創(chuàng)意DIY:手把手教你制作基于Wifi和3G的四輪驅(qū)動機(jī)器人
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今天小編要教大家手動制作四輪驅(qū)動機(jī)器人,它是一個(gè)基于WIFI,3G控制的四輪驅(qū)動機(jī)器人。它的輪子是由一個(gè)鋁合金外罩,內(nèi)部嵌入鋼輪,再連接減速電機(jī),輪子的外面是用橡膠502粘起來,整個(gè)造型都不錯(cuò)哦!首先向大家介紹四輪驅(qū)動機(jī)器人的功能吧!
四輪驅(qū)動機(jī)器人功能介紹
這是一個(gè)無線遠(yuǎn)程端控制型四輪驅(qū)動機(jī)器人,帶有水平垂直控制云臺,云臺上搭載一個(gè)豆干攝像頭,3.6MM鏡頭,可以看到較廣的視野。3度機(jī)械手,可以實(shí)現(xiàn)較難度的控制,搭載一個(gè)12864控制顯示液晶模塊。并且此機(jī)器人完全可以用在很多方面,比如排爆,消防,揀危險(xiǎn)物品,通道檢查,家庭監(jiān)視,等等甚至登月。
外加一個(gè)無線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)無線控制。實(shí)現(xiàn)尋跡、前后四方向自動壁障,太陽能充電,16.5V電池管理和編程自動化等功能。
首先準(zhǔn)備材料
機(jī)器人主控板正面圖:正面包含3.3V,5A電源芯片、5V,1.5A電源部分、315遙控接收電路、12路3.3V電機(jī)驅(qū)動接口、4路16.5V電機(jī)驅(qū)動接口、1個(gè)74HC154地址擴(kuò)展芯片。12864液晶顯示接口。24路外部檢測接口、232串口接口等。
機(jī)器人主控板背面圖:背面集合了6個(gè)BD6735、3.3V電機(jī)驅(qū)動芯片、2個(gè)BD6208、16.5V的電機(jī)驅(qū)動芯片、9個(gè)245單片機(jī)IO擴(kuò)展芯片、1個(gè)AT89S52單片機(jī)、232芯片等。
注意事項(xiàng):
接收距離可通過可調(diào)電阻調(diào)節(jié),最近感應(yīng)距離為1CM,最遠(yuǎn)感應(yīng)距離為20CM.
前后兩個(gè)保險(xiǎn)杠,集合了紅外傳感器的保險(xiǎn)杠,最左和最右分別兩路,中間再加上圖的3路紅外傳感器電路板。
IP模塊的正反電路板。采用達(dá)芬奇DSP,RTL8201網(wǎng)絡(luò)芯片,5150視頻處理芯片,支持無線網(wǎng)卡。
電源板正反電路板,支持音頻輸入,對講,485和232,1路報(bào)警輸出,2路報(bào)警輸入,另外一個(gè)黑黑的長條是話筒放大電路,是對音頻采樣的,這樣可以通過對講聽到聲音。
最后一個(gè)是電池,16.5V的充電鋰電池,支持過放保護(hù)。采用1414控制芯片保護(hù)這個(gè)電池的過沖和過放。
下面詳細(xì)介紹各部分
小編到提醒大家,制作地盤部分是最費(fèi)時(shí)間,畢竟基礎(chǔ)一定要打好,不然會翻車哦。底盤很重,完全有金屬打造,輪子外圈采用中空鋁合金。由于里面是中空的,所以得裝中心軸,而中心軸采用經(jīng)過打磨的純鋼圈,再里面是銅軸與減速電機(jī)連接,所以較復(fù)雜也費(fèi)時(shí)間。底盤面也采用鋼板構(gòu)架。與電機(jī)固定的是鐵支架,所以整套底盤完完全全由鋼鐵制作。減速電機(jī)的速度為30圈每分鐘。速度不是很快,但很精確。
機(jī)械手的結(jié)構(gòu)足足花的時(shí)間比較長,其主要材料采用鋁合金,因?yàn)殇X合金的材質(zhì)很輕,且質(zhì)量較硬。所以做機(jī)械手是最合適的,上面的每一個(gè)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)都由手工打磨而成。花費(fèi)了不少時(shí)間和精力,畢竟要在圖紙上設(shè)計(jì)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)。而機(jī)械手的動力也采用減速電機(jī)來做,而不用舵機(jī)。舵機(jī)打算在改進(jìn)后設(shè)計(jì)。這只機(jī)械手有3個(gè)垂直水平關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和一個(gè)夾手。里面都設(shè)計(jì)了一個(gè)方向接觸式傳感器,可控制機(jī)械手的伸縮角度。攝像頭云臺也采用減速電機(jī)設(shè)計(jì),外鋁合金構(gòu)架。
上面搭載的攝像頭為480線的模擬豆干。再經(jīng)過齒輪的減速可以將攝像頭轉(zhuǎn)動速度降低。提高圖像穩(wěn)定性。無線網(wǎng)卡為了防干擾再外面加了個(gè)鐵罩。外面引了一個(gè)外置天線,一般無線傳輸距離室內(nèi)100米左右。
控制顯示采用的是12864液晶模塊,這種模塊使用很是方便,也效果也好,亮度,灰度可調(diào),可顯示16*16的字體,也可以顯示黑白圖片。不帶字庫。
接下來也是最重要的電路部分了,由于我把它們裝在了一起,拆下來很麻煩,所以就整體拍了,電路板最下面一層是我自己做的電路板,采用雙層覆銅板,用激光打印機(jī)進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印腐蝕出來的,主要的單片機(jī)采用AT89S52這種常用且低廉的單片機(jī)。
雖然如果搞全自動智能控制可能空間不夠,但簡單的也足以,再改進(jìn)型中將會使用STM32,大大加強(qiáng)功能。次電路板包含IO口的擴(kuò)展,電源部分,16雙路電機(jī)驅(qū)動部分,可以控制16個(gè)電機(jī)。串口輸入輸出接口,12864液晶功能。485電路,外部315遙控器電路。外部16路傳感器輸入端,可以檢測16個(gè)傳感器,紅外,超聲波等。外加3路獨(dú)立的控制I0。可以控制探照燈的開和關(guān)。
上面兩塊為網(wǎng)絡(luò)模塊,通過此模塊與無線網(wǎng)卡的鏈接與無線路由器鏈接,無線路由器再鏈接到筆記本電腦上,實(shí)現(xiàn)筆記本遠(yuǎn)程端控制機(jī)器人功能,電腦發(fā)送的指令經(jīng)過電腦的無線網(wǎng)卡發(fā)給路由器,再由路由器發(fā)給機(jī)器人的無線網(wǎng)卡接收,網(wǎng)卡接收后有網(wǎng)絡(luò)模塊解碼成232串口信號,在通過芯片轉(zhuǎn)485給控制模塊,控制模塊將485通過電平轉(zhuǎn)換芯片變成232給單片機(jī),通過單片機(jī)解碼成相應(yīng)的控制指令。而機(jī)器人的視頻信號通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳給路由再給電腦的遠(yuǎn)程視頻控制軟件接收。當(dāng)把遠(yuǎn)程視頻客戶端中的對講打開后可以監(jiān)聽機(jī)器人通過麥克風(fēng)捕捉到的音頻信號,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)聽功能。
機(jī)器人的電力系統(tǒng)采用兩個(gè)16.5V,3A的鋰電池供電,續(xù)航能力高達(dá)7個(gè)小時(shí),連續(xù)航7小時(shí),當(dāng)你不控制的時(shí)候可以通過客戶端控制進(jìn)入省電模式,關(guān)閉相關(guān)功能,比如攝像頭,探照燈等。當(dāng)沒電的時(shí)候可以通過尋跡功能自動行駛到充電的地方自動充電。
12864液晶顯示模塊會顯示機(jī)器人相關(guān)的信息,包括電池監(jiān)控,機(jī)械手狀況,前方是否有障礙等等。擴(kuò)展可以在電路板上面加裝太陽能電池,以增強(qiáng)機(jī)器人的續(xù)航能力。
如果將機(jī)器人接入外網(wǎng),也就是廣域網(wǎng)訪問局域網(wǎng)的話,可以實(shí)現(xiàn)在任何一個(gè)有網(wǎng)絡(luò)的地方來控制機(jī)器人,很是方便。
最后亮相你的四輪驅(qū)動機(jī)器人吧!
(審核編輯: 小王子)
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