Проекты‎ > ‎

Проект №3

Робот, ездящий по линии (TR-001) 


 


Описание: Робот, ездящий по линии (Robot Line Follower) 
Время сборки: в чистом времени 30 часов 
Уровень умения: профессиональный.

За основу данного робота был взят 
robot zero.

 




Необходимые инструменты и расходные материалы: 

Компьютер, лазерный принтер, текстолит, ножовка по металлу, 

хлорное железо, утюг,  ацетон, мини дрель (сверла диаметром: 0,8 мм - 1 мм), 

паяльная станция, пинцет, флюс, припой, 

маркер для печатных плат (Edding 792 0.8 мм черный).

Набор можно приобрести

 

Требуемые компоненты


Наименование Кол-во
Програмируемый модуль Iskra Mini 1
TB6612FNG Dual Motor Driver Carrier POLOLU 1
Adjustable Boost Regulator 2.5-9.5V 1
Regulator U1V11F5 POLOLU 1
5:1 Micro Metal Gearmotor 2
LP383450, Аккумулятор литий полимерный (Li-Pol) 720мАч 3.7В в 2
FR4 200х200мм 18/18 (1.5мм, 18мкм), Cтеклотекстолит 2-сторонний 1
Двухканальный драйвер двигателей TB6612FNG 1
URM37 V3.2 1
Pololu - QTR-8A Reflectance Sensor Array 1


 




Шаг 1: Создание печатной платы
Это был мой первый опыт при создании платы.
Хочу отметить, что данная плата является двухсторонней.
Сперва мне нужно было сделать разводку платы. Для этого я использовал программу Layout 6.0. Программа не требует как-либо обучающих уроков, рабоать в ней несложно. Разводка платы заняла у меня длительное время, благо помогал и корректировал мою деятельность преподаватель.

После завершения разводки, я мог приступить к самой изготовке. Для этого я использовал ЛУТ (Лазерно-утюжную технологию). Но возникили сложности с выбором бумаги для печати. Дело в том, что, используя обычную бумагу для ксерокса, я потерпел неудачу - изображение переносилось фрагментами. А доводить и соединять дорожки жирным маркером мне не хотелось... Для печати я использовал фотобумагу (лучше всего подходит lomond) - только с ней можно добиться должного результата.



Рекомендуется использовать плотностью 120-140 г\м2, но я использовал бумагу в два раза плотнее (Плотность бумаги, как показала практика, не играет существенной роли). После подбора бумаги можно было приступть дальше.

Я отпечатал обе стороны схемы на двух листах: на одной из сторон добавил контур будущей платы, а другую сторону перед печатью отзеркалил. После печати я сделал примерку компонентов. Для этого я соединил два листка, скреплённых степлером, и пустить на просвет. Тут пригодился уже имеющийся стол для песчаной анимации. На нём всё прекрансо видно. Когда вся разводка подошла, я обвёл контур платы карандашом с одной стороны, этого было достаточно.
Потом расположил зашкуренную и очищунную ацетоном плату между листами всё на том же анимационном столе. Затем прогладил всё утюгом, удалил бумагу, обмочив её под струёй воды около 10 минут, и всё получилось После этого можно было париступать к следующему этапу - травлению платы.

Шаг 2: Травление платы

Далее по технологии ЛУТ нужно было положить плату в раствор хлорного железа. Какой-то специальной ёмкости для этого не оказалось, поэтому пришлось исколечить аптечку и оторвать от неё крышку... Зато плата идеально вошла. В растворе плата пролежала около 30 минут.


После извлечения её из раствора, очистили ацетон тонером, обмочив им ватку. Дорожки были идеально проделаны. Проверив на совместимость двух сторон, проделав отверстия для разъёмов, убедились, что плата идеально совпадает. И это всё с первого раза! Можно было приступать к долгожданной пайке.

Шаг 3: Пайка

Начнём с того, что до проекта я толком ничего не паял. Но мой преподаватель научил меня базовым навыкам пайки. Этого хватило мне для работы с этим роботом.

В то время у нас не было паяльной станции и приходилось работать простеньким паяльником. Но это не составило мне каких-либо трудностей, так что если у вас нет паяльной станции, используйте обычный паяльник. Сперва я лудил все дорожки. Их нужно было легонько покрыть флюсом.



Затем я непосредственно приступил к компонентам робота : программируемому модулю iskra mini, драйверу двигателя, стлабилизатору напряжение и т.д. Не забывал проверять дорожки и работу платы мультиметром, это всегда помогало мне при возникающих ошибках, недочётах. Случалось и такое, что дорожки разрывались. Мне приходилось восстанавливать одну дорожку.

При работе с компонентами возникла проблема с ультразвуковым дальнометром URM37 v3.2. Дело в том, что этот датчик мы тестировали на плате arduino uno. На ней датчик работал хорошо. Но на самомо роботе, на плате iskra mini датчик работал некорректно. В связи с этим пришлось ввсети корректировки в роботе. Подключиться к 13 порту, обрезать некоторые дорожки и протянуть провода для датчика.



Шаг 4: Создание колёс на 3D-принтере

За основу мы взяли уже существующие колёса, но переделали их под своего робота: уменьшили диаметр колеса, глубину под оси, длину под резину. Стоит отметить, что резину под колёса мы взяли от списанного ксерокса, остались ролики подачи бумаги, как раз пара штук. Подходящая резина создавала нужное сцепление колеса с треком, не давая роботу скользить при резких поворотах. Так мы решили проблему слоёта робота с линии.


Stl файл колеса будет под описанием, в разделе - файлы для скачивания.

Но после замена колёс, мы встретились с рядом трудностей. Из-за меньшего диаметра колеса нам пришлось разместить двигатели снизу. Так увеличилась прижимная сила, и робот совсем не соскальзывал с линии. После установления распечатанного на 3D принтере переднего колеса, линейка датчиков QTR-8A Reflectance Sensor Array, которые считывают линию, получились высоковато. Эту проблему мы решили нарашиваннием разъёма. 


После этого мы решили сделать защиту датчиков от построннего света. На глаза попалась очень удачная коробочка, которая и стала неким коробом для датчиков.



----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Схема для тестирования



Скетч. Код программы


скачать скетч


файлы для скачивания:

ċ
колесо.stl
(173k)
Денис Новиков,
1 апр. 2017 г., 13:55
Comments