روبوت M1 المتجول

بعد بناء عدد من الروبوتات التي تعمل داخل المنزل، قررت بناء أول روبوت متجول قادر على التحرك وتخطي عوائق الطرق ذو تكلفة منخفضة.
هذا الروبوت يتحرك من خلال أربعة محركات DC motor ملحقة بأربعة عجلات جانبية تُدار من خلال لوحة الأردوينو، لذا فإن هذا المشروع يعتبر مثال جيد لمن يهتم ببناء مشروعه الخاص.

يبدو للوهلة الأولى مجرد سيارة RC تعمل عن بُعد، ولكنه تم تزويده ببرنامج تحكم عن بعد عن طريق الكمبيوتر ولديه بعض الملحقات الإلكترونية التي يمكن تركيبها بسهولة لأن برمجتها معدة مسبقاً، وسيتم شرح هذا بالتفصيل.
تم الاستعانة في هذا المشروع بالعديد من مكتبات الأكواد وسأقوم بالإشارة لها.

الخطوة الأولى: التصميم

تم تصميم المجسم كنموذج أولي قادر على التطوير من خشب بسُمك 3مم بماكينة قص ليزر، وتم بناء الهيكل على برنامج Google Sketch UP ، كما أنه تم الاستعانه بطابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة بعض الأجزاء، استغرق التصميم نحو الثلاثة اسابيع لكي يظهر بالشكل الحالي وتم تجميع الهيكل بواسطة المسامير و غراء الخشب، كما أنني اطلقت الاسم M1 لأنني افكر في تطوير سلسلة من الروبوتات بنفس الفكرة على أن تحمل الاسماء إم2 و إم3 وهكذا.

الخطوة الثانية: المكونات والمزايا

1- مدة التشغيل 3 ساعات
2- التصميم متوافق مع لوحة الأردوينو أونو وميجا
3- فولت التشغيل من 5 إلى 9 فولت
4- تصميم قوي من الخشب قادر على تحمل ضعف وزن المجسم
5- عجلات بقُطر 7سم تدار من خلال متحكم L298N Dual H-Bridge Motor/Stepper
6- القدرة على تغيير البطاريات من خلال فتحات خاصة بالروبوت دون الحاجة لفك المجسم بالكامل
7- إضاءة ليد أمامية وخلفية تعمل من خلال مستشعرات الإضاءة عند الحاجة
8- وحدة مُستقبل بلوتوث HC-06 للتحكم عن بُعد
9- مُستشعر الموجات فوق الصوتية في الأمام لحساب المسافات وتفادي العقبات

الخطوة الثالثة: كيف يعمل متحكم المحركات؟

يعمل المتحكم L298N على إعطاء القوة اللازمة والفولت اللازم لتحريك محركات الروبوت وسرعتها واتجاهها، كما يمكن استخدامه في طائرات الدرون ايضاً.
يتم إمداد المتحكم بالفولت اللازم من خلال بطاريات إضافية ومن ثم توصيله على لوحة الاردوينو ليتم التحكم في السرعة والاتجاه اللازمين.

وفيما يلي شرح وافي عن كيفية الاستخدام وطريقة البرمجة في درس سابق الصناع العرب : https://goo.gl/cMYxbr

الخطوة الرابعة: تجميع المجسم

كما سبق الذكر أنه تم صنع المجسم من الخشب بسُمك 3مم على شكل عدة أجزاء مترابطه بنظام التعشيق، وتم عمل أماكن مخصصة لوضع الأجزاء الالكترونية معاً وتجميع الهيكل بطريقة بسيطة.
يتميز الهيكل ايضاً أن به بعض الأماكن المخصصة لتركيب ملحقات أخرى مثل ذراع روبوتي، متحكم جي بي أس أو موبايل أو كاميرا IP.

الخطوة الخامسة: الدائرة الكهربية والمكونات

الخطوة السادسة: البرمجيات

تم استخدام العديد من المكتبات الخاصة بأكواد الأردونيو نظراً لكبر حجم المشروع وفيما يلي رابط كل منها وماهية الاستخدام

كما أنه تم بناء برنامج بلغة الـ #C للتحكم بصورة أكبر بكل القطع الإلكترونية والروبوت بشكل إحترافي. يعمل البرنامج ايضاً من خلال ارسال واستقبال أوامر عبر المنفذ التسلسلي، حيث يمكنك بث الفيديو و إلتقاط الصور من الروبوت مباشرة على جهاز الكمبيوتر كما هو موضح بالشكل.

الخطوة السابعة: الملحقات

الشكل المبدئي

وهو جسم الروبوت نفسه بدون أي إضافات حيث يمكن التحكم فيه من خلال الموبايل أو الكمبيوتر مزود بعدد من لمبات الليد ذات إضاءة عالية تفيد أثناء التصوير الليلي إلى حد كبير.

المستكشف

يتم وضع كاميرا IP أو استخدام كاميرأ موبايل تعمل على التسجيل أثناء التحكم عن بعض.

التوجيه

يمكن إضافة موديول جي بي إس لإرسال الإحداثيات على الكمبيوتر ومن ثم معالجتها و رسم مخطط الرحلة. ولمعرفة المزيد عن طريقة عمل موديول الـ GPS يمكنك قراءة درس طائرات الدرون على الصناع العرب: https://goo.gl/4GS48w

المناولة

من الجيد استخدام ذراع آلي بالروبوت حيث يمكن التحكم فيه أيضاً من خلال الكمبيوتر و ربطه مع هيكل الروبوت، و لمزيد من المعلومات عن كيفية بناء ذراع روبوتي يمكنكم مراجعة الدرس السابق على الصناع العرب:  https://goo.gl/h6gNcE

رابط المشروع باللغة الانجليزية: https://www.instructables.com/id/M1-Rover-UNMANNED-GROUND-VEHICLE/