Конструктор “Мобильные роботы на базе Arduino” + книга

Если вы хотите научиться конструировать мобильного робота, но у вас пока нет знаний, опыта, деталей и электронных компонентов, то этот набор разработан специально для Вас. В его состав входит плата Arduino, необходимые электронные компоненты, двигатели, 4-х колесное шасси, а также популярная книга М. Момота “Мобильные роботы на базе Arduino”.

Вы узнаете, из каких узлов состоит простейший робот и как выполнять электрические соединения.
Научитесь программировать контроллер Arduino и подключать различные датчики для взаимодействия робота с внешним миром. Изучите ходовую часть и основы управления двигателями. Узнаете как организовать дистанционное управление роботом с помощью смартфона с операционной системой Android или с пульта дистанционного управления.
Сможете собрать различных роботов, построенных на основе простой базовой модели и способных выполнять различные задачи: находить выход из лабиринта, играть в кегельринг, двигаться по компасу, ориентироваться в пространстве и др.

СОСТАВ НАБОРА:

Контроллер x1 Arduino UNO R3 + кабель USB

Датчики
x1 Ультразвуковой дальномер HC-SR04
x3 Датчик препятствия
x3 Датчик линии TCRT 5000
x1 Электронный компас GY-271 (HMC5883L)

Элементы крепежа
x1 Макетная плата малая
x40 Провода 20 см с разъемами “мама-мама”
x8 Провода 20 см тонкие многожильные
x1 Выключатель питания

Платы расширения
x1 Плата расширения V5 (UNO Sensor Shield V5, APC220)
x1 Драйвер двигателей 2-х канальный на базе L298N

Механические детали
x2 Шасси мобильного робота 4WD
x4 Колеса
x1 Кронштейн для установки датчика расстояния

Двигатели
x4 Двигатели колес
x1 Сервомотор аналоговый SG90

Светодиоды
x5 Светодиод красный
x5 Светодиод жёлтый

Компоненты для управления
x1 Пульт управления с ИК приемником
x1 Модуль Bluetooth HC-05

Элементы питания, зарядное устройство
x2 Аккумуляторы литиевый типа 18650
x1 Отсек для 2-х аккумуляторов типа 18650
x1 Зарядное устройство для аккумуляторов

Базовые компоненты
x5 Конденсатор 0,1 мкФ
x10 Резистор 220 Ом

Элементы крепежа
x4 Стойки для крепления двигателей
x68 Болты, гайки, шпильки

 
Книга
x1 Момот М. Мобильные роботы на базе Arduino. – СПб.: БХВ-Петербург, 2017 – 288 с.

Книга представляет собой руководство для начинающих конструкторов написано в форме практических проектов по построению мобильных роботов. Для их реализации выбрана популярная платформа Arduino и единая базовая четырехколесная конструкция. Сложность проектов возрастает от простой, управляемой с пульта «машинки» до интеллектуального робота, самостоятельно играющего в кегельринг. Рассказано, как управлять моторами, осуществлять сборку механики и электроники, программировать основные функции и управлять роботом. Роботы смогут обходить препятствия, выбираться из запутанных лабиринтов, искать кегли и определять их цвета, ориентироваться по электронному компасу и даже балансировать на двух колесах.
Собранным роботом можно управлять с помощью специального приложения доступного для скачивания по ссылке:
https://play.google.com/store/apps/details?id=braulio.calle.bluetoothRCcontroller&hl=ru

Приложение позволяет управлять автомобилем или с кнопок или акселерометра телефона. Ползунок позволяет контролировать скорость вашего автомобиля, если схема управления автомобиля имеет эту функцию. Есть также две кнопки для передней и задней фары. Мигающий свет позволяет узнать, когда телефон подключен к машине, и стрелки загораются давая вам знать направление движения автомобиля.

 
Электронный архив к книге опубликован на FTP-сервере издательства «БХВ-Петербург» по адресу ftp://ftp.bhv.ru/9785977537414.zip.

Ссылка на архив доступна и со страницы книги на сайте http://www.bhv.ru.
В архиве в папках с соответствующими названиями приведено два варианта листингов:
1) для версий Arduino IDE 1.6.0.9 и более ранних;
2) для версии Arduino IDE 1.6.12.
Описание содержимого папок Arduino IDE 1.6.0.9 и Arduino IDE 1.6.12 электронного архива приведено в табл. 1.

Описание электронного архива к конструктору Мобильные роботы на базе Arduino + книга

Листинг 4.1. Программа мигания светодиодом
Листинг 4.2. Объявление переменных. Зоны видимости. Сообщение об ошибке
Листинг 4.3. Получение данных от компьютера через порт ввода/вывода
Листинг 4.5. Программа управления миганием светодиодом с ПК
Листинг 4.6. Программа управления миганием светодиодом с ПК с использованием оператора switch…case
Листинг 4.7. Программа управления миганием светодиодом с ПК с использованием оператора цикла while
Листинг 4.8. Пример использования оператора цикла for (на 300 повторений)
Листинг 4.10. Пример управления сервомотором
Листинг 7.1. Тестовая программа
Листинг 7.2. Программа движения вперед
Листинг 8.1. Проверка кодов кнопок пульта
Листинг 8.2. Программа управления роботом IR-пультом
Листинг 8.3. Переименование робота и проверка работы Bluetooth
Листинг 8.4. Управление роботом по Bluetooth-каналу
Листинг 9.1. Измерение расстояния до препятствия
Листинг 9.2. Управление сервомотором
Листинг 9.3. Точная установка головы
Библиотека для ультразвукового сонара uLtrasonic-HC-SR04
Листинг 10.1. Программа обхода препятствий роботом
Листинг 10.1m. Программа обхода препятствий роботом (модифицированная, в книге не приведена)
Листинг 10.2. Отладочная (неполная) программа обхода препятствий с выводом в порт
Листинг 11.1. Программа движения вдоль правой стенки. Ультразвуковой датчик
Листинг 11.3. Программа движения робота с тремя детекторами препятствия
Листинг 11.4. Модернизированная программа прохода лабиринта с использованием датчиков препятствия
Листинг 12.1. Программа выбивания кеглей по цвету (белые кегли)
Библиотека для магнитометра HMC5883L
Листинг 13.1. Прием данных от HMC5883L и передача их на ПК
Листинг 13.2. Программа движения робота в северном направлении
Листинг 14.1. Получение данных от MPU-6050
Листинг 14.2. Программа балансировки на основе анализа показаний гироскопа
Листинг 14.3. Программа балансировки с использованием фильтра Калмана
Библиотека фильтра Калмана
Листинг 14.4. Программа балансировки с использованием комплементарного фильтра
Листинг 15.1. Программа демонстрации работы гироскопа на 4-колесном роботе

Файлы с векторными рисунками для самостоятельного изготовления корпусов роботов.
Файл с 3D-моделью колеса для робота