3x8
• алюминиевый лист 343x190mm
• 8 шестигранных распорок M3x40mm

Шаг 2: Подготовка рамы

Один из алюминиевых уголков разрезаем пополам пилкой по металлу. На двух других, цельных уголках размечаем места под кронштейны мозгодвигателей, высверливаем 3мм-ые отверстия под болты крепления (голубой цвет на фото) и прикручиваем сами кронштейны к уголкам.

Далее в алюминиевом листе высверливаем 8 отверстий диаметром 3мм-ов (розовый цвет) для последующей установки распорок.

Шаг 3: Сборка рамы

На кронштейны монтируем двигатели, размещая их как можно ниже. Затем длинные уголки скрепляем, друг с другом двумя короткими (которые разрезали ранее), в местах показанными красным цветом.

После этого на алюминиевый лист монтируем 8 распорок, и с помощью них крепим его к раме из уголков.

Шаг 4: Электроника

Данный шаг подразумевает у вас мозгоопыт работы в области электроники, в частности сборки цепи с Arduino и XBee.

Для сборки электроцепи поделки необходимо:

• литиевая батарея 3S на 4000 мАч
• цифровой электронный переключатель – нужен для возможного последующего апгрейда, и его можно заменить на простой переключатель, рассчитанный на ток не более 10 ампер.
• модуль Arduino Mega 2560
• плата XBee Explorer
• передатчик XBee Pro 60 мВт с антенной
• плата управления Sabertooth 12А на два двигателя
• ULN 2803 и IC разъем

На алюминиевой пластине размечаем три линии, соответствующие трем осям двигателей (на фото обозначены красным), затем между двумя первыми осями крепим литиевую батарею, а после устанавливаем электрический переключатель, если вы все же решили его использовать.

Приступаем к Arduino: припаиваем на обратной стороне платы красный провод к Vin, черный к двум GND и белый к TX1 (18-й контакт), ориентируемся по фото. При монтаже платы старайтесь разместить ее между колесами так, чтобы USB порт был легкодоступен для программирования. Саму плату крепим к пластине шестью болтами с двумя шайбами на каждом, чтобы приподнять плату над пластиной. Используйте также пластиковые шайбы и гайки, чтобы избежать короткого замыкания.

Прямо на алюминиевую пластину монтируем плату управления Sabertooth и закрепляем четырьмя болтами с гайками. Пластина играет здесь еще и роль радиатора. Далее, ориентируясь на схему, подключаем компоненты самоделки друг с другом.

На плату для XBee монтируем сам XBee модуль и делаем 4 соединения: 5В к 5В, GND к заземлению, DIN к TX3 (14 контакт) и Dout к RX3(15 контакт).

А в завершение, на небольшой монтажной плате собираем цепь, отвечающую за работу светодиодных фар на передней части поделки, при сборке так же смотрим на схему.

Код robot_kod_osnova

Шаг 5: Программирование Xbee

Перед началом программирования модуля XBee желательно ознакомится с#Changing-Xbee-Baud-Rates/"> руководством.

Помимо знаний нам понадобится:

• плата USB XBee explorer
• USB-кабель

После установки и обновления программы X_CTU настраиваем каждый XBee модуль как приемник и передатчик одновременно. Задаем три мозгопараметра:
Для приемника: DL=321, MY=123 and BD = 3 (9600 baud).
Для передатчика: DL=123, MY=321 and BD = 3 (9600 baud).

Шаг 6: Сборка пульта управления

Необходимые материалы:

• литиевая батарея 3S на 800 мАч
• Arduino Nano 5В, 16 МГц или аналогичный
• плата XBee Explorer
• модуль XBee Pro 60 мВт с антенной
• джойстик
• LED
• резистор 220 Ом
• два миниатюрных переключателей
• пластиковый корпус

После сборки основной схемы сделать пульт это простой шаг. При этом, как обычно, ориентируемся на схему. Код для Arduino robot_kod

Шаг 7: И в заключение

Собранная мозгоподелка имеет следующие характеристики: длина - 42 см, ширина - 32см, высота - 12,5см, вес - 3.430 кг.

Скорость зависит от выбранных двигателей, у моего мозгоробота с передаточным числом 100: 1, она достигает 0,7 м / с (2,4 км / час). Если уменьшить передаточное число, скорость увеличится с уменьшением тяги. Напротив, если увеличить передаточное число: скорость уменьшится, но повысится тяга.

На видео показаны внедорожные качества самоделки.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=GIWM8GGhx-k
Важные моменты:
• при монтаже светодиодов соблюдайте полярность;
• если колесо вращается в обратную сторону, то просто поменяйте полярность двигателя;
• если вся группа колес вращается в обратную сторону, то полярность поменяйте на плате Sabertooth;
• если все колеса вращаются в обратную сторону, то поменяйте полярность питающих проводов платы Sabertooth.

В плату Sabertooth встроен датчик напряжения батарейки, поэтому если самоделка перестает функционировать, то просто зарядите аккумуляторную батарею.

Планы на апгрейд: для начала на свою мозгоподелку я хочу добавить миниатюрную видеокамеру и аудио-видео передатчик, которые используются в авиамоделировании. Также в планах установка на поделку роботизированной руки-манипулятора.

Но это в планах, а пока благодарю за внимание и удачи в творчестве!

( Специально для МозгоЧинов #6WD-robot-with-aluminum-chassis