0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пожарная машина из Lego Technic и Arduino

DoubleBrick.ru — форум о LEGO®

Российское сообщество энтузиастов

LEGO Technic и Arduino

LEGO Technic и Arduino

#1 Сообщение darkavenger » Ср окт 17, 2012 9:19 am

Хотел бы предложить разбирающихся в вопросе противопоставить LEGO Technic + Arduino c LEGO Technic + ББ Mindstorms + переходники.

Насколько удачна идея роботизирования Техника с использованием Arduino, моторы оставляем техниковые, к Arduino — Motor Shield для управления ими, датчики вроде стоят недорого, паять тоже не нужно. Я прав, или тут есть подводные камни?

Re: LEGO Technic и Arduino

#2 Сообщение Liova » Ср окт 17, 2012 9:25 am

Что имеется ввиду под «ББ Mindstorms»?

Re: LEGO Technic и Arduino

#3 Сообщение darkavenger » Ср окт 17, 2012 9:39 am

Возможно я некорректно его назвал, речь о

Re: LEGO Technic и Arduino

#4 Сообщение Liova » Ср окт 17, 2012 9:59 am

Подводный камень в том, что возникает вопрос, зачем тогда вообще NXT?

Если у вас есть главный блок NXT, значит у вас уже есть моторы и датчики. Если хочется использовать сторонние моторы и датчики, зачем тогда NXT, достаточно просто деталей technic.

Re: LEGO Technic и Arduino

#5 Сообщение rasst » Ср окт 17, 2012 10:07 am

Все платы питаются 5 вольтам. То есть стандартные леговские блоки питания не подходят — они 9 В. Уже как минимум нужна дополнительная система питания (свой ББ или схема с понижением от 9 В ЛЕГО или искать старые ЛЕГО 4,5 В).

«ББ Майндстормс» = «Ардуино + ББ», это полноценный компьютер, повторяющий возможности Ардуино, то есть при наличии «ББ Майндстормс» Ардуино не нужен в принципе. Это второе.

Третье, пристекающее из первого: 5 В означает, что мы теряем располагаемую мощность (в 1,5-2 раза к «Майндстормс»). То есть нужно городить или двухкаскадную схему (Ардуино управляет силовыми ключами), или кусать локти (это я драматизирую, конечно, для многих задач хватит и 5 В).

В целом, резюме такое: не надо скрещивать ужа с ежом. Моторизация на основе Ардуино должна осуществляться без привлечения электрики ЛЕГО.

Re: LEGO Technic и Arduino

#6 Сообщение darkavenger » Ср окт 17, 2012 10:08 am

Liova писал(а): Подводный камень в том, что возникает вопрос, зачем тогда вообще NXT?

Если у вас есть главный блок NXT, значит у вас уже есть моторы и датчики. Если хочется использовать сторонние моторы и датчики, зачем тогда NXT, достаточно просто деталей technic.

Все платы питаются 5 вольтам. То есть стандартные леговские блоки питания не подходят — они 9 В.

Я исходил из этого:
«Внешнее напряжение питания может быть от 6 до 20 В. Однако, при входных напряжениях менее 7В напряжение на микроконтроллере может упасть ниже 5В что приведет к нестабильной работе модуля. При напряжениях более 12 В встроенный стабилизатор напряжения может перегреваться, что приведет к снижению надежности. При перегреве он даже может выйти из строя. Рекомендуемый диапазон напряжения питания 7. 12 В. «

Внедорожник из Lego Technic и Arduino

Добрый день, сегодня я хочу поделиться еще одной своей самоделкой из Lego Technic и Arduino. На этот раз это будет внедорожник. Управление посредством IR пульта.

Часть своей конструкции я взял из инструкции по сборке Lego Technic 42029. Остальное моя импровизация. Итак, нам понадобится:
— Lego Technic 42029
— Arduino Nano 382P
— DRV 8833 (лучше Populus, но можно и китайский аналог)
— 2 сервопривода SG-90
— IR приемник
— Мотор-редуктор 200 обмин
— 2 светодиода
— 2 резистора 150 Ом
— Конденсатор 10v 1000uF
— 2 однорядных гребенки PLS-40
— 2 разъема PBS-20
— Катушка индуктивности 68мкГн
— 6 NI-Mn аккумулятора 1.2v 1000mA
— Коннектор папа-мама двух контактный на провод
— Хомутик
— Провода разных цветов
— Припой
— Канифоль
— Канцелярский нож
— Паяльник
— Болтики 3х40 и гайки и шайбы к ним
— Болтики 3х60
— Аккумуляторы Ni-Mn 1.2v 1000mA 6шт.

Шаг 1 собираем заднюю часть подвески.
Вначале надо собрать заднюю часть подвески по инструкции Lego 42029 часть 1, начиная с 3 страницы и по 8 включительно. Далее добавляем немного деталей для того чтобы можно было установить двигатель и редуктор.

Читать еще:  Самодельное освещение для тумбочки




Шаг 2 передняя часть подвески.
Переднюю часть подвески собираем по инструкции Lego 42029 часть 1, с 21 страницы по 23. Трапецию берем из второй части Lego инструкции с 6 страницы по 11. Собираем лебедку из второй части страницы 14 – 22. И бампер часть вторая 34 -36 страницы.




Шаг 3 собираем шасси.
Соединяем обе части как показано на фото:



Проблему соединения мотор-редуктора с деталями конструктора я решил следующим образом: надел на ось мотор-редуктора соединительную втулку и вставил обрезок спички для фиксации. Для крепления мотор-редуктора использовал металлическую пластику от железного конструктора и хомутик.

Для осуществления поворота взял сервопривод SG-90. Надо аккуратно просверлить, чтобы не задеть внутренние части, сквозное отверстие диаметром 3.2 мм или просто вырезать канцелярским ножом. А также отрезать выступающие части («крылья» для крепления). Вставляем болтик в проделанное отверстие и фиксируем гайками. На вал сервопривода надеваем рычаг с прикрученной деталью от lego:


Шаг 4 управляющий контролер
Для управления будем использовать Arduino и ИК приемник. Берем паяльник и собираем на монтажной плате следующее:

Поясняю: конденсатор любой маломощный, катушка индуктивности тоже какую найдете, нужно для стабилизации напряжения микроконтроллера. Резисторы подбираются под используемые светодиоды. IR приемник или TSOPможно взять от старой игрушки, или купить в радиомагазине. Если будут сильные помехи, надо добавить конденсатор в цепь питания IR приемника.


Питания — 6 аккумулятора Ni-Mn 1.2v 1000mA. Надо спаять их последовательно и смотать изолентой. Приклеиваем на двусторонний скотч в задней части шасси.

Соединяем всю нашу конструкцию:

Шаг 5 кабина
Кабина – это лично моя импровизация, готовых инструкция нет, так что надо собрать по фотографиям.






Вы можете собрать и свой вариант, просто надо будет подогнать под шасси. Здесь главное чтобы совпали крепления с шасси. Их четыре и они хорошо видны на фото снизу кабины.

Шаг 6 прошивка.
Сегодня, впрочем как и всегда, я программирую в среде Arduino IDE. Для начала надо залить мою прошивку и через терминал посмотреть коды пульта, который вы собираетесь использовать. Можно взять любой IR пульт, например от телевизора, DVD проигрывателя или собрать свой (у меня есть самоделка пульт из джойстика Sega). Нажимая кнопку, в терминале мы увидим код нажатой кнопки, записываем его на бумажку. Проделываем так со всеми кнопками, на которые хотим запрограммировать действия. Далее надо править скетч. Записываем в него свои коды на нужные действия и еще раз прошиваем. Данная прошивка настроена на мой пульт из джойстика от Sega. В процессе игры с машинкой, я заметил несколько нюансов или неудобств. Сложно добиться уверенного приема ИК команд в процессе движения. А еще бывает так: нажимаете стрелку вперед, машинка получила команду ехать, и ринулась вперед, отпустили стрелку, а вот команду остановки она не получила, и продолжает ехать пока не врежется или не застрянет, это чревато поломками. Частично можно решить эту проблему увеличив количество повторов отправки команды, однако это возможно только при использование сделанного собственноручно пультом. Но я выберу более кардинальное решение — перейду на использование 433МГц передатчика — приемника. Об этом я напишу в следующей статье.

Шаг 7 ставим на колеса.
Итак, нам осталось поставить кабину на шасси, надеть колеса и проверить наш внедорожник в действии.

Пожарная машина из Lego Technic и Arduino

Продолжаю моделирование из Lego Technic и электрификацию моделей посредством Arduino. На этот раз мне понравилась модель Lego Technic 42068 пожарная машина. Я переделал ее для возможности электрификации и поставил на большие колеса, так как, на мой взгляд она выглядит лучше на больших колесах. Исходя из своего личного опыта лучшим способом управления является Bluetooth.

Для реализации данной самоделки понадобится:
— Lego Technic 42068
— Lego Technic 42029
— 2 белых светодиоды и резисторы подобранные к ним
— Arduino Pro Mini 5v AT Mega 328
— Драйвер двигателя L9110S
— 1 сервопривода SG-90
— Bluetooth модуль HC-05 или аналог
— USB-UART для прошивки Arduino
— Канцелярский или просто острый нож
— Мотор редуктор 6v 1:100
— Конденсатор 10v 1000uF
— 2 однорядных гребенки PLS-40
— Катушка индуктивности 68мкГн
— 2 аккумулятора Li-ion 18650
— Коннектор папа-мама двух контактный на провод
— Хомутик
— Провода разных цветов
— Припой, канифоль, паяльник
— Болтики 3х20, 3х40, 3х60 гайки и шайбы к ним

Шаг 1 Подготовка мотор редуктора.
Двигать нашу модель будет моторчик на 6 вольт, идущий в комплекте с мотор-редуктором. Модель получилась тяжелая, поэтому лучше всего использовать мотор-редуктор с передаточным числом 1:100. Ездит модель не очень быстро, зато уверенно по любой поверхности и преодолевает достаточно большие горки. Выходные валы не предполагают соединение с Lego деталями, поэтому берем нож и придаем валам форму креста, размерами как детали Lego:

Читать еще:  Простая бормашина, практически из хлама

Шаг 2 Подготовка сервопривода.
Несмотря на большие колеса, для их поворота достаточно маленького сервопривода SG-90. Если есть возможность, лучше выбирать сервопривод с металлическими шестеренками. Отрезаем у него выступающие «крылья» для крепления. Они будут только мешать. Далее в корпусе сервопривода просверливаем отверстие диаметром 3.2 мм или просто прорезаем его. Будьте внимательны! При выполнении данной операции главное не задеть внутреннюю микросхему.

Шаг 3 Собираем модель.
Для сборки модели будем использовать две инструкции от Lego 42029 и 42068 . Они идут в комплекте с конструктором, но, если вы их потеряли, можно всегда скачать с официального сайта Lego.

Скачиваем все инструкции и переходим к сборке. Для начала нам понадобится инструкция 42029, обе части. Задний мост берем из инструкции Lego 42029 часть 1, начиная с 3 страницы по 8 включительно. Добавляем т-образные детали для крепления пружин. Надев соединительную втулку на выходной вал мотор-редуктора, крепим его болтиком 3х60 как показано на фото:

Переднюю подвеску собираем согласно страницам, с 21 по 23 инструкции Lego 42029 часть 1. А также страницам с 6 страницы по 11 второй части Lego 42029. Сервопривод крепим болтиком 3х40, как показано на фото. Перед соединение необходимо рычаг сервопривода повернуть в положение 90 градусов, а колесам придать положение параллельное корпусу:

Соединяем обе части в месте крепления мотор-редуктора:

Теперь переходим к Lego 42068. Собираем кабину сначала со страницы 107 по 115. Ставим получившуюся часть на нашу основу, ссади добавляем стойки ка на фото:

Затем продолжаем на странице 132 и до 160:

Вверху добавляем крепление для светодиодов, не забудьте рассчитать резисторы для них и впаять их в разрыв цепи:

По инструкции Lego Technic 42068 со страницы 118 по 128 собираем верхнюю крышку.

Шаг 4 Arduino.
Питание модели очень важный вопрос. Проще всего (и стабильнее) разделить питание. Использовать 9 вольтовою батарейку крону для Arduino. А аккумуляторы для моторчиков и Bluetooth модуля. Спаиваем параллельно два Li-ion 18650. Припаиваем соединительный коннектор для удобства подключения, и скручиваем их изолентой:

Для использования единого источника питания, необходимо добавить катушка индуктивности 68мкГн в разрыв плюсового провода питания Arduino и параллельно подключить конденсатор 10v 1000uF. Сигнальный провод сервопривода подключаем к pin 2, драйвер двигателя к pin 5 и 6, аноды светодиодов фара подключаем через резисторы к 4 pin, катоды к GND. Резисторы стоит подбирать под используемые вами диоды.

Bluetooth модуль можно использовать HC-05 или HC-06. Их легко приобрести, а цена достаточно приемлемая. HC-05 работает, в зависимости от настроек, в режиме ведущего (master), то есть сам создает соединение, или в режиме ведомого (slave), к нему можно будет подключиться. HC-06 работает только в режиме ведомого. Сам модуль — это маленькая плата, с маленьким расстоянием между контактами:

Стоит выбирать уже подготовленный модуль в виде двух спаянных вместе плат. Большая плата из них – это специальная макетная плата, с выведенными, на удобную колодку, нужными контактами и стабилизатором напряжения 3.3 вольта для питания самого Bluetooth модуля:

Чтобы контакты TX и RX Arduino оставались свободными для соединения с компьютером, Bluetooth модуль будем подключать через библиотеку SoftwareSerial. Тем самыми мы создадим програмный порт соединения. Подключаем модуль следующим образом:
Arduino Pro Mini — Bluetooth
D7 – RX
D8 – TX
5V – VCC
GND –GND

Размещаем аккумуляторы и 9 вольтовою батарейку в задней части машинки:

Всю электрику собираем согласно схеме, использую для соединения небольшие проводки:

Сверху аккумуляторов размешаем электрику:

Теперь можно поставить сверху собранную ранее верхнюю крышку. В месте нахождения электрики верха нет, для удобного доступа к ней:

Боковые части верхней крышки подымаются вверх, чтобы можно было добраться до электрики и сбоку:

Теперь можно закрыть заднюю часть полностью:

А вот так должно выглядеть снизу:

Шаг 5 Установка среды программирования и библиотек.
Средой программирования Arduino является Arduino IDE. Если у вас она стоит, проверьте актуальности ее версии. Если нет, ее необходимо скачать с официально сайта .

Затем добавляем библиотеки. Servo.h служит для управления сервоприводом. SoftwareSerial.h создает программой порт связи для Bluetooth модуля:

Скачиваем и распаковываем архивы. Далее перемещаем распакованные файлы в папку «libraries», находящуюся в папке с установленной Arduino IDE. Так же, можно не распаковывая архивы, добавить их в среду программирования. Для этого запускаем Arduino IDE, выбираем в меню Скетч – Подключить библиотеку. В самом верху выпадающего списка выбираем пункт «Добавить .Zip библиотеку». Осталось указать место нахождения скачанных архивов. После всех манипуляций, необходимо перезагрузить Arduino IDE.

Читать еще:  Ленточная шлифовальная машина из болгарки

Шаг 5 Настройка модуля связи.
Следующим шагом будем проводить настройку Bluetooth модуля. Для этого в Arduino плату заливаем следующий скетч:

Данный скетч служит для связи компьютера с Bluetooth модулем. Воспользуемся окном терминала из Arduino IDE. Выбираем пункт Инструменты – Монитор порта.
Если у вас HC-06, то устанавливаем скорость 9600, ставим параметр без отправки NL и CR и вводим следующие команды:
«AT» (без кавычек) должен прийти ответ «OK»
«AT+BAUD7» (без кавычек) должен прийти ответ «OK57600».

Если у вас HC-05, то устанавливаем скорость 38400, ставим параметр отправки NL и CR и вводим следующие команды:
«AT» — вводится без кавычек должен прийти ответ «OK». Если пришел продолжаем вводить команды дальше.
«AT+UART=57600,0,0» — устанавливаем скорость 57600 бит/сек.

Шаг 6 Скетч.
И наконец-таки заливаем скетч для нашей машинки в Arduino:

Шаг 7 Настройка устройств управления.
Управлять нашей моделью будем с помощью андроид устройства. Заходим в настройки Bluetooth, находим наш Arduino модуль и подключаемся, используя пароль для соединения «1234», возможно пароль будет «0000», у разных моделей бывает по-разному. Далее устанавливаем программу управления. Скачиваем с Google play программу Arduino BT Joystick Free. Запустив настройки программы, устанавливаем следующие команды:
W – вперед
S – назад
A – влево
D – вправо
F – стоп
G – руль прямо
K – включение фар
L – выключение фар

Также можно использовать и компьютер под управлением Windows. Скачиваем следующую программу:

Затем надо установить соединение, используя тот же пароль. Выбрать в программе com-порт нашего Bluetooth модуля. И настроить программу на те же команды.

Техник

Проверьте свои возможности в машиностроении с LEGO Technic

Конструкторы LEGO дарят возможность взрослым и детям всех возрастных категорий проявлять фантазию и экспериментировать. Эта компания, стоящая сегодня на третьей позиции по продажам игрушек в мире, произвела уже более сотни разнообразных тематических конструкторов. LEGO Technic — очередная разработка производителя, ориентированная на детей с 7 лет, и ее наверняка не обойдут своим вниманием взрослые почитатели инженерных головоломок.

От простого к гениальному

Выбрать конструктор из большого разнообразия сложно, настолько все они хороши и интересны. Начинающим изобретателям больше подойдет набор, состоящий из небольшого количества деталей и механизмов. Разобраться помогут инструкции и схемы, приложенные к конструктору. Более опытным механикам будет интересно повозиться, преодолевая трудности, с большой и сложной моделью. Обладающие богатой фантазией инженеры могут, игнорируя инструкции, создать нечто свое, новое и фантастичное из имеющихся деталей. Усложненные наборы заставят применять технические решения, в их сборке пригодятся знания основ механики. Каждая модель конструктора промаркирована возрастом, на который рассчитана игрушка. Дополнительно это может дать подсказку о степени ее сложности.

Функциональность моделей: Собранный экземпляр представляет собой реалистично выглядящий механизм, колеса которого крутятся, дверцы открываются, кузова откидываются, руль поворачивается. То есть это уже полноценная игрушка. Она подвижна благодаря мотору и пневматическому приводу.

Все модели дополнительно могут управляться дистанционно с помощью пульта.

И если ребенку будет интересно развлекаться с уже сконструированной игрушкой, то настоящему любителю LEGO, скорее всего, захочется попробовать себя в качестве инженерного гения и создать из деталей набора нечто особенное, не предусмотренное изготовителем. И это возможно!

Разнообразие конструкторов Technic

  • Гоночные машины обладают всеми необходимыми атрибутами и особенностями авто для гонок. Некоторые модели можно трансформировать во внедорожники. Линейка представляет более 25 наборов этой категории;
  • Внедорожники. Техника оснащена полноприводной коробкой передач и специальной подвеской для экстремального вождения;
  • Мотоциклы. Огромный выбор самых разных моделей: квадроциклы, байки, трициклы, кроссовые и уличные мотоциклы;
  • Самолеты и вертолеты. Есть где проявить фантазию и инженерные умения любителям воздушных аппаратов. Категорию наполняют образцы техники от небольшого спасательного вертолета до большого грузового самолета;
  • Лодки — катера на воздушной подушке;
  • Рабочая техника включает все виды строительных и городских вспомогательных машин, в точности повторяющих внешний вид своих аналогов. Это самая многочисленная категория серии;
  • «Арктический спасательный центр» и «База на вулкане» — целые технические городки, которые можно наполнить соответствующими машинами.

В продаже есть комплекты с дополнительными конструктивными элементами (моторы, пневматические переключатели, звенья цепи). И наборы для любителей электрики Lego Power Functions , являющиеся полноценными комплектами с деталями, собрав которые можно привести в движение модели машин и механизмов.

Каждый год производители радуют поклонников Technic очередными новинками. Под занавес необходимо добавить несколько слов о безопасности игрушек — все материалы, применяемые компанией LEGO Technic для производства конструкторов, являются качественными и безвредными для детей.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector