DIY Гусеничная платформа для роботов и развлечений
Мы задумываемся о разработке робота-охранника периметра c использованием софта, который мы разработали для нашего робота для сбора мячей для гольфа. Когда мы определились с техническими требованиями начали искать что подобного есть интернете.
Так мы нашли проект Золотоева Андрея. Гусеничную платформу для исследовательского робота.
Андрей рассказал как к нему пришла идея данного проекта и где можно посмотреть видео-инструкцию сборки гусеничной платформы с моторами от гироскутера.
Как пришла идея сделать гусеничную платформу –не помню, ещё 30 лет назад собирал гусеницы из двужильных алюминиевых проводов, используя оплётку как трак и сам жёсткий провод как втулку. Разбирал железный будильник и баснословно дорогой, по тем временам, аудиоплеер, добывая моторчик, шкив и резиновый пасик, подавая вращение на меньшую шестерню будильника, я получал конский крутящий момент на большой шестерне, это и было сердцем любой игрушки!
Недавно взялся за старое, благо теперь не нужно ничего выдумывать, гусеницы готовые, моторы, контроллеры и прочие компоненты доступны. Только приложить руки и голову, пару экспериментов, главное не слушать советов по пути, а то все опытные, каждый уже делал нечто подобное и лучше знает!
Готовые гусеницы- это то, что вызывает больше всего вопросов- От чего, почём, где?
Гусянка называется Муравей от компании композит трак, длина 2200 ширина 22см, многослойная, крайне прочная, тип зацепления цевочное, но можно и за шипы цеплять.
Очень тяжёлая 7кг и слишком толстая для такого типа транспорта, дело в том что я использую её для детского развлекательного транспорта, потому что длины не хватает чтобы сделать взрослый с большими мощными моторами, но при этом слишком жёсткая и поглощает много энергии и КПД на крутых сгибах вокруг катков, вот бы сделать её тоньше!
Ведущая звезда от снегохода Буран, вал режется пополам, несколько токарных манипуляций, цепная звезда от мотороллера муравей- самая маленькая и самая большая, они дают 1:3 и снимают несущую нагрузку с двигателя. Цепи растягиваются как резинка от трусов, всё не могу понять- при цене 960р они не могут сделать её качественно и это при том что нагрузка то совсем не большая. Поэтому необходим механизм преднатяжения.
Двигатели! Двигатели идут от гироскутера, пришлось разобрать с десяток различных гириков и столкнуться с 6-8 типов моторов, самый мощный что мне встречался это с магнитами 30*3мм и 5 жил 350 ватт при 36 вольтах и 500ватт при 48в
Есть моторы от гироскутера kiwano у них около 400 и 500ватт, но такие мне не попадались.
Нужно отметить что даже самый маленький двигатель с обмотокой в 3 жилы и магнитом 25*2 выдавал полноценный и почти сравнимый крутящий момент с той лишь разницей что через 20 мин катания нагрелся более 70 град. А это как известно полная гибель магнитов.
При 36 вольтах мы получаем максимальную скорость 5кмч при 48 -8 кмч.
Но при этом тяга на мои взгляд потянет за собои машину а на себе более 200кг. Конечно же в ущерб.
Драйверы – вот это серьезная тема, по началу я использовал разработку выпускника MIT Бенжамина Веддера VESC но чувак оказался хоть и гениальным но жадным! (шутка) и стоили они 100 у.е. и не было аналогов, тогда я с дури купил 6шт, как через пол года появились точные копии за 50 уе. Ууууееееее, ну да ладно! Вот, кстати, они!
Подключаю напрямую к RC пульту, хотя в самом драйвере предусмотрено управление и ручкои газа и через BT модуль. Этот драйвер выжимает из мотора весь заложенный потенциал. Есть плавный пуск, резкий реверс и рекуперация( хотя на танке это не актуально!), и главное при таком размере вывозит 2-3кВт, при этом не особо нагреваясь.
Аккумулятор lifepo4 поскольку подразумевается что это зимняя развлечение то и аккумулятор не должен боятся холодов, и это то что остановит многих перед тем как взяться за этот проект ибо совершенно конский ценник под 30.000р
На удивление показывает себя реально хорошо, более 2 часов активного катания хватает 24 ач зимой.
Изначально я конечно, рассматривал это как бизнес, но когда подсчитал что себестоимость с аккумулятором подошла к 100 000р и продать такои танк хотя бы с прибылью 20 000 оказалось практически нереально. Мало кто может позволить себе такое развлечение даже для сдачи в аренду. А многие отцы мечтают построить своим детям что то подобное при этом имея разный уровень технических навыков. Поэтому я выложил гайд по сборке на свои ютуб канал, где подробно описываю как можно собрать такой и не только такой транспорт для себя и своих детей. Чтобы приблизиться к той детской радости о которой сами уже стали забывать.
Могу заявить что я спец по поиску решений сделать что угодно из максимально доступных, дешёвых компонентов, но даже это не помогло наделать много ошибок с перерасходом средств.
На моём ютуб канале много проектов которые мы начали и благополучно завершили, но в планах их ещё больше, подписывайтесь, будет много интересного!
Источник
Строим гусеничного Bluetooth-робота с камерой. Часть 1
По многочисленным просьбам я решил описать процесс создания вот такого робота с камерой на гусеничном шасси и управлением по bluetooth с помощью джойстика. 
Я всегда мечтал создать робота, которым можно управлять с помощью компьютера и смотреть за его перемещениями от первого лица.
Весь процесс я условно разделил на три части:
1. Сборка робота
2. Программирование боротового микроконтроллера
3. Программирование управления с ПК
Полагаю, что наиболее интересной эта тема будет тем, кто хотел бы построить такого робота, но не хватает знаний в отдельных моментах. (Тем, кто хорошо разбирается в роботостроении, электронике и программировании, ничего нового я не открою). Поэтому рассказывать буду максимально подробно и просто.
Вообще говоря, робота можно купить и готового, но
-во-первых это не так интересно — сам процесс создания робота своими руками доставляет огромное удовольствие
-во-вторых при покупке готового робота переделать его под свои интересы часто довольно сложно, если вообще возможно
-и наконец, при грамотном подходе, самостоятельно сделать робота может оказаться дешевле.
Мы будем использовать максимально дешевые, но готовые узлы, потому что сборка с нуля не каждому интересна, более сложна и рискует надоесть затянувшемся на месяцы процессом :).
Если робота хочется не просто заполучить на поиграться, а именно сделать самому, тогда поехали!
Робот самостоятельно не принимает решений, то есть это управляемое с ПК шасси, которое выполняет команды и передает видеосигнал. Однако, доработать его до самостоятельного робота не составляет никакого труда — нужно лишь добавить сенсоры и дописать логику бортового компьютера. Платформа на это рассчитана.
Нам понадобится:
Для гусеничного шасси
1. Двухмоторная коробка с редуктором — Tamiya Twin Motor Gearbox (TAM70097) 
2. Гусеницы и катки с осями — Tamiya Track and Wheel Set (TAM70100) 
3. Платформы и крепеж — Tamiya Universal Plate Set (2) (TAM70157) 
из этого дефицитом в России является только пункт 2.
Купить остальное можно в Терраэлектронике (70097 — 520р, 70157 — 385р)
Или в официальном магазине Tamiya. Если будете покупать в нем, то берите гусеничное шасси (630р) и коробку (390р). Вам останется про запас коробка с одним мотором.
Дело в том, что нам нужна коробока с двумя моторами, чтобы робот мог ехать не только прямо, но и поворачивать, раздельно управляя гусеницами.
Поскольку в Москве купить все в одном месте не удалось, а бегать и искать не хотелось, то я все это заказал на ebay у единственного продавца, который по нормальной цене доставляет в Россию. Обошелся комплект примерно в $37.5 с доставкой.
Также можно найти эти запчасти на pololu.com. Там подороже и не всегда в наличии.
Вместо платформы с отверстиями вполне можно использовать кусок фанеры, а для крепежа металлический конструктор, который продается в детском мире примерно за 200-400 рублей (есть несколько наборов). 
В общем, самое главное — это гусеницы и мотор-редукторы.
Бортовая электроника
1. Arduino Duemillanove/ Freeduino 2009 — мозг нашего робота — 
на ebay от $17.60.
Я брал на freeduino.ru, довольно давно и за 950р.
Для робота вполне достаточно на базе Atmega168 (дешевле чем Atmega328P), если вы не собираетесь писать очень навороченную логику робота или использовать Arduino как и я для других экспериментов, которым 16кБ флэш памяти может не хватить.
2. Силовой модуль Motor Shield V2 или V3 для управления моторами 
На ebay от $10.5, старая версия и без гребенок для установки следующего этажа шилдов.
на Freeduino.ru от 600р в виде конструктора до 900 р в собранном виде. Советую v3 — она более гибкая.
3. Sensor shield V4 — удобный модуль для подключения сенсоров и сервоприводов. Если вас не пугает пучок проводов, то он нафиг не нужен. Я купил его для экспериментов, поэтому воткнул для удобства.
порядка $8 на ebay
4. SmartBluetooth модуль. Понадобится для связи с ПК или ноутбуком. 
на ebay от $9.9. Я брал давно и мне он обошелся аж в $23
5. Bluetooth dongle — если будете управлять с ПК и Bluetooth интерфейса в нем нет, то нужно купить.
цена — $2.7
Итого $40.7 если обойтись без Sensor shield, но с bluetooth dongle для ПК.
Нам также понадобится питание для Arduino и моторов. Вы можете воспользоваться обычными АА батарейками в таком вот отсеке, купив его на рынке или в ЧипИДипе, если очень срочно. 
«RPMS & AA»
или 9В батарейкой типа «Крона».
Я предпочитаю компактные и более удобные LiPoly аккумуляторы: 
или 2 LiIon элемента 18650, соединенных последовательно.
Этого комплекта достаточно, чтобы сделать робота с базовым функционалом, поэтому я бы предложил в этом месте сделать паузу, выбрать где и что вы будете заказывать, сделать заказы или съездить по магазинам, а пока заказ будут доставлять, заняться видеоподсистемой.
При заказе в основном из китая все компоненты вы получите примерно через 2-3 недели и обойдется все в $80-100, в зависимости от выбранного продавца или вашего желания поторговаться и сэкономить, может быть и дешевле. Если покупаете несколько товаров у одного продавца, просите комбинировать доставку, на этом можно сэкономить. Так называемая «бесплатная доставка» (free shipping) просто включена в стоимость и хороша, если покупаете один предмет.
Собираем шасси
Комплект Tamiya 70100 идет с подробной инструкцией. Аккуратно вырезаем кусачками или канцелярским ножом резиновые гусеницы и катки, отделяя от литников, собираем и крепим с помощью винтиков М3х10 к фанерной площадке или если купили Tamiya universal plate set, то комплектными клинышками, они многоразовые, так что ничего страшного, если сначала что-то не туда воткнете.
Затем собираем коробку моторов с редукторами TAM70097. У нее есть 2 варианта передаточных чисел. 58:1 ездит очень и очень шустро, но моторчики на малых оборотах не тянут и жалобно стонут, а после того, как нагрузим платформу, могут вообще еле ворочаться. Рекомендую собирать в варианте 201:1, так наш «танк» не будет убегать из поля зрения и будет двигаться более плавно. Правда шуму от бешено вращающихся шестерней будет побольше. Ведущие шестерни шасси насаживаем на шестигранные оси коробки.
Для проверки работоспособности достаточно подать питание от 2 батареек на моторчики просто конснувшись проводками контактов мотора. Теперь нужно подпаять по паре проводков к моторчикам. Сантиметров по 10-15 будет достаточно.
Затем с помощью деталей от конструктора я закрепил вторую площадку для крепления электроники. В принципе, можно и в один этаж делать, просто там места маловато и работать не очень удобно, но вполне возможно.
На второй этаж винтиками М3х10 крепим Arduino/Freeduino (она не совсем совпадает по отверстиям и становится чуть-чуть по диагонали). Вторым этажом вставляем MotorShield. Через отверстия в площадке пропускаем провода от моторчиков и крепим провода в порт М3 и М4 — крайние винтики, средний остается неиспользованным (он для шаговых двигателей). Полярность подключения моторов значения пока не имеет, ее потом можно поменять или задать программно, так что не бойтесь перепутать.
Bluetooth модуль пока просто прикиньте куда воткнуть или прикрепите к верхнему этажу канцелярской резинкой. Я его даже распаковывать не стал — вспененная упаковка послужит ему механической защитой, а заодно и не позволит замкнуть контакты случайно.
Получится примерно вот такой бутерброд: 
«RC Tank chassis»
Откройте полноразмерную картинку, чтобы рассмотреть получше что и как соединено, если возникли трудности со сборкой и подключением. Arduino крепите USB портом к краю платформы, чтобы удобнее потом было подключать кабель и программировать не снимая с робота.
Работы всего на пару часов, если делать не торопясь.
Видеоподсистема
Чтобы покататься с изображением от первого лица нам понадобится миниатюрная видеокамера, радиопередатчик (трансмиттер) и приемник (ресивер).
Вариантов огромное множество. В том числе дойти до рынка и купить в магазине шпионских штучек или аппаратуры видеонаблюдения китайскую радиокамеру. Обойдется скорее всего в 2-4 тыр вместе с ресивером.
Но гораздо дешевле заказать из Китая.
Рекомендую брать на 1.2 ГГц, а не 2.4ГГц, чтобы избежать помех bluetooth модулю и WiFi, работающим на 2.4ГГц
Например вот такой комплект: 
обойдется чуть больше $30. Есть и дешевле, в зависимости от камеры в комплекте.
На ebay можно купить точно такое же или с камерой в металлическом корпусе как на картинке с коробки.
Качество изображения у всех этих CMOS камер весьма так себе (380ТВЛ и те довольно мыльные и с низким динамическим диапазоном и высокими шумами при слабом освещении). Поэтому я заказал на hobbyking.com камеру на ПЗС матрице Sony с разрешением 420ТВЛ и чувствительностью получше, что позволяет даже под столом без дополнительной подсветки видеть что проиходит. 
А также крепление для нее с поворотом и наклоном: 
Как гласит надпись на картинке — сервоприводы в комплект не входят, поэтому заказываем недорогие 9граммовые сервы. Нам понадобится 2 штуки, 3я останется про запас, если сломаем.
У меня камера от 9В работать не хочет, поэтому приходится питать ее от отдельного аккумулятора на 11.1В.
Приемник и передатчик использовал из недорогого комплекта, показанного выше. (Передатчик пробовал более мощный — на 800мВт, но он прилично греется, громоздкий с радиатором и мощность такая, что вызывает наводки на сервоприводах камеры).
Можно подключить ресивер к телевизору, но управлять с компьютера, а смотреть в телевизор не слишком удобно (разве что купить портативный). Поэтому нам понадобится устройство видеозахвата.
Благо стоит оно недорого, очень компактное, питается от USB порта, все кабели и софт в комплекте: 
Из мелочей полезно иметь выключатель, чтобы не мучаться с выключением, выдергивая коннектор питания и комплект коннекторов male и female
Вот собственно и все, что нам понадобится.
Вариантов где купить и как сэкономить предостаточно, есть и другие, но статья получится бесконечной, если пытаться перечислить все.
Собирать все это довольно увлекательно и совсем не так сложно, как может показаться на первый взгляд.
Но окончательной сборкой и настройкой мы займемся в следующей части, а пока нужно купить все необходимое и собрать шасси. 🙂
Удачных покупок!
UPD Ко мне не раз обращались по поводу стоимости.
Чтобы не было недоразумений, сведу воедино:
1. Шасси — я купил на ebay за $37.5с доставкой. В Москве все компоненты есть в Terraelectronica:
70097 (мотор-редукторная коробка) — 514р
70157 (2 платформы+крепеж) — 381р
70100 (гусеницы и колеса) — 571р
Итого шасси в Москве 1466 р (
2. Электроника — $40.7 если обойтись без Sensor shield, но с bluetooth dongle для ПК. Все из Китая.
3. Видеоподсистема — от $27 на DealExtreme.
Источник