👩🏼‍✈️ 👨‍💻 ⛵️ DIY: faça um robô de combate em casa. Parte 2 "Falha épica" 👎🏼 🚇 🧣

Esta é a continuação de uma pequena história sobre o desenvolvimento de um robô de combate sem inteligência, um pequeno guia sobre controladores em chamas e o Arduino 2560. Sobre nossa participação no programa "Barco Blindado: Aquecimento de Outono". E também minha experiência em conectar o Arduino e dois receptores RC com motores de passo e comutador.

Sob a marca GeekTimes

O painel removível tinha um adesivo Habrahabr. Tendo perdido este painel para reduzir o peso, marquei o robô manualmente. GT vá em frente!

Conexão precisa de todos os elementos do sistema

1-Arduino 2560
2-RC Receptor
3.4-Drivers de Motor Coletor
5-Block Relay
6-Battery

A lógica do sistema

O robô (rover) é controlado pelos meios de controle de rádio de dois dispositivos transceptores. O primeiro console do operador principal é usado para controlar o movimento do robô e das armas, o segundo operador duplica o controle das armas. No rover, os dois receptores são conectados ao Arduino, no qual lemos programaticamente o PWM do receptor, os relés são ligados / desligados para controlar as válvulas do sistema pneumático e o PWM é emitido para os drivers do motor.

Sketch Arduino

#include <math.h>

#define STEP_PIN1  12
#define STEP_PIN2  10

#define RELEPIN0 2
#define RELEPIN1 3
#define RELEPIN2 4
#define RELEPIN3 5
#define RELEPIN4 6
#define RELEPIN5 7
#define RELEPIN6 8
#define RELEPIN7 9
     
#define a0 = A0;
#define a1 = A1;
#define a2 = A2;
#define a3 = A3;
#define a4 = A4;
#define a5 = A5;
// 
//   
//#define a6 = A8;
//#define a7 = A9;
int ch0,ch1,ch2,ch3,ch4,ch5,ch6,ch7;
//        
const int min0=1094;
const int  min1=1094;
const int  max0=813;
const int  max1=813;
int speed1,speed2,speedmot1,speedmot2,sd1,sd2;
byte ch2st,ch3st,ch4st,ch5st,ch6st,ch7st;
byte tormozcount1=0;
byte tormozcount2=0;
byte wasdir1=2;
byte wasdir2=2;
byte skolkotormozit = 7;
int skolkotormozim=0;

void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  Serial.println("start");  
 
  pinMode(a0, INPUT);
  pinMode(a1, INPUT);
  pinMode(a2, INPUT);
  pinMode(a3, INPUT);
  pinMode(a4, INPUT);
  pinMode(a5, INPUT);  
  //   
  //pinMode(a6, INPUT);
  //pinMode(a7, INPUT);
  
  pinMode(STEP_PIN1, OUTPUT);
  pinMode(STEP_PIN2, OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN0,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN1,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN2,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN3,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN4,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN5,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN6,  OUTPUT);
  pinMode(RELEPIN7,  OUTPUT);
}

void loop() {
 
ch0 =pulseIn(a0, HIGH,30000);
if(ch0<900){
//    
Serial.println("first no signal"); 
digitalWrite(STEP_PIN1,LOW);
digitalWrite(STEP_PIN2,LOW);
digitalWrite(RELEPIN0,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN1,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN2,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN3,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN4,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN5,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN6,LOW);  
digitalWrite(RELEPIN7,LOW);  

}
//      
ch1 =pulseIn(a1, HIGH);
ch2 =pulseIn(a2, HIGH);
ch3 =pulseIn(a3, HIGH);
ch4 =pulseIn(a4, HIGH);
ch5 =pulseIn(a5, HIGH);
//   
ch6 =1250; //pulseIn(a6, HIGH,2020);
ch7 =1250; //pulseIn(a7, HIGH,2020);

         if(ch2>1500){
          ch2st=1;
             }else{
                  ch2st=0;
                 }
         if(ch3>1500){
          ch3st=0;
             }else if(ch3>0){
                  ch3st=1;
                 }
         if(ch4>1500){
          ch4st=1;
             }else{
                  ch4st=0;
                 }
         if(ch5>1500){
          ch5st=1;
             }else{
                  ch5st=0;
                 }
         //      
         if(ch6>1800){
          ch6st=2;
             }else if(ch6<1200){
              ch6st=1;
                 }else{
                  ch6st=0;
                 }
         if(ch7>1800){
          ch7st=2;
             }else if(ch7<1200){
              ch7st=1;
                 }else{
                  ch7st=0;
                 }
                 


  // ----------------------------------------------
if(ch2st==1 or ch6st==1){
     digitalWrite(RELEPIN0,HIGH); 
  }else{
     digitalWrite(RELEPIN0,LOW); 
}

 
 // ----------------------------------------------
 if(ch3st==1 or ch6st==2){
     digitalWrite(RELEPIN1,HIGH); 
  }else {
    digitalWrite(RELEPIN1,LOW); 
}

// ----------------------------------------------
 if(ch4st==1 or ch7st==1){
     digitalWrite(RELEPIN2,HIGH); 
  }else {
    digitalWrite(RELEPIN2,LOW); 
}

//     
    if(ch0>0){  
    ch0=(ch0<55 && ch0>45)?50:ch0; 
    ch1=(ch1<55 && ch1>45)?50:ch1; 
           
    ch0 =ch0-min0;
    ch1 =ch1-min1;
    //       0  100
    ch0 =map(ch0,0,max0,0,100);
    ch1 =100-map(ch1,0,max1,0,100);  

        //          
        speed1=round((ch0-50)*(abs(ch1-50)+50)/50);
        speed2=round((ch1-50)*(abs(ch0-50)+50)/50);
        
        //     
        speedmot1=speed1+speed2;
        speedmot2=speed1-speed2;        
            //  
        speedmot1=(speedmot1>100)?100:speedmot1;
        speedmot2=(speedmot2>100)?100:speedmot2;
        speedmot1=(speedmot1<-100)?-100:speedmot1;
        speedmot2=(speedmot2<-100)?-100:speedmot2;
        speedmot1=(speedmot1<20 && speedmot1>-20)?0:speedmot1;
        speedmot2=(speedmot2<20 && speedmot2>-20)?0:speedmot2;

              sd1=map(abs(speedmot1),0,100,0,255);
              sd2=map(abs(speedmot2),0,100,0,255);

              //   
              Serial.print(ch0);
              Serial.print(";");
              Serial.print(ch1);              
              Serial.print(";");              
              Serial.print(";");
              Serial.print(speed1);
              Serial.print(";");
              Serial.print(speed2);
              Serial.print(";");
              Serial.print(speedmot1);
              Serial.print(";");
              Serial.print(speedmot2);
              Serial.print(";");
              Serial.print(sd1);
              Serial.print(";");
              Serial.print(sd2);
              Serial.print(";wasdir");
              Serial.print(wasdir1);
              Serial.print(";");
              Serial.print(wasdir2);
              Serial.println(";");

              //   ,      
              if(tormozcount1==0 and tormozcount2==0){
                 if(sd1<220){
              analogWrite(STEP_PIN1,sd1);
                 }else{
              digitalWrite(STEP_PIN1,HIGH);
                 }

              if(sd2<220){   
              analogWrite(STEP_PIN2,sd2);
              }else{
              digitalWrite(STEP_PIN2,HIGH);
                 }
              
              }else{
              digitalWrite(STEP_PIN1,LOW);
              digitalWrite(STEP_PIN2,LOW);
              }

//,  
        if(speedmot1<40 and speedmot1>-40){
          Serial.println("Tormoz menshe 40 1 dvig;");
          digitalWrite(RELEPIN3,HIGH); 
          digitalWrite(STEP_PIN1,LOW); 
          tormozcount1=0;
        }else{
          digitalWrite(RELEPIN3,LOW);
          
        }
        if(speedmot2<40 and speedmot2>-40 ){ 
          Serial.println("Tormoz menshe 40 2 dvig;");
        digitalWrite(RELEPIN4,HIGH);  
        digitalWrite(STEP_PIN2,LOW);
        tormozcount2=0;
        }else{
          digitalWrite(RELEPIN4,LOW);
        }

//    ,     ,   
if(speedmot1<40 and speedmot1>-40 and speedmot2<40 and speedmot2>-40){
skolkotormozim++;
}else{
 skolkotormozim=0; 
}

if( skolkotormozim>skolkotormozit){
  wasdir1=2;
  wasdir2=2;
  digitalWrite( RELEPIN5, LOW);
  digitalWrite( RELEPIN6, LOW);
  Serial.println("Stop for 10 cicles");
}

//  
        if((speedmot1 < -10 and wasdir1==1) || (speedmot1 >=5 and wasdir1==0)){
          //     
              if(tormozcount1<=0){
                //  0 
                Serial.println("Tormoz vibeg rotora 1 dvig;");
                digitalWrite(STEP_PIN1,LOW);
                digitalWrite(RELEPIN3,HIGH); 
                 tormozcount1=skolkotormozit;
              }
              if(tormozcount1>0){
                //  
                digitalWrite(STEP_PIN1,LOW);
                tormozcount1--;
              }   
              if(tormozcount1==1){
                // 
                tormozcount1--;
                digitalWrite(RELEPIN3,LOW); 
                Serial.println("Change 1dvig ");
                
                if(speedmot1 < 0){
                    wasdir1=0;
                    digitalWrite( RELEPIN5, HIGH);
                    Serial.println("vzad");
                  }else{
                    wasdir1=1;
                    digitalWrite( RELEPIN5, LOW);                    
                    Serial.println("vpered");
                 }
              }
        }

        if((speedmot2 < -10 and wasdir2==1) || (speedmot2 >=5 and wasdir2==0)){
          //     
              if(tormozcount2<=0){
                //  0 
                Serial.println("Tormoz vibeg rotora 2 dvig;");
                digitalWrite(STEP_PIN2,LOW);
                digitalWrite(RELEPIN4,HIGH); 
                 tormozcount2=skolkotormozit;
              }
              if(tormozcount2>0){
                //  
                digitalWrite(STEP_PIN2,LOW);
                tormozcount2--;
              }   
              if(tormozcount2==1){
                // 
                tormozcount2--;
                digitalWrite(RELEPIN4,LOW); 
                 Serial.print("Change 2dvig ");
                
                  if(speedmot2 < 0){
                    wasdir2=0;
                    digitalWrite( RELEPIN6, HIGH);
                    Serial.println("vzad");
                  }else{
                    wasdir2=1;
                    digitalWrite( RELEPIN6, LOW);
                    Serial.println("vpered");
                    }
              }
        }

//        
if(speedmot1 < -40 and wasdir1==2){
wasdir1=0;
digitalWrite( RELEPIN5, HIGH); 
  Serial.println("Reverse 1 motor");
}

if(speedmot1 > 40 and wasdir1==2){
wasdir1=1;
digitalWrite( RELEPIN5, LOW); 
Serial.println("Forward 1 motor");
}

if(speedmot2 < -40 and wasdir2==2){
wasdir2=0;
digitalWrite( RELEPIN6, HIGH); 
Serial.println("Reverse 2 motor");
}

if(speedmot2 > 40 and wasdir2==2){
wasdir2=1;
digitalWrite( RELEPIN6, LOW); 
Serial.println("Forward 2 motor");
}
        
   /*   
//
Serial.print(tormozcount1);
Serial.print(";");
Serial.print(tormozcount2); 
Serial.print(";");
Serial.print(wasdir1);
Serial.print(";");
Serial.print(wasdir2); 
Serial.print(";");
*/
//delay(1000);        
    }else{
//    
    }
}

Na primeira versão do robô, usamos motores de passo NEMA 43, para eles era um pouco mais difícil esboçar, porque Eu tive que calcular o PWM dos receptores na função timer, ou controlar o motor de passo. Para esses fins, usei a biblioteca TimerOne.

Esboço Arduino RC Stepper Motor Control

#include <TimerOne.h>

setup .

  Timer1.initialize(500000);         // initialize timer1, and set a 1/2 second period
  Timer1.pwm(9, 512,300);                // setup pwm on pin 9, 50% duty cycle
  Timer1.attachInterrupt(callback);

void callback()
{
digitalWrite(STEP_PIN1, digitalRead(STEP_PIN1) ^ 1);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(STEP_PIN1, digitalRead(STEP_PIN1) ^ 1);
}

Timer1.pwm(9, 512,speedmot1);

 Timer1.detachInterrupt();

Design e gravação de Arduino

O projeto foi pensado e testado para criar uma estrutura rígida.

Parece-me que no quadro abaixo esse momento foi registrado quando, ao usar a soldagem, o cabo do Arduino 2560 atingiu o gabinete. Como resultado disso, nosso UART se esgotou e não conseguimos mais executar o flash via USB. A solução mais rápida foi mudar para o Arduino Uno, que estava à mão. Eles abandonaram o console do segundo operador, havia portas suficientes na medida certa.

Teste de sistema pneumático

De todas as armas planejadas, apenas o elevador tinha que ser deixado, uma vez que consideravam o mais eficaz. O sistema pneumático foi testado a partir de um compressor de 6 atm. Em combate, já usamos um cilindro com CO2 e pressão após um redutor de pressão de 10 atm, também substituímos o tubo por um diâmetro maior.

Teste de arma

Aprendendo a montar um robô
Em um desses testes, queimamos trabalhadores de campo em controladores. Por outro lado, um relé preso invertendo o inverso. Então entrei no rotor do código do arduino, um certo tempo de espera antes de mudar a direção do motor. O robô ficou pior no controle, mas os controladores são inteiros.

Testes de rua do robô

Falha épica

Deve-se notar imediatamente que não tínhamos pesos. Nós apenas levantamos o robô juntos, ninguém queria dizer que era difícil para ele, e todos nós assentimos e concordamos que o robô era leve.

Os organizadores, especialmente os responsáveis pela arena, levam a questão de segurança muito a sério; muitos robôs simplesmente não se classificaram antes da luta. Quando pesado, nosso robô pesa 161,5 kg., Com um peso máximo permitido de 105. Peter Redmond se recusou a deixar-nos subir ao palco para um corte. Tivemos que remover todo o sistema pneumático, pistolas, remover a saia que nos protegia do arremesso, remover a parede protetora e substituí-la por plexiglass, de onde são feitas as paredes da arena. Das 6 baterias, três tiveram que ser abandonadas.

Nós nos classificamos, mas na arena só podíamos bater. Fomos apelidados de exaustor, e nosso inimigo foi chamado de geladeira. Provavelmente, quando dizem "A primeira panqueca é irregular", eles querem dizer exatamente esse cenário, mas nós gostamos.

Vídeo do barco blindado

Divirta-se assistindo o vídeo da batalha.

PS: A organização do desempenho ficou um pouco chateada, porque não houve atenção à equipe que montou o robô e aos operadores que o controlavam. Preparamos fantasias, queríamos ser maçons com uma pirâmide maçônica, mas acabamos de captar o palco ...

PPS: Nós já pensamos em mudar completamente o corpo e o conceito do robô para a próxima competição, mas "eles dão dois invicto por uma batida". Com nossas cicatrizes de abertura, o caso é valioso como uma história. No corpo da assinatura de Peter Redmond e outros convidados da Liga Irlandesa, os organizadores e outros participantes.

PPPS: Siga nossa equipe vk . Prepare-se para o concurso de cortador de grama robótico. A competição anunciou mais de 10 equipes de toda a Rússia. Nos ofereceram a realização de uma competição em Skolkovo.

DIY: faça um robô de combate em casa. Parte 2 "Falha épica"