Tanque autónomo en Arduino. Cómo hacer un tanque controlado por radio: un espía con un control remoto y una cámara Batalla de tanques de bricolaje de arduino

El robot consta de un chasis de un tanque controlado por radio y varios otros componentes, cuya lista se incluye a continuación. Este es mi primer proyecto en , y me encanta la plataforma Arduino. Al crear este robot, utilicé materiales de libros e Internet.

Materiales necesarios
1. Chasis de un tanque controlado por radio.
2. Arduino Uno.
3. Protoboard y puentes.
4. Controlador de motor integrado SN754410NE.
5. Servo estándar.
6. Telémetro ultrasónico.
7. Batería de 9V y conector para la misma.
8. 4 pilas D y un conector para las mismas.
9. Cable USB AB.
10. Base 6" x 6".

Instrumentos
1. Un juego de destornilladores.
2. Pistola de pegamento caliente.
3. Soldadura y soldador.

Chasis

Tomé el chasis de un tanque comprado por $10. La base se puede unir a ella en cualquier lugar, pero la adjunté en el medio.

Controlador de motor SN754410NE

Usé el controlador SN754410NE para controlar los motores. Lo usé porque lo tenía, pero puedes usar otro como L293.

Ahora acerca de conectar el controlador al Arduino Uno. Conecte todos los pines GND (4,5,12,13) ​​a la placa GND. Conecte los pines 1 y 16 del controlador a los pines 9 y 10 de Arduino. Conecte los pines 2 y 7 del controlador a los pines 3 y 4 de Arduino, estos son los pines de control del motor izquierdo. Conecte los pines 10 y 15 del controlador a los pines 5 y 6 de Arduino, estos son los pines de control del motor correctos. Conecte los pines 3 y 6 al motor izquierdo y los pines 14 y 11 al derecho. Los pines 8 y 16 deben estar conectados a la alimentación de la placa de pruebas. Fuente de alimentación: batería de 9V.

El telémetro ultrasónico ayuda al robot a evitar obstáculos mientras se mueve. Se encuentra en un servo estándar, que se encuentra en la parte frontal del robot. Cuando el robot detecta un objeto a una distancia de 10 cm, el servo comienza a girar, buscando un pasaje, y luego el Arduino decide de qué lado es más agradable moverse.
Adjuntar un conector a la misma. Limite el servo para que no pueda girar más de 90 grados a cada lado.

El sensor tiene tres pines GND, 5V y una señal. GND se conecta a GND, 5V a Arduino 5V y la señal se conecta al pin 7 de Arduino.

Nutrición

El Arduino se alimenta con una batería de 9V a través del conector correspondiente. Para alimentar los motores, usé baterías de tamaño 4 D y el conector apropiado. Para alimentar los motores, conecte los cables del soporte a la placa con SN754410NE.

Asamblea

Cuando todas las piezas están listas, es hora de ensamblarlas. Primero necesitamos conectar el Arduino a la base. Luego, con la ayuda de pegamento caliente, uniremos el telémetro con un servo al frente del robot. Entonces necesitas conectar las baterías. Puedes colocarlos donde quieras, pero yo los coloqué al lado del Arduino. Cuando todo esté listo, puede encender el robot para asegurarse de que el Arduino esté funcionando.

Programa

Entonces, después de ensamblar el robot, es hora de escribir un programa para él. Después de pasar unos días, lo escribí.
El robot se moverá en línea recta siempre que el objeto esté a más de 10 cm de distancia. Cuando nota un objeto, comienza a girar el sensor, buscando un camino. Cuando se completa el escaneo, el programa selecciona el lado óptimo para el movimiento. Si el robot está en un callejón sin salida, gira 180 grados.
El programa se puede descargar a continuación. Puede modificarlo y complementarlo.

La parte principal del robot es el chasis del tanque controlado por radio y otros componentes, su lista se escribirá a continuación. Este tanque es el primer proyecto del autor en la plataforma Arduino, y estaba complacido de haberlo usado. El autor utilizó materiales y libros de Internet.

Materiales y herramientas:
- Chasis del tanque
-Arduino Uno
- Jumpers y protoboard
- Controlador de motor integrado SN754410NE
- Servo convencional
- Telémetro ultrasónico
- Batería de 9V con conector para ello
- Baterías tipo D
- Cable USB para Arduino
- Base del chasis
- Destornilladores
- Pistola térmica y pegamento para ello
- Soldador y soldadura

Paso uno. Chasis de tanque.
El autor tomó el chasis de un viejo tanque Abrams comprado en un mercado de pulgas. El tanque resultante se desmanteló para poder quitarle el chasis. No es necesario utilizar el mismo depósito, cualquier radiocontrolado servirá. Además, el motor original dejaba mucho que desear, por lo que tuve que armar el mío, su ensamblaje será en el siguiente paso. Habiendo preparado el chasis, el autor les adhirió la base con pegamento caliente. No importa dónde se arreglará, pero se decidió pegarlo en el centro.

Segundo paso. Maquinista.
El controlador SN754410NE se usa para controlar el motor, el autor lo usó, ya que estaba disponible, puede tomar cualquiera similar.
La conexión del controlador al Arduino es la siguiente:

Todos los pines GND están conectados a los pines GND de la placa de prueba.
- Driver pines 1 y 16 a Arduino 9 y 10.
- Los pines 2 y 7 del driver se conectan a los pines 3 y 4 del Arduino (son los encargados de controlar el motor izquierdo).
- Los pines 5 y 6 de Arduino están conectados a los pines 10 y 15 del controlador (son los encargados de controlar el motor correcto).
- Los pines 3 y 6 se conectan al motor izquierdo y el 14 y 11 al motor derecho.
- Los pines 8 y 16 deben estar conectados a la alimentación en el Bredboard, alimentado por una batería de 9V.

Paso tres. Instalación de telémetro.
El sensor ultrasónico permite al robot evitar obstáculos en su camino mientras se mueve. El sensor está ubicado en un servo estándar y se montará en la parte delantera del robot. En el momento en que el robot detecta un obstáculo dentro de los 10 cm, el servo comenzará a girar en ambas direcciones, buscando así un paso. Arduino lee la información del sensor y decide qué lado es más favorable para un mayor movimiento.
En primer lugar, se adjunta un servo al sensor. El autor arregla el servo para que pueda girar solo 90 grados en cada dirección, en otras palabras, un giro completo del servo será de 180 grados.

El sensor tiene tres pines GND, señal y 5V. El suministro de 5V está conectado al suministro de Arduino 5V, GND a GND y la señal al pin 7 de Arduino.

Paso cuatro. Nutrición.
Arduino recibe alimentación a través de una batería de 9V, se conecta al conector correspondiente. Los motores son alimentados por cuatro baterías tipo D instaladas en el porta baterías. Para alimentar los motores, los cables del soporte se conectan a la placa en la que ya está instalado el controlador de motor SN754410NE.

Paso cinco. Montaje de robots.
Después de completar todos los pasos anteriores, es hora de juntar todos los detalles. En primer lugar, el Arduino se adjunta a la base del tanque. Después de eso, se une un telémetro ultrasónico al frente del robot con pegamento caliente. Luego, el autor arregla las baterías junto al Arduino. Las baterías se pueden instalar en cualquier parte del tanque. Después de instalar todos los componentes, se levantaron todos los cables y se aplicó energía a la placa para asegurarse de que el ensamblaje fuera correcto.

Paso seis. Código de programa.
Una vez que se completa el ensamblaje del tanque, es hora de escribir un programa para él. El programa debe mostrar al robot cuándo moverse y cuándo dejar de moverse, para evitar la colisión con un obstáculo. Al escribir código del autor.

¡Construyamos un tanque RC en primera persona que se pueda controlar desde una distancia de hasta 2 kilómetros! ¡Mi proyecto se basó en un rover de control remoto, fácil de armar, fácil de programar y un gran proyecto para aficionados!

El bot es muy rápido y ágil, ¡sin mencionar que lleva dos potentes motores! ¡Ciertamente superará a un humano, sin importar en qué superficie se encuentren las carreras!

El bot sigue siendo un prototipo incluso después de meses de desarrollo.

Entonces, ¿qué es FPV?
FPV, o Vista en primera persona, es una vista en primera persona. Por lo general, vemos FPV mientras jugamos en consolas y computadoras, por ejemplo, en juegos de carreras. FPV también es utilizado por los militares para vigilancia, protección o control de áreas protegidas. Los aficionados usan FPV en cuadricópteros para filmaciones aéreas y solo por diversión. Todo esto suena tan genial como cuesta construir un cuadricóptero, así que decidimos construir algo más pequeño que se desplace por el suelo.

¿Cómo gestionarlo?
El bot está basado en la placa Arduino. Dado que Arduino admite una amplia variedad de complementos y módulos (RC/WiFi/Bluetooth), puede elegir cualquiera de los tipos de comunicación. Para este montaje utilizaremos componentes especiales que permitirán el control a largas distancias utilizando un transmisor y receptor de 2.4Ghz que controla el bot.

Hay un video de demostración en el último paso.

Paso 1: herramientas y materiales

Compro la mayoría de las piezas en mis tiendas locales de pasatiempos, el resto lo encuentro en línea, solo busque las mejores ofertas. Uso muchas soluciones de Tamiya y mis instrucciones están escritas con esta función en mente.

Compré repuestos y materiales en Gearbest, en ese momento tenían una oferta.

Necesitaremos:

• Clon de Arduino UNO R3
• Protector de motor Pololu Dual VNH5019 (2x30A)
• Pin papás
• 4 espaciadores
• tornillos y tuercas
• Módulo de transmisión de señal (transmisor) 2.4 Ghz - lea más en el paso 13
• Receptor 2.4 Ghz para al menos dos canales
• 2 motores Tamiya Plasma Dash / Hyper dash 3
• Tamiya Twin Motor Gearbox Kit (motores de serie incluidos)
• 2 tableros Tamiya universales
• Juego de orugas y ruedas Tamiya
• 3 baterías de polímero de litio de 1500 mAh
• Cámara POV con soporte para control remoto de dirección y zoom
• transmisor y receptor para FPV 5.8Ghz 200mW
• botella de superpegamento
• Pegamento caliente

Herramienta:

• Herramienta multiple
• Juego de destornilladores
• Dremel

Paso 2: Montaje de una caja de cambios emparejada

Hora de desempacar la caja de cambios. Solo sigue las instrucciones y estarás bien.

Nota importante: ¡¡¡Utilice una relación de transmisión de 58:1!!!

• lubrique los engranajes antes de montar la caja, y no después
• no te olvides de los espaciadores de metal, de lo contrario la caja crujirá
• use el formato de engranaje 58: 1, es más rápido que 204: 1

Paso 3: mejora los motores

La caja de cambios viene con motores, pero en mi opinión son muy lentos. Por lo tanto, decidí usar motores Hyper dash en el proyecto, en lugar de motores Plasma Dash, que consumen más energía.

Sin embargo, los motores Plasma Dash son los más rápidos de la serie de motores 4WD de Tamiya. Los motores son caros, pero obtienes un mejor producto por el dinero. Estos motores recubiertos de carbono giran a 29 000 rpm a 3 V y 36 000 rpm a 7 V.

Los motores están diseñados para trabajar con fuentes de alimentación de 3V y voltaje creciente, aunque aumenta el rendimiento, pero reduce su vida útil. Con el controlador de motor Pololu 2x30 y dos baterías de polímero de litio, el software Arduino debe configurarse a la velocidad máxima de 320/400, descubrirá lo que esto significa en breve en el paso del código.

Paso 4: Controladores de motor

He sido aficionado a la robótica durante mucho tiempo y puedo decir. que el mejor controlador de motor es Pololu Dual VNH5019. Cuando se trata de potencia y eficiencia, esta es la mejor opción, pero cuando hablamos de precio, claramente no es nuestro amigo.

Otra opción sería construir el controlador L298. 1 L298 está diseñado para un motor, que es la mejor solución para motores de alta corriente. Le mostraré cómo crear su propia versión de dicho controlador.

Paso 5: Montaje de la pista

Usa tu imaginación y configura las pistas a tu gusto.

Paso 6: Atornille los espaciadores y coloque el FPV

Nuevamente, use su imaginación y descubra cómo colocar los puntales y la cámara para una vista en primera persona. Asegure todo con pegamento caliente. Fije la cubierta superior y taladre agujeros para montar la antena FPV y debajo de los espaciadores instalados, luego atornille todo en su lugar.

Paso 7: Cubierta superior

El propósito de crear la plataforma superior fue aumentar el espacio libre, ya que los componentes FPV ocupan mucho espacio en la parte inferior del dron, sin dejar espacio para el Arduino y el controlador del motor.

Paso 8: Instale Arduino y Motor Driver

Simplemente atornille o pegue el Arduino en su lugar en la plataforma superior y luego acople el controlador del motor encima.

Paso 9: Instalación del módulo receptor

Es hora de conectar el módulo Rx al Arduino. Usando los canales 1 y 2, conecte el canal 1 a A0 y el canal 2 a A1. Conecte el receptor a los pines 5V y GND en el Arduino.

Paso 10: Conecte Motores y Baterías

Suelde los cables al motor y conéctelos al controlador de acuerdo con los canales. Para la batería, deberá crear su propio conector utilizando enchufes macho JST y macho Dyna. Mira las fotos para entender mejor lo que se requiere de ti.

Paso 11: Batería

Tome la batería y determine el lugar donde la instalará.

Una vez que encuentre un lugar para él, cree un adaptador macho para conectarlo a la batería. La batería Li-po 3S 12V alimentará la cámara FPV, el motor y Arduino, por lo que deberá crear un conector para la línea de alimentación del motor y la línea FPV.

Paso 12: Código Arduino (C++)

El código es muy simple, simplemente cárguelo y debería funcionar con el controlador de motor VNH (asegúrese de descargar la biblioteca de controladores y colocarla en la carpeta de bibliotecas de Arduino).

El código es similar al Zumobot RC, solo cambié la biblioteca del controlador del motor y modifiqué algunas cosas.

Para el controlador L298, use el programa Zumobot estándar, simplemente conecte todo de acuerdo con la forma en que está escrito en la biblioteca.

#define PWM_L 10 ///motor izquierdo
#definir PWM_R 9
#define DIR_L 8 ///motor izquierdo
#definir DIR_R 7

Simplemente cargue el código y continúe con el siguiente paso.

archivos

Paso 13: Controlador

En el mercado existen diferentes tipos de mandos para juguetes radiocontrolados: para agua, tierra, aire. También operan en diferentes frecuencias: AM, FM, 2,4 GHz, pero al final todos siguen siendo controladores ordinarios. No sé el nombre exacto del controlador, pero sí sé que se usa para drones aéreos y tiene más canales que los terrestres o acuáticos.

Actualmente estoy usando un transmisor Turnigy 9XR Modo 2 (sin módulo). Como puede ver, el nombre dice que no tiene módulo, lo que significa que usted elige qué módulo de comunicación de 2,4 GHz incorporar. Hay decenas de marcas en el mercado que tienen sus propias características de uso, control, distancia y otras características misceláneas. En este momento estoy usando el paquete combinado FrSky DJT 2.4Ghz para JR con módulo de telemetría y V8FR-II RX, que es un poco caro, pero solo mire las especificaciones y las ventajas, el precio no parece mucho para todos. esa bondad Además, ¡el módulo viene inmediatamente con el receptor!

Y recuerda que incluso si tienes un controlador y módulos, no podrás encenderlo hasta que obtengas baterías que coincidan con el controlador. En cualquier caso, encuentre el controlador que más le convenga y luego decidirá sobre las baterías adecuadas.

Consejo: si es un principiante, busque ayuda en las tiendas de pasatiempos locales o encuentre grupos de entusiastas de la radioafición, porque este paso no es solo una broma y deberá desembolsar una cantidad significativa de dinero.

Paso 14: Comprobar

Primero encienda el bot, luego encienda el módulo transmisor, luego el módulo receptor debería indicar un enlace exitoso al parpadear el LED.

Guía para principiantes de FPV

La parte que está instalada en el bot se llama cámara y transmisor FPV, y la que está en tus manos se llama receptor FPV. El receptor se conecta a cualquier pantalla, ya sea LCD, TV, TFT, etc. Todo lo que necesita hacer es insertarle pilas o conectarlo a una fuente de alimentación. Enciéndalo, luego cambie el canal en el receptor si es necesario. Después de eso, debería ver lo que ve su bot en la pantalla.

Rango de señal FPV

El proyecto usó un módulo económico que puede operar a una distancia de hasta 1,5 - 2 km, pero esto se aplica al uso del dispositivo en espacios abiertos, si desea obtener una señal más fuerte, compre un transmisor de mayor potencia, por ejemplo 1000mW . Tenga en cuenta que mi transmisor tiene solo 200 mW y fue el más barato que pude encontrar.

¡El último paso es divertirse conduciendo su nuevo tanque espía con una cámara!