Kursusles 3 van 10: Samestelling van Raspberry Pi Pico 4WD Slimmotorstel van SunFounder deur Robojax

Kursusles 3 van 10: Samestelling van Raspberry Pi Pico 4WD Slimmotorstel van SunFounder deur Robojax

Inleiding

Hierdie gids neem jou stap vir stap deur die volledige fisiese samestelling van die SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD Slimmotorstel, soos gedemonstreer in Les 3 van die Robojax-kursus. Hierdie projek is jou toegangspoort tot die bou van 'n ten volle funksionele, programmeerbare robotmotor. Teen die einde van hierdie samestelling sal jy 'n stewige hardewareplatform hê wat gereed is vir 'n wye reeks programmerings- en beheereksperimente.

Dit gaan nie net oor die aanmekaarsit van onderdele nie; dit gaan oor die verstaan van die meganiese en elektriese fondament wat jou motor se toekomstige vermoëns moontlik maak. Die motor wat jy bou, is ontwerp om via 'n mobiele app beheer te word, met funksies soos vorentoe/agtertoe-beweging, draai en kopligbeheer. Dit sluit ook sensors in vir meer gevorderde outonome gedrag.

Sodra dit saamgestel is, kan jou slimmotor vir 'n verskeidenheid projekte gebruik word, insluitend:

• Obstruksievermyding: Die ultrasoniese sensor stel die motor in staat om voorwerpe in sy pad op te spoor en daaromheen te navigeer, wat 'n ware outonome rover skep.
• Lynvolging: Deur die gryskaal-sensor te gebruik, kan die motor geprogrammeer word om 'n swart lyn op 'n wit oppervlak te volg, 'n klassieke robotika-uitdaging.
• Handvolgende Robot: Deur die ultrasoniese sensor se afstandslesings te gebruik, kan jy die motor programmeer om jou hand op 'n vasgestelde afstand te volg.
• Kransopsporing: Die afwaartse sensors kan gebruik word om rande op te spoor en te voorkom dat die motor van 'n tafel of rand afry.
• Spoed- en Afstandmeting: Die enkodeerwiele en foto-onderbreker-sensors laat jou toe om die motor se spoed en afstand afgelê te meet, wat noodsaaklik is vir presiese navigasie.

Hierdie samestellingsgids sal jou stap vir stap deur die montering van motors, sensors en die hoofbeheerpaneel neem, wat 'n stewige en korrek bedrade fondament vir jou toekomstige koderingavonture verseker.

Hardeware-komponente

Voordat jy begin, is dit noodsaaklik om al die komponente uit die stel georganiseer te hê. Die video beklemtoon die belangrikheid daarvan om al die klein stukke gereed te hê. Hier is 'n lys van die primêre komponente wat jy sal saamstel:

• Raspberry Pi Pico-paneel
• 4WD-motoronderstel (bo- en onderplate)
• 4x GS-motors met ratkaste
• 4x wiele
• Ultrasoniese sensormodule
• Gryskaal- (lynvolging) sensormodule
• RGB-ligmodule
• Servomotor
• Batteryh houer
• Enkodeerwiele en foto-onderbreker-sensors (vir spoedopsporing)
• Verskeie skroewe, moere, klinknaels en staanders (soos uiteengesit in die video)
• Springdrade (verskeie lengtes en kleure)

Bedradingsgids

Die video-transkripsie bied 'n gedetailleerde, stap-vir-stap samestellingsproses. Terwyl die primêre fokus van hierdie les fisiese samestelling is, dek dit ook die aanvanklike bedrading van die sensormodules aan die hoofpaneel. Die belangrikste bedradingstappe word hieronder uitgelig.

Vir 'n visuele voorstelling van die volledige stroombaan, verwys asseblief na die diagram hieronder.

Gryskaal-sensorbedrading

Hierdie module word verbind met 'n 5-draad-kabel. Die bedrading is eenvoudig, met krag en grond in die middel en drie seindrade aan die kant.

• Swart draad: Verbind aan die grond- (GND) terminaal.
• Rooi draad: Verbind aan die middelste terminaal, wat krag (VCC) verskaf.
• Wit, bruin en geel drade: Dit is die drie seindrade vir die sensor se individuele kanale (soos gesien in die video op 24:30).

RGB-LED-modulebedrading

Die RGB-module gebruik 'n 4-draad-kabel. Die video wys die verbinding daarvan met bypassende kleure: swart, rooi, oranje, swart, rooi en geel. Die video merk op dat die module gemerk is "N" (vir invoer) en "DO" (vir uitset). Die kabel moet aan die "N" (invoer) kant van die module verbind word, en die drade word aan die ooreenstemmende penne op die beheerpaneel verbind (in video op 25:06).

Ultrasoniese sensorbedrading

Die ultrasoniese sensor word verbind met 'n 4-draad-kabel met geel en wit seindrade. Die video demonstreer die verbinding daarvan aan die laaste ry penne op die paneel (in video op 30:28).

• Geel draad: Verbind aan pen 6 (Trig).
• Wit draad: Verbind aan pen 7 (Echo).
• Rooi en swart drade: Verbind aan die middelste penne vir krag (5V) en grond (GND).

Samestellingstappe

Die samestellingsproses is gedetailleerd en metodies. Hier is 'n uiteensetting van die belangrikste fases soos aangebied in die video, ontwerp om opeenvolgend gevolg te word. Die instrukteur beklemtoon die kontrolering van die oriëntasie van onderdele en die versekering van 'n stewige passing deur die hele proses.

1. Voorbereiding en montering van sensormodules

Die samestelling begin met die voorbereiding van die kleiner sensormodules. Die instrukteur verbind eers kabels aan die RGB-module, en verseker dat die kabel in die "N" (invoer) kant ingesit word. Die module word dan aan die motor se onderstel gemonteer met klein klinknaels, met noukeurige aandag aan die rigting van die kabelgate (in video op 02:46).

Volgende word die gryskaal-sensormodule voorberei. 'n Potensiometer word in sy aangewese gat op die module ingesit, en dit word dan aan die onderstel gemonteer met groter klinknaels (in video op 06:39).

2. Motorinstallasie

Die vier motors word dan geïnstalleer. 'n Besonder belangrike detail hier is die oriëntasie van die motor se drade; hulle moet altyd na die binnekant van die motoronderstel wys. 'n Spesiale stuk word gebruik om die motor in plek te hou, en 'n geboë metaalbeugel word met lang skroewe aangeheg. Die instrukteur beklemtoon dat die kurwe van hierdie beugel na die motorliggaam moet wys, nie na die as nie (in video op 07:13).

Nadat al vier motors geïnstalleer is, merk die instrukteur hulle (Voor Links, Voor Regs, Agter Links, Agter Regs) om verwarring tydens latere bedrading te vermy (in video by 10:05).

3. Aanheg van Enkodeerwiele en Sensors

Vir spoeddetectie word 'n enkodeerwiel aan die agterkant van die motor se dryfas geheg. 'n Foto-onderbreker-sensor word dan van die onderkant van die onderstel gemonteer, en die enkodeerwiel word versigtig geposisioneer om deur die gaping in die sensor te beweeg sonder om dit te raak. Die instrukteur gebruik 'n skroewedraaier om die wiel se posisie aan te pas om te verseker dat dit vrylik draai (in video by 10:54).

4. Montering van die Batteryehouer en Standoffs

Die batteryehouer word op die boonste plaat van die onderstel gemonteer. Die lintkabel van die houer word van bo af deurgevoer om genoeg lengte onder te laat vir verbinding. Dit word met skroewe en moere vasgemaak (in video by 13:07).

Vervolgens word vier standoffs aan die boonste plaat geheg. Dit sal dien as monteringspunte vir die hoofbeheerpaneel (in video by 15:45).

5. Servomotor en Ultrasoniese Sensor Samestelling

Die servomotor word aan 'n toegewyde monteringsplaat met klinknaels geheg. Hierdie samestelling word dan aan die voorkant van die motoronderstel met standoffs en skroewe vasgemaak (in video by 17:25).

'n Monteringsbeugel word aan die servo se horing geheg. Die ultrasoniese sensor word dan aan hierdie beugel vasgemaak, wat opwaarts wys. Die hele samestelling word dan versigtig op die servo se as geplaas, om te verseker dat dit reguit is (in video by 28:39).

6. Finale Bedrading en Paneelinstallasie

Voordat die hoofpaneel geïnstalleer word, voer die instrukteur al die motor- en sensordrade deur die onderstel om dit georganiseer te hou. Dan word die Raspberry Pi Pico-paneel in sy aangewese gleuf op die beheerpaneel geplaas, met die USB-poort wat in 'n spesifieke rigting wys (in video by 23:01).

Die bedrading vir die gryskaal-, RGB- en ultrasoniese sensors word voltooi soos beskryf in die Bedradingsgids-afdeling hierbo.

7. Aanheg van die Wiele

Laastens word die wiele geheg. Die instrukteur merk op dat dit belangrik is om die motor se dryfmeganisme stewig van binne af vas te hou om te voorkom dat dit skei wanneer die wiel aangedruk word. Nadat al vier wiele vasgemaak is, is die samestelling voltooi (in video by 31:19).

Kodeverduideliking

Aangesien dit 'n samestellingsles is, word geen kode in hierdie video verskaf of verduidelik nie. Die fokus is geheel en al op die fisiese konstruksie van die motor. Die programmering en sagteware-opstelling word in daaropvolgende lesse van die kursus gedek.

Lewende Projekdemonstrasie

Hierdie les is toegewy aan die fisiese samestelling van die motor. Die video sluit af met 'n volledig saamgestelde 4WD-slimmotor, gereed vir die volgende stappe van programmering en toetsing. Die suksesvolle voltooiing van hierdie samestelling is die kritieke eerste stap om jou robot lewendig te maak. Die volgende lesse in die kursus sal die nodige kode en beheerlogika dek om die motor te laat beweeg, hindernisse te vermy en lyne te volg.

Hoofstukke

• [00:00] Inleiding en Kursusoorsig
• [02:46] Samestelling van die RGB- en Gryskaal-sensormodules
• [07:13] Installasie van die Vier GS-motors
• [10:54] Aanheg van Enkodeerwiele en Spoedensors
• [13:07] Montering van die Batteryehouer en Standoffs
• [17:25] Samestelling en Montering van die Servo en Ultrasoniese Sensor
• [23:01] Installasie van die Raspberry Pi Pico-paneel en Bedrading van Sensors
• [31:19] Aanheg van die Wiele en Finale Samestelling