• Jelajahi

    Copyright © Sidhanie
    Best Viral Premium Blogger Templates

    Iklan

    › ARDUINO › TUTORIAL Membuat Joy Robot Alegria

    Membuat Joy Robot Alegria

    Sidhanie
    Thursday, 17 October 2024, October 17, 2024 WIB


    Daftar Komponen:

    1. Arduino AUno – pengontrol utama yang menjalankan semua logika robot.
    2. ESP8266 – modul Wi-Fi untuk mengendalikan robot dari jarak jauh.
    3. Holder Baterai 18650 – untuk memegang baterai 18650 yang menyediakan daya.
    4. MDF Sheets (3mm dan 6mm) – digunakan untuk komponen yang dipotong dengan laser.
    5. Dioda 1N4001 – untuk melindungi komponen dari arus balik.
    6. Protoshield – untuk memudahkan pemasangan kabel pada Arduino.
    7. Kabel Jumper – digunakan untuk menyambungkan komponen satu dengan yang lain.
    8. Smartphone Android (4.3'') – digunakan untuk streaming video dan audio dari robot ke pengendali.
    9. Steel Ball Omni Wheel – roda omni bola baja untuk pergerakan yang halus.
    10. Baut dan Mur – untuk mengikat dan merakit bagian-bagian robot.
    11. Motor DC (dengan roda) – dua motor untuk menggerakkan robot.
    12. Resistor 10 kohm – tiga buah resistor untuk kebutuhan rangkaian.
    13. Servo Motor SG90 – enam buah servo untuk menggerakkan lengan dan kepala robot.
    14. H-Bridge L298N – untuk mengontrol motor DC menggunakan sinyal dari Arduino.
    15. Power Bank – sumber daya cadangan untuk sistem robot.
    16. Kontroler Servo 16 Channel – memungkinkan kontrol beberapa servo hanya dengan dua pin dari Arduino.
    17. Matriks LED 8x8 (MAX7219) – empat matriks untuk menampilkan ekspresi wajah robot.
    18. Tablet Android (hingga 10 inci) – untuk antarmuka kontrol lebih besar dan visual yang lebih baik.
    19. Baterai 18650 (dua buah) – baterai untuk sumber daya utama​


    Rekomendasi Proses Perakitan:

    Sediakan Semua Komponen: Pastikan Anda telah mengumpulkan semua komponen sesuai daftar di atas.

    Mulai dari Rangkaian Elektronik: Hubungkan Arduino dengan semua komponen sesuai petunjuk skematik, mulai dari motor DC, servo, hingga modul Wi-Fi.

    Siapkan Sumber Daya: Gunakan baterai 18650 untuk memberikan daya ke seluruh sistem.

    Uji Sistem dengan Bertahap: Sebelum merakit semuanya, pastikan setiap bagian berfungsi dengan baik, termasuk motor, servo, dan tampilan LED.

    Pasang Body dan Komponen: Setelah semua diuji, rakit body cetak 3D dan pasang semua komponen elektronik dengan rapi.



        Struktur robot sepenuhnya diproduksi dengan pencetakan 3D menggunakan Autodesk Fusion 360. Untuk memungkinkan produksi replika robot di ruang produksi atau lab fabrikasi, di mana waktu penggunaan printer yang maksimal sangat penting, desain robot dibagi menjadi beberapa bagian yang masing-masing memerlukan waktu pencetakan kurang dari tiga jam. Rangkaian bagian direkatkan atau dibaut untuk pemasangan bodi.

    Model ini terdiri dari 36 bagian yang berbeda. Sebagian besar dicetak tanpa penyangga, dengan isi 10%.

    1. Kepala atas (kanan/kiri)
    2. Kepala bawah (kanan/kiri)
    3. Tutup kepala samping (kanan/kiri)
    4. Pelat belakang muka
    5. Pelat muka depan
    6. Sumbu leher 1
    7. Sumbu leher 2
    8. Sumbu leher 3
    9. Bagian tengah leher
    10. Lengan (kanan/kiri)
    11. Bahu (kanan/kiri)
    12. Cangkir bahu (kanan/kiri)
    13. Penutup bahu (kanan/kiri)
    14. Sumbu lengan (kanan/kiri)
    15. Dada (kanan/kiri)
    16. Dada (kanan/kiri/depan)
    17. Roda (kanan/kiri)
    18. Basis
    19. Pemegang telepon
    20. Belakang (kanan/kiri)
    21. Kenop (kanan/kiri)
    22. Loker (kanan/kiri)

    Prosedur pemasangan robot dijelaskan pada langkah-langkah berikut.

    Anda dapat mengunduh semua file stl di situs web berikut:

    Ini adalah prototipe eksperimental. Beberapa bagian memerlukan beberapa perbaikan (untuk pembaruan proyek selanjutnya). Ada beberapa masalah yang diketahui:

    • Gangguan antara kabel beberapa servo dan bahu;
    • Gesekan antara kepala dan dada;
    • Gesekan antara roda dan struktur;
    • Lubang untuk beberapa sekrup terlalu kencang, dan perlu diperbesar dengan mata bor atau pisau hobi.




    Rangkaian itu dirangkai sesuai dengan skema.

    Arduino:

    1. Arduino pin D2 => L298N pin IN4
    2. Arduino pin D3 => L298N pin IN3
    3. Pin Arduino D6 => Pin L298N IN2
    4. Arduino pin D7 => L298N pin IN1
    5. Arduino pin D9 => MAX7219 pin DIN
    6. Pin Arduino D10 => pin MAX7219 CS
    7. Pin Arduino D11 => pin MAX7219 CLK
    8. Pin Arduino D4 => ESP8266 RXD
    9. Pin Arduino D5 => ESP8266 TXD
    10. Pin Arduino A4 => SDA
    11. Pin Arduino A5 => SCL
    12. Pin Arduino Vin => Baterai V+ (sebelum dioda)
    13. Pin Arduino gnd => Baterai V-


    ESP8266-01

    1. Pin ESP8266 RXD => Pin Arduino D4
    2. Pin ESP8266 TXD => Pin Arduino D5
    3. Pin gnd ESP8266 => Pin gnd Arduino
    4. Pin Vcc ESP8266 => Pin Arduino 3V3
    5. Pin ESP8266 CH_PD => Pin Arduino 3V3

    H L298N

    1. L298N pin IN1 => Arduino pin D7
    2. Pin L298N IN2 => Pin Arduino D6
    3. L298N pin IN3 => Arduino pin D3
    4. L298N pin IN4 => Arduino pin D2
    5. Pin L298N +12V => Baterai V+ (setelah dioda)
    6. L298N pin gnd => Arduino gnd
    7. L298N OUT1 => Motor 1
    8. L298N OUT2 => Motor 2

    MAX7219 (matriks pertama)

    1. MAX7219 pin DIN => Arduino pin D9
    2. Pin MAX7219 CS => Pin Arduino D10
    3. Pin MAX7219 CLK => Pin Arduino D11
    4. Pin MAX7219 Vcc => Pin Arduino 5V
    5. Pin gnd MAX7219 => Pin gnd Arduino

    MAX7219 (matriks lainnya)

    1. Pin MAX7219 DIN => pin MAX7219 DOUT (matriks sebelumnya)
    2. Pin MAX7219 CS => Pin MAX7219 CS (matriks sebelumnya)
    3. Pin MAX7219 CLK => Pin MAX7219 CLK (matriks sebelumnya)
    4. Pin MAX7219 Vcc => Pin MAX7219 VCC (matriks sebelumnya)
    5. Pin gnd MAX7219 =: pin gnd MAX7219 (matriks sebelumnya)

    Pengontrol servo 16 saluran

    1. Pin pengontrol servo SCL => Pin Arduino A5
    2. Pin pengontrol servo SDA => Arduino pin A4
    3. Pin pengontrol servo Vcc => Pin Arduino 5V
    4. Pin pengontrol servo gnd => Pin Arduino gnd
    5. Pin pengontrol servo V+ => Baterai V+ (setelah dioda)
    6. Pin pengontrol servo gnd => Pin Arduino gnd

    Ada yang mengatakan servo Sg90 dapat diberi daya antara 3,0 dan 6,0V, yang lain antara 4,0 dan 7,2V. Untuk menghindari masalah, saya memutuskan untuk memasang dua dioda secara seri setelah baterai. Dengan cara ini, tegangan untuk servo adalah 2*3,7 - 2*0,7 = 6,0V. Hal yang sama berlaku untuk motor DC.




    Instal Arduino IDE terbaru. Tidak diperlukan pustaka untuk komunikasi dengan modul ESP-8266 atau kontrol motor DC.

    Saya perlu menambahkan pustaka berikut:

    Kode Arduino dibagi menjadi 9 bagian:

    • RobodaAlegria.ino: ini adalah sketsa utama, dan memanggil bagian-bagian lainnya. Pustaka diimpor di sini. Ia juga mendefinisikan dan menginisialisasi variabel global;
    • _05_Def_Olhos.ino: di sinilah matriks untuk setiap mata didefinisikan. Setiap mata diwakili oleh matriks 8x8, dan 9 opsi didefinisikan: netral, mata lebar, tertutup, tertutup, marah, bosan, sedih, jatuh cinta, dan mata mati. Ada matriks yang berbeda untuk mata kanan dan kiri;
    • _06_Def_Boca.ino: di sinilah matriks untuk mulut didefinisikan. Mulut direpresentasikan oleh matriks 16x8, dan 9 opsi didefinisikan: senang, sedih, sangat senang, sangat sedih, netral, menjulurkan lidah, terbuka, terbuka lebar, dan mulut jijik;
    • _10_Bracos.ino: gerakan yang telah ditetapkan untuk lengan dan leher ditetapkan dalam berkas ini. Sembilan gerakan, mov1() hingga mov9(), telah dikonfigurasi;
    • _12_Rosto.ino: dalam berkas ini terdapat beberapa fungsi untuk memperbarui tampilan robot, menggabungkan matriks yang didefinisikan dalam _05_Def_Olhos.ino dan _06_Def_Boca.ino;
    • _13_Motores_DC: mendefinisikan fungsi untuk motor DC lainnya;
    • _20_Comunicacao.ino: fungsi untuk mengirim data ke ESP8266 didefinisikan dalam berkas ini;
    • _80_Setup.ino: berjalan pada daya Arduino. Ia mengatur muka dan posisi awal motor robot. Ia juga mengirimkan perintah untuk koneksi ke jaringan Wi-Fi tertentu;
    • _90_Loop: loop utama. Ia mencari perintah masuk dari ESP8266 dan memanggil fungsi tertentu untuk mengendalikan output.

    Unduh kode Arduino. Ganti XXXXX dengan SSID router wifi Anda dan YYYYY dengan kata sandi router di '_80_Setup.ino'. Harap periksa baudrate ESP8266 Anda dan atur dengan benar dalam kode ('_80_Setup.ino'). Hubungkan papan Arduino ke port USB komputer Anda dan unggah kodenya.

    ( DOWNLOAD FILE )




         Ponsel pintar Android digunakan untuk menyiarkan video dan audio dari robot ke antarmuka kontrol. Anda dapat menemukan aplikasi yang saya gunakan di Google Play Store ( https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam ).

    Layar ponsel pintar juga dapat ditransmisikan ke antarmuka kontrol, sehingga operator dapat melihat apa yang ada di layar. Anda juga dapat menemukan aplikasi yang saya gunakan untuk mencerminkan layar di Google Play Store ( https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror ).

    Gim video Android juga dirancang untuk berinteraksi dengan robot. Gim ini belum stabil, jadi belum tersedia untuk diunduh.



    Antarmuka html dirancang untuk mengendalikan robot.

    Akses interface buka browser. Antarmuka dibagi menjadi dua blok. Di sebelah kiri terdapat tampilan untuk kamera dan cermin layar. Di sebelah kanan terdapat tombol kontrol untuk perintah.

    Formulir kotak teks digunakan dalam antarmuka itu untuk memasukkan alamat IP modul ESP8266 ('Endereço IP Arduino:'), server video/audio dari aplikasi Android IP Webcam ('IP Webcam (IP):') dan alamat IP Screen Mirror ('Screen Mirror (IP):').

    Di bawah tab 'Ações predefinidas' pengguna dapat memilih di antara 9 gerakan tubuh yang telah ditetapkan sebelumnya dan 13 wajah yang berbeda. Di tab 'Ações personalizadas' pengguna dapat mengatur sudut tertentu untuk masing-masing dari 6 servo, dan secara individual memilih di antara 9 kemungkinan mata dan 8 variasi mulut. Fungsi javascript berjalan setiap kali salah satu tombol tersebut diklik, dan pesan dikirim untuk alamat IP ESP8266.

    Tombol panah pada keyboard digunakan untuk menggerakkan robot maju atau mundur, dan untuk berputar ke kiri atau kanan.

    Saat antarmuka dimulai, peringatan akan ditampilkan, menanyakan apakah pengguna ingin berbagi mikrofon. Jika opsi ini dipilih, intensitas suara mikrofon akan digunakan untuk mengirim perintah yang telah dikonfigurasi sebelumnya ke robot. Perintah ini akan memicu animasi, yang mensimulasikan gerakan bicara pada wajah robot. Tombol pengaturan di sudut kanan atas dapat digunakan untuk mengatur sensitivitas mikrofon.

    Menu pengaturan ini juga dapat digunakan untuk mengonfigurasi kecepatan gerakan lengan dan leher.

    Untuk mengendalikan robot gunakan ini: ( LINK )


         Berikut ini adalah tutorial lengkap dan detail cara perakitan JOY ROBOT beserta jalur perkabelan yang perlu Anda ikuti agar proyek dapat berfungsi dengan baik:


    ##1: Persiapan Komponen

    Daftar Komponen Utama:

    1. Arduino Uno – pengontrol utama
    2. ESP8266 – modul Wi-Fi
    3. 2 x DC Motor dengan roda – untuk pergerakan
    4. 6 x Servo Motor SG90 – untuk lengan dan kepala
    5. L298N H-Bridge – kontrol motor
    6. Kontroler Servo 16 Channel – mengatur beberapa servo
    7. Matriks LED 8x8 (MAX7219) – untuk tampilan wajah
    8. 18650 Battery dan Holder – untuk suplai daya
    9. Smartphone Android (4.3'') – untuk video streaming
    10. Tablet Android (opsional) – untuk antarmuka kontrol

    Alat yang Diperlukan:

    • Obeng kecil
    • Solder beserta timah
    • Kabel jumper
    • Papan prototipe (protoshield) atau breadboard
    • Lem super (untuk body 3D)



    ##2: Merakit Rangkaian Elektronik

    Langkah 1: Menyambungkan Arduino Uno dengan ESP8266

    • Sambungkan pin TX dari ESP8266 ke pin RX Arduino Uno.
    • Sambungkan pin RX dari ESP8266 ke pin TX Arduino Uno.
    • Sambungkan pin GND dari ESP8266 ke GND Arduino, dan VCC ke 3.3V dari Arduino.


    Langkah 2: Menghubungkan L298N H-Bridge untuk Motor DC

    1. Motor DC:

      • Sambungkan dua motor ke terminal Output A dan B pada L298N.
      • Hubungkan Input1 dan Input2 dari L298N ke pin digital di Arduino (misalnya, pin 8 dan 9).
      • Sambungkan pin Enable ke pin PWM Arduino (misalnya, pin 10).

    2. Sumber Daya:

      • Sambungkan pin +12V dari L298N ke holder baterai 18650 untuk suplai daya motor.
      • Sambungkan GND dari L298N ke GND Arduino.


    Langkah 3: Menyambungkan Servo Motor SG90

    • Hubungkan 6 Servo Motor SG90 ke kontroler servo 16 channel. Anda dapat menggunakan pin SDA dan SCL dari Arduino untuk berkomunikasi dengan kontroler ini.
    • Sambungkan masing-masing servo ke channel yang berbeda di kontroler servo. Gunakan kabel jumper untuk menghubungkan sinyal servo ke kontroler.


    Langkah 4: Matriks LED untuk Wajah

    • Hubungkan Matriks LED 8x8 MAX7219 ke Arduino menggunakan antarmuka SPI:
      • Pin DIN dari MAX7219 ke Pin 11 (MOSI) di Arduino.
      • Pin CS dari MAX7219 ke Pin 10 di Arduino.
      • Pin CLK dari MAX7219 ke Pin 13 (SCK).
      • Sambungkan VCC dan GND ke power supply dari baterai.


    Langkah 5: Menyambungkan Baterai 18650

    • Gunakan holder baterai 18650 untuk menempatkan dua baterai yang akan menyuplai daya untuk Arduino dan komponen lainnya. Sambungkan kabel dari holder ke pin Vin dan GND Arduino.



    ##3: Pengaturan Software dan Coding

    1. Instalasi Library Arduino:

      • Unduh dan pasang library yang dibutuhkan seperti Servo.h untuk servo, Adafruit_MAX7219 untuk matriks LED, dan ESP8266WiFi.h untuk modul Wi-Fi.

    2. Koding Dasar:

      • Buat program untuk mengendalikan motor DC, servo, dan matriks LED menggunakan Arduino IDE.
      • Program ini harus bisa mengontrol pergerakan robot, wajah robot, serta menerima input dari Wi-Fi.

    4. Menghubungkan Wi-Fi:

      • Buat interface HTML sederhana yang berfungsi sebagai remote control untuk robot. Anda bisa mengaksesnya melalui browser dari smartphone atau tablet Android.

    5. Upload Program ke Arduino:

      • Setelah program siap, hubungkan Arduino ke komputer dan upload kode melalui Arduino IDE.



    ##4: Perakitan Fisik Robot

    1. Merakit Body 3D:

      • Jika body sudah dicetak dengan 3D printer, pasang bagian-bagian sesuai desain. Gunakan lem super atau baut untuk mengamankan bagian tubuh robot.

    2. Memasang Komponen Elektronik ke Body:

      • Tempatkan Arduino Uno, motor, servo, dan LED matriks ke tempat yang telah dirancang di body. Pasang baterai di tempat yang aman dan rapi.
      • Gunakan kabel jumper untuk menyambungkan bagian-bagian dengan body agar tetap rapi.

    3. Pengujian Awal:

      • Setelah semua terpasang, uji seluruh fungsionalitas. Coba kendalikan motor, gerakkan lengan, tampilkan ekspresi wajah, dan pastikan Wi-Fi berfungsi.




    ##5: Kalibrasi dan Pengujian Akhir

    1. Kalibrasi Servo Motor:
      • Pastikan pergerakan lengan dan kepala robot sesuai dengan input dari interface Wi-Fi.
    2. Pengujian Ekspresi Wajah:
      • Tes berbagai pola matriks LED untuk memastikan ekspresi robot dapat berubah sesuai dengan perintah.
    3. Pergerakan Roda:
      • Pastikan roda bergerak dengan halus ke segala arah dan robot dapat bergerak ke depan, belakang, serta berbelok sesuai kendali.
    4. Pengujian Streaming Video:
      • Jika Anda menggunakan smartphone untuk streaming video/audio, pastikan gambar dan suara dari robot bisa dilihat dan didengar dari browser di perangkat kontrol.


    Dengan mengikuti langkah-langkah di atas, Anda seharusnya bisa merakit JOY ROBOT dengan lengkap dan fungsional.
    Jika anda berminat membeli JOY ROBOT yang sudah jadi, silahkan KLIK DISINI.



    Komentar

    Tampilkan

    Sidhanie

    No comments:

    Post a Comment

    Tulis komentar anda

    Subscribe to: Post Comments (Atom)

    Terkini

    Lihat Semua

    TUTORIAL

    +