Robot su ruote compatibile con Arduino

Descrizione

Lezione dedicata alla costruzione di un telaio per robot su ruote con Arduino, ideale per auto robotiche e robot evita ostacoli. Vedremo come predisporre gli spazi di montaggio per Arduino, il driver motori L298N, un servomotore, due motori TT con ruote e una sfera pivottante anteriore per garantire stabilità e movimenti fluidi. Un progetto semplice e pratico per imparare a creare una base robotica compatta, ordinata e personalizzabile, perfetta per esperimenti di robotica educativa, kit Arduino, robot mobili e veicoli autonomi fai da te.
Il robot è progettato specificamente per funzionare con un sensore a ultrasuoni e/o un modulo Bluetooth, il che lo rende estremamente versatile e adatto a un'ampia gamma di progetti e applicazioni.

Componenti necessari:

1x Arduino UNO
1x Sensore a ultrasuoni HC-SR04
1x Servomotore 5V
1x Driver motori L298N
1x Modulo bluetooth HC-05
2x Motori TT 5/12V
Cavi jumper (e breadboard opzionale)

File 3D:

Premi qui per il download: Download_files

PASSAGGI:

Passaggio 1:

Come primo passaggio, è necessario stampare in 3D tutte le parti del progetto; i file necessari si trovano in fondo a questa pagina.
Successivamente, prendi il pezzo di base, capovolgilo e inserisci la sfera in PLA nel suo alloggiamento dedicato. Per facilitare l'inserimento, puoi usare un asciugacapelli o una pistola termica per ammorbidire leggermente la plastica intorno all'alloggiamento. Fai però attenzione a non applicare troppo calore, perché il materiale potrebbe deformarsi e compromettere il corretto funzionamento del componente.
Una volta inserita la sfera, verifica che lo snodo possa ruotare liberamente sul proprio asse, senza resistenza o attrito eccessivi.

Passaggio 2:

Dopo aver completato il primo passaggio, è necessario fissare saldamente gli alloggiamenti di montaggio per la scheda Arduino, il driver L298N e il servomotore.
Riporta la base nella posizione corretta e, utilizzando colla cianoacrilica o un altro adesivo adatto, come la colla a caldo, fissa saldamente i supporti alla struttura. Assicurati di allinearli perfettamente con i segni guida visibili sul pezzo stampato in 3D, in modo da garantire un'installazione precisa dei componenti.
Infine, attendi che la colla sia completamente asciutta prima di procedere con i passaggi successivi.

Passaggio 3:

Prima di procedere con l'installazione definitiva di tutti i componenti sui rispettivi supporti, è necessario realizzare tutti i collegamenti elettrici tra la scheda Arduino e i vari moduli, oltre ai collegamenti tra il driver motori e i motori.
È fortemente consigliato utilizzare la saldatura per tutti i collegamenti, poiché il robot sarà in movimento e sarà soggetto a vibrazioni. Molti connettori potrebbero scollegarsi accidentalmente durante il funzionamento, causando malfunzionamenti.
Inoltre, per i collegamenti di alimentazione (GND e VCC) e per il connettore del modulo Bluetooth, ho scelto di utilizzare una millefori per mantenere il cablaggio più ordinato, robusto e facile da gestire.
Una volta completati tutti i collegamenti elettrici come suggerito nello schema qui sotto, procedi montando saldamente tutti i componenti sul telaio del robot.

Schema elettrico suggerito per questo progetto

Passaggio 4:

Una volta completati tutti i collegamenti delle schede elettroniche, procedi con l'installazione dei motori TT sotto il telaio del robot utilizzando gli appositi bulloni.
Presta particolare attenzione all'ordine di installazione, posizionando correttamente i motori sul lato destro e sinistro per garantire il giusto orientamento e il corretto funzionamento del sistema di movimento del robot.

Passaggio 5:

Ora che l'assemblaggio è quasi completo, il modulo del sensore a ultrasuoni deve essere fissato alla testa del servomotore. Prima di bloccarlo in posizione, assicurati che il servo sia posizionato a 90 gradi, così da garantire il corretto allineamento del sensore durante il funzionamento.
Per il montaggio ho utilizzato semplice colla a caldo, una soluzione rapida ma non particolarmente professionale. In alternativa, puoi usare un supporto dedicato stampato in 3D, che offre un'installazione più precisa e sicura. Qui sotto trovi il link a Thingiverse per scaricare il supporto (il progetto 3D non è stato creato da me).

Supporto 3D: Scarica da Thingiverse

Passaggio 6:

Come ultimo passaggio, installa le ruote sui motori TT e fissa un pacco batterie da 12 V (ad esempio un portabatterie per 8 batterie AA) al telaio del robot. È consigliato utilizzare il Velcro o un altro sistema di fissaggio rimovibile, in modo che la porta USB di Arduino rimanga facilmente accessibile per la programmazione.
Fissa anche il modulo Bluetooth con il Velcro in una posizione stabile sul robot, ad esempio sopra i connettori di Arduino, così da poterlo rimuovere facilmente quando necessario.
Nella mia realizzazione ho aggiunto anche un diodo sul connettore di alimentazione per proteggere il circuito dall'inversione di polarità, oltre a un interruttore di accensione per accendere e spegnere il robot in modo più rapido e professionale.
A questo punto il tuo robot è finalmente completo! Ora puoi passare ai nostri tutorial, dove questo stesso robot viene utilizzato in diversi progetti e dimostrazioni pratiche. Li trovi direttamente nella barra laterale accanto a questa pagina oppure visitando la sezione Tutorial del sito.