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OpenBot DIY

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我们设计了一种轮式机器人的主体，依赖于低成本、易于获取的业余硬件。你可以在下面找到构建你自己的机器人的说明。如果你有任何进一步的问题或疑虑，请随时联系我们。祝你构建机器人愉快！

底盘

3D打印

你需要打印并组装以下部件来构建你的OpenBot。

机器人主体

根据你的需求和3D打印机的能力，有几种不同的机器人主体可供选择。我们鼓励你设计和构建自己的主体，但这里有一些起点供你参考：

  • 常规主体：这是我们设计的标准主体；需要一个至少240mmx150mm的打印板。
  • 纤细主体：由于许多常见的3D打印机有较小的打印体积，我们还设计了一个没有保险杠的较小版本，可以在45度角的220mmx220mm打印板上打印。
  • 可粘合主体：对于打印体积更小的3D打印机，还有一个由@sloretz设计的模块化主体，需要将几个部分粘合在一起；适合150mmx140mm的打印板。
  • 块状主体：由@Christos-Ps设计的这个主体提供了多个变体，具有外壳内额外空间和兼容乐高的顶部，同时保持了仅需221mmx150mm的打印面积。

手机支架

此外，你还需要打印一个手机支架并固定到机器人主体上。

清理

在你继续构建之前，你可能需要清理3D打印件。

替代方案

如果你无法使用3D打印机，有几种Arduino机器人车套件可供选择，这些套件可以作为起点。这些套件包含底盘、电机和配件。我们建议购买一个基本套件，因为你不需要更昂贵套件中的许多电子元件和传感器。以下是一些选项：

  • Perseids DIY Robot Smart Car Chassis Kit (EU, US)
  • SZDoit 4WD Smart Metal Robot Car Chassis Kit (US, AE)
  • Joy-it Robot Car Kit 01 (EU)
  • Smart Car Kit 4WD Smart Robot Car Chassis Kit (AE)

你还需要一个手机支架。以下是一些选项：

  • Phone Mount (EU, US)

你也可以发挥创意，使用你选择的材料（例如木材、纸板、泡沫塑料等）构建自己的OpenBot底盘和手机支架。如果你这样做了，请在Slack频道上发布一些照片，让其他人欣赏你的创意。以下是@custom-build-robots的一个例子：

组装

有两种不同的机器人组装选项，DIY和PCB。DIY方法依赖于流行的L298N电机驱动器，推荐给有一些电子经验的爱好者。它需要相当多的布线，特别是如果安装了所有传感器和LED。然而，所有组件在大多数国家都很容易获得，特别是对于单个构建或只是尝试该项目，推荐使用DIY选项。为了减少布线并使组装更容易，我们还开发了一个定制PCB。如果你希望构建更整洁或想要构建多个OpenBot，推荐使用这个选项。

材料清单

我们的机器人主体依赖于易于获取的业余电子元件。我们提供了德国（EU）和美国（US）的快速运输链接。如果你有耐心等待更长时间，你也可以从AliExpress（AE）以更便宜的价格获取组件。你将需要以下组件。

必需组件

可选组件

  • 2 x 速度传感器 (EU, US, AE)
  • 1x 超声波传感器 (EU, US, AE)
  • 1x 开关 (EU, US, AE)
  • 2x 橙色LED 5mm (EU, US, AE)
  • 1x OLED显示屏 (EU, US, AE)

DIY组件（选项1）

  • 1x L298N电机驱动器 (EU, US, AE)
  • （可选）电阻器（2x 150Ω用于LED，20 kΩ和10kΩ用于分压器）
  • （组合）4x TT电机和轮胎 + 2x L298N + 杜邦线 (US)
  • （组合）4x TT电机和轮胎 + 电线 + 螺丝 (US)

PCB组件（选项2）

构建说明

提示： 点击图片可以在新标签页中以全分辨率打开。

选项1：DIY

提示： 为了使所有布线更容易，你可以通过将一个6x2公头焊接到一个洞洞板上来构建一个小型电源分配器。然后将电源分配器连接到电机驱动器的5V / GND。

组装指南

  1. 将电线焊接到电机上，如果你打算使用速度传感器，请将编码器盘安装到前面的两个电机上。

  2. 将左侧两个电机的正负极插入L298N板的OUT1（+）和OUT2（-），将右侧两个电机的正负极插入L298N板的OUT4（+）和OUT3（-）。
  3. 使用八颗M3x25螺丝和螺母安装电机。

  4. 使用四颗M3x5螺丝安装L298N。
  5. （可选）安装超声波传感器，并将角度连接器替换为直连接器（或小心弯曲引脚）。

  6. （可选）安装用于指示信号的橙色LED。

  7. 使用两颗M3x25螺丝和螺母将手机支架的底部安装到顶板上。

  8. 插入手机支架的顶部并安装弹簧或橡皮筋。

  9. 将角度连接器替换为直连接器（或小心弯曲引脚），然后使用每个M3x5螺丝安装速度传感器。

  10. 安装电池盒（例如魔术贴）。

  11. （可选）插入开关并将其放入电流路径中。
    1. 将开关推入相应的开口，直到听到咔哒声。
    2. 将电池盒的红色电线（12V）和电源线分别焊接到开关的一个引脚上。连接黑色电线（GND），并用热缩管覆盖连接处。
    3. 用胶带固定电线。

  12. （可选）安装OLED显示屏。
  13. 将L298N的PWM输入连接到Arduino的D5、D6、D9和D10引脚。
  14. 将速度传感器和超声波传感器连接到5V和GND。
  15. 将速度传感器的D0引脚分别连接到Arduino的D2（左）和D3（右）引脚。
  16. 将超声波传感器的Echo和Trigger引脚分别连接到Arduino的D11和D12引脚。
  17. （可选）将LED连接到Arduino的D4（左）和D7（右）引脚以及GND。建议串联一个150欧姆的电阻以限制电流。
  18. （可选）将分压器连接到Arduino的A7引脚。它用于测量电池电压。
  19. （可选）通过I2C总线将OLED显示屏（SSD1306芯片）连接到Arduino Nano。
    1. 将显示屏的VIN和GND引脚连接到5V和GND。
    2. 将显示屏的SCL引脚连接到A5引脚。
    3. 将显示屏的SDA引脚连接到A4引脚。
  20. 将电源线连接到L298N的+12V和GND。
  21. 将USB线连接到Arduino，并通过顶盖引出。
  22. 将六颗M3螺母插入底板，并用六颗M3x25螺丝安装顶盖。
  23. 安装轮子。

选项2：定制PCB

  1. 将带有Micro JST PH 2.0连接器的电线焊接到电机上，如果你打算使用速度传感器，请将编码器盘安装到前面的两个电机上。

  2. 使用八颗M3x25螺丝和螺母安装电机。

  3. 将左侧两个电机连接到M3和M4，将右侧两个电机连接到M1和M2。

  4. 使用四颗M3x5螺丝安装PCB，并使用八颗M3x25螺丝和螺母安装电机。

  5. 按照DIY选项中的步骤5-12进行操作。
  6. 将超声波传感器（VCC/+、Trig、Echo、GND/-）连接到PCB上标有SONAR的4针插头。

  7. 将左侧和右侧指示信号（橙色LED）连接到PCB上标有SIGNAL_L和SIGNAL_R的2针插头。较长的引脚为+，较短的为-。
  8. 将左侧和右侧速度传感器（VCC/+、GND/-、D0）连接到PCB上标有SPEED_L和SPEED_R的3针插头。
  9. （可选）将OLED显示屏（SSD1306芯片）连接到PCB上的IO2插头。
    1. 将显示屏的VIN和GND引脚连接到5V和GND。
    2. 将显示屏的SCL引脚连接到A5引脚。
    3. 将显示屏的SDA引脚连接到A4引脚。
  10. 将电源线连接到PCB的Vin（Micro JST PH 2.0连接器）。
  11. 按照DIY选项中的步骤21-23进行操作。

下一步

刷写 Arduino 固件