Strider - бегающий робот оснащенный камерой - Своими руками
Своими руками

Strider – бегающий робот оснащенный камерой

Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider – это механический робот, разработанные Уэйдом Вейглом. Strider эволюционировал из многих моделей дизайна, поэтому он очень хорошо ходит. Основные детали для него напечатаны на 3D-принтере,а работает устройство под управлением платы ESP32.
Давайте посмотрим два небольших видео с демонстрацией его работы.

Итак, для сборки данного робота понадобятся следующие

Инструменты и материалы:-ESP32-CAM-MB (в комплекте с камерой):-Аккумулятор с зарядным устройством LiFePO4 14500:-Двигатель N20 3V 200RPM:-DRV8833 2-канальная плата модуля драйвера двигателя постоянного тока:-Разъем с 8 контактами – 2 шт:-Подшипник 6702ZZ – 8 шт:-Винт M2 с плоской головкой длиной 6 мм – 100 шт:-Стержни диаметром 2 мм длиной 155 мм – 2 шт:-Стержни диаметром 2 мм длиной 15 мм – 6 шт:-3D-принтер:-Гравер;-Отвертка;-Паяльные принадлежности;-Монтажная плата;
Шаг первый: Strandbeest или Strider
Есть несколько конструкций робота передвигающегося подобным образом. На фото ниже можно сравнить механику ходьбы данных моделей.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройЕсли Strandbeest хорошо передвигается только на ровной твердой поверхности, то для Strider не проблема небольшие препятствия и мягкая поверхность.
Это хорошо видно на двух видео.

Шаг второй: аккумулятор
Эта конструкция имеет два слота для батареек 14500 (размер AA).
ESP32-CAM требует питания 3,3 В, встроенный стабилизатор напряжения (AMS1117) принимает максимум 15 В.
Двигатели N20 могут питаться от 3 – 12 В.
Для питания драйвера мотора DRV8833 нужно 2.7 – 10.8 В.
Проведя сравнительный анализ разных типов батарей 14500 мастер выяснил:
NiMH аккумулятор, 2 x 1,0 – 1,25 В = 2 – 2,5 В, недостаточно энергии
Литий-ионный аккумулятор, 2 x 2,5 – 4,35 В = 5 – 8,7 В, может соответствовать требованиям к питанию
Аккумулятор LiFePO4, 2 x 2,0–3,65 = 4,0–7,3 В, удовлетворяет требования к питанию и обеспечивает лучшую безопасность аккумулятора
Таким образом, можно использовать две батареи 14500 Li-Ion или LiFePO4. Батарея LiFePO4 предпочтительнее. Если вы выбираете литий-ионный аккумулятор, не забудьте выбрать аккумулятор со встроенной защитной платой или установить схему защиты.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройШаг третий: двигатели
Этот Strider использует 2 маленьких мотор-редуктора N20. Такой мотор-редуктор имеет несколько доступных передаточных чисел. Мастер тестировал 3 передаточных числа от 3 В при 100 об / мин, от 200 до 500 об / мин и 3 В при 500 об / мин. Последний редуктор работает очень быстро, но для лучшего обзора камеры в реальном времени требуется устойчивость ходьбы, поэтому он рекомендует 3 В при 200 об / мин.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройШаг четвертый: остальные детали
Для сборки коленвала мастер использует 8 подшипников 6702ZZ, внутренний диаметр – 15 мм, внешний диаметр – 21 мм, ширина – 4 мм.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройДля простоты во всех разработанных соединениях используются винты одного размера. Это винты с плоской головкой M2 длиной 6 мм, для сборки этого робота требуется 72 штуки.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройТакже в сборке используется стержень диаметром 2 мм. Приобретя стержень длинной 200 мм можно разрезать его на необходимую длину и количество.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройШаг пятый: 3D-печать
Файл для печати деталей можно скачать здесь. Конец имени файла «_x2» означает печать 2 копий … «_x12» означает печать 12 копий и т.д.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройДетали, напечатанные на 3D-принтере, могут не печатать идеальные круглые отверстия. После печати мастер дорабатывает отверстия сверлом 2,1 мм.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройШаг шестой: сборка
После печати деталей можно приступить к сборке робота.
Используйте 4 винта, чтобы соединить вместе детали core1, core2a и core2b.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите двигатели. Обратите внимание на то, что 2 двигателя выровнены под углом 90 градусов.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройВставьте тонкостенный шарикоподшипник в корпус 2. Вставьте ось 3 в тонкостенный шарикоподшипник.
Повторите шаг для второго узла.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите ось 3 на вал двигателя.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройС помощью 8 винтов прикрепите крышку 1 и крышку 2 к корпусу. Проденьте пару стержней длиной 155 мм и диаметром 2 мм через отверстие в корпусе.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройИспользуйте винт для соединения ножки 2, ножки 3 и ножки 1 вместе.
Используйте винт для соединения ножки 3 и ножки 4 вместе.
Повторите шаги, чтобы сделать вторую ногу.
Используйте 2 винта, чтобы соединить две ножки 2 и 4 вместе.
Соберите 6 пар ног.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите стержень 15 мм в ось 3.Установите ноги на стержни.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройВставьте тонкостенный шарикоподшипник в корпус 2. Вставьте ось 2 в тонкостенный шарикоподшипник.
Сделайте четыре таких узла.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите узел на ось и зафиксируйте винтом.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройПовторите установку ног. С каждой стороны по 3 пары ножек, каждая пара ножек смещает коленчатый вал на 60 градусов.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройВставьте тонкостенный шарикоподшипник в корпус 1.
Вставьте ось 1 в тонкостенный шарикоподшипник. Повторите шаги для второй детали.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройСовместите отверстие оси 1 и проденьте через стержень 15 мм. Закрепите конец корпуса винтами.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите на держатель провода, подключение последовательное. Рекомендуется использовать красный и синий провод для обозначения положительного и отрицательного полюса аккумулятора.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройПротяните провода и закрепите держатели.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройШаг седьмой: программное обеспечение
IDE Arduino
Загрузите и установите Arduino IDE.
Следуйте инструкциям по установке, чтобы добавить поддержку ESP32.
Следуйте инструкциям по установке, чтобы установить загрузчик файловой системы Arduino ESP32.
Загрузите FSBrowserPlus.
Импортируйте библиотеки в Arduino IDE. (Меню «Скетч» в Arduino IDE -> «Включить библиотеку» -> «Добавить библиотеку .ZIP» -> выбрать загруженный ZIP-файл)
Загрузите последние библиотеки ESPAsyncWebServer.
Импортируйте библиотеки в Arduino IDE. (Меню «Скетч» в Arduino IDE -> «Включить библиотеку» -> «Добавить библиотеку .ZIP» -> выбрать загруженный ZIP-файл)

Шаг восьмой: конфигурация
Тип камеры
В “FSBrowserPlus.ino” раскомментируйте свою модель камеры примерно в строке 28 и закомментируйте все остальные. Например, CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_ROBOT для этого робота-камеры Strider.
Strider - бегающий робот оснащенный камерой Показать / Скрыть текст// Select camera model
// #define CAMERA_MODEL_WROVER_KIT // Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_ESP_EYE // Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM // Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_M5STACK_V2_PSRAM // M5Camera version B Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE // Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_ESP32_CAM // Has PSRAM
#define CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_ROBOT // Has PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_M5STACK_ESP32CAM // No PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_TTGO_T_JOURNAL // No PSRAM
// #define CAMERA_MODEL_JSZWY_CYIS
#include "cameraAPI.h"

Моторные штифты
CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_ROBOT также определяет выводы двигателя в “camera_pins.h”:
Strider - бегающий робот оснащенный камерой Показать / Скрыть текст#define MOTOR
#define MotorL_A_Pin 13
#define MotorL_B_Pin 12
#define MotorR_A_Pin 2
#define MotorR_B_Pin 14
Светодиодный штифт
Светодиод напрямую управляется веб-интерфейсом GPIO API. В данном случае это GPIO 4. Можно изменить вывод светодиода примерно в строке 616 файла “camerarobot.htm”.
const query = `${baseHost}/gpio?pin=4&val=${value}`;

Шаг девятый: загрузка кода
Подключите ESP32-CAM к компьютеру. Откройте Arduino IDE Откройте FSBrowserPlus.ino
Измените ssid и пароль на свои собственные учетные данные точки доступа WiFi
Выберите Board и «ESP32 Dev Module» в меню «Tools».
В меню “Tools” выберите “Default 4MB with fat (1.2MB APP/1.5MB FATFS)”.
Нажмите кнопку “Загрузить” в Arduino IDE.
Выберите “ESP32 Sketch Data Upload” в меню “Tools” .
Выберите тип FS для «FatFS» и нажмите кнопку «ОК».
Strider - бегающий робот оснащенный камеройШаг девятый: плата
Отрежьте печатную плату 10 x 10 отверстий. Просверлите 4 отверстия в C3, H3, C8 и H8.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройПроизводит монтаж по следующей схеме (при монтаже лучше использовать длинные провода):
Battery -> Switch -> ESP32-CAM -> DRV8833 -> Motor
+ve pole -> Pin 1
Pin 2 -> 5V -> Vcc
-ve pole -> GND -> GND
GPIO 12 -> IN1
GPIO 13 -> IN2
GPIO 14 -> IN3
GPIO 2 -> IN4
OUT1 -> LEFT +ve
OUT2 -> LEFT -ve
OUT3 -> RIGHT -ve
OUT4 -> RIGHT +ve
short J2
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройДальше нужно прикрутить плату к роботу.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройПодключите камеру. Наклейте радиатор на кардридер SD. Наклейте модуль камеры на радиатор.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройУстановите батарею.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройШаг десятый: работа устройства
FSBrowserPlus работает в двойном режиме AP + STA.
Если вы ввели свою точку доступа WiFi и пароль, вы можете напрямую перейти по адресу http: //fsbrowserplus.local, чтобы получить доступ к FSBrowserPlus, но он ограничен зоной покрытия точки доступа WiFi.
Если робот за пределы зоны покрытия точки доступа Wi-Fi, просто выполните поиск точки доступа Wi-Fi под названием «fsbrowserplus» и введите предварительно определенный пароль в код для подключения. После подключения откроется веб-страница Captive Portal. Затем выберите ярлык Camera Robot.

Некоторые производители реализуют ESP32-CAM с различными вариантами антенн. Внешняя антенна может улучшить производительность потоковой передачи видео с камеры.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройВсе готово. Теперь у вас есть управляемый робот с камерой.
Strider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камеройStrider - бегающий робот оснащенный камерой

SitesReady

Только те, кто предпринимают абсурдные попытки, смогут достичь невозможного. - Альберт Эйнштейн

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.