Model 2021006600
La ruota Mecanum omnidirezionale è un tipo di ruota affascinante che consente a un robot di muoversi in qualsiasi direzione, inclusi spostamenti laterali paralleli a sinistra e a destra.
In questo progetto vi mostriamo come utilizzare un Raspberry Pi per controllare un robot a ruote Mecanum OSOYOO ed eseguire movimenti di base: avanti, indietro, svolta a sinistra, svolta a destra, spostamento laterale sinistro e spostamento laterale destro.
Questa lezione vi guida anche nell’assemblaggio del telaio del robot e nel collegamento del Raspberry Pi e del OSOYOO PWM HAT alla scheda OSOYOO Model Y. Questa configurazione costituisce la base per tutte le lezioni successive.
Telaio robot a ruote Mecanum OSOYOO x1
Ruote e motori OSOYOO x4 (ruote sinistre x2 / ruote destre x2)
Scheda Raspberry Pi 4/5 x1 (non inclusa nel kit)
Shield OSOYOO PWM HAT x1
Scheda driver motore OSOYOO Model Y x1
Voltmetro OSOYOO x1
Porta-batterie OSOYOO x1
Cavo jumper OSOYOO 6 pin femmina-femmina x2
Cavo jumper OSOYOO 3 pin femmina-femmina x1
Cavo OSOYOO 2 pin XH2.54 PnP femmina-femmina x1
Batterie 18650 (3,7 V) x2
Caricabatterie x1
Dimensioni
0) Installate il giunto bianco sul motore giallo seguendo i passaggi illustrati. Assicuratevi che il giunto sia inserito completamente fino alla base.
1) Fissate i 4 motori utilizzando i supporti metallici come mostrato. (Verificate l’orientamento corretto dei motori prima di installare i supporti metallici.)
2) Fissate i 4 motori al telaio inferiore del robot utilizzando viti esagonali M3×10 e un cacciavite esagonale, come mostrato nell’immagine. (Le viti necessarie per questo passaggio sono incluse nel kit dei supporti metallici.)
3) Montate la scheda driver OSOYOO Model Y sul telaio inferiore del robot utilizzando 4 viti plastiche M3, colonnine plastiche e dadi plastici (si raccomanda di installare la colonnina plastica con l’estremità maschio rivolta verso il basso). Collegate quindi i 4 motori alle prese K1 e K3 sulla scheda driver motore Model Y, come mostrato nel diagramma.
(Assicuratevi che la scheda driver OSOYOO Model Y sia installata nell’orientamento corretto.)
Esistono due modalità di installazione per le colonnine plastiche: A. L’estremità maschio della colonnina plastica è rivolta verso il basso. B. L’estremità maschio della colonnina plastica è rivolta verso l’alto.
4) Collegate i 4 motori alle prese K1 e K3 sulla scheda driver motore Model Y, come mostrato nel diagramma.
Informazioni sul driver motore H-Bridge a 4 canali Model Y V2.0:
5) Fissate il modulo sensore di inseguimento al telaio inferiore utilizzando due viti plastiche M3, due colonnine plastiche M3 e due dadi plastici M3 (si raccomanda di installare la colonnina plastica con l’estremità maschio rivolta verso l’alto). Assicuratevi che il sensore sia fissato saldamente e correttamente allineato per un funzionamento preciso.
6) Fissate sei colonnine in rame M3×40 al telaio inferiore utilizzando sei viti M3×10 e sei rondelle M3. Assicuratevi che le colonnine siano ben fissate per fornire un supporto stabile al telaio superiore.
Prima di stringere ogni vite, inserite una rondella. La rondella distribuisce la pressione della vite e migliora la stabilità nel fissaggio delle viti nelle colonnine metalliche.
7) Il telaio in acrilico dispone di fori di montaggio dedicati per l’installazione della scheda Raspberry Pi. Installate quattro distanziali bianchi in plastica M2,5×5+6 e viti M2,5×5 in questi fori, come mostrato nella figura seguente.
8) Fissate la scheda Raspberry Pi 4 (non inclusa) al telaio superiore utilizzando quattro colonnine plastiche M2,5×16.
9) Inserite lo shield OSOYOO PWM HAT sulla vostra scheda Raspberry Pi.
10) Utilizzate quattro viti M3×10, quattro dadi M3 e quattro rondelle M3 per fissare il porta-batterie nei punti designati sul telaio superiore.
11) Fissate il voltmetro nei punti designati sul telaio inferiore utilizzando due viti plastiche M2,5, due colonnine plastiche M2,5 e due dadi plastici M2,5. (Si raccomanda di installare la colonnina plastica con l’estremità maschio rivolta verso l’alto.)
12) Montate il servo-motore SG90 nella parte anteriore del telaio superiore utilizzando due viti autofilettanti M2,2×8.
13) Fissate due sensori di distanza IR nella parte anteriore del telaio superiore utilizzando due viti plastiche M2,5, colonnine plastiche M2,5 e dadi plastici M2,5. Per fissare saldamente i sensori, si raccomanda di installare la colonnina plastica con l’estremità maschio rivolta verso l’alto.
14) Montate due LED sulla piastra barriera anteriore come mostrato nel diagramma.
15) Collegate la scheda OSOYOO Model Y allo shield OSOYOO PWM HAT utilizzando 2 cavi jumper a 6 pin femmina-femmina come segue. I cavi a 6 pin nella zona B devono passare attraverso il foro vicino al servo SG90; gli altri cavi a 6 pin nella zona A devono passare attraverso il foro vicino al voltmetro.
Attenzione:
Per inserire o rimuovere il connettore a 6 pin dalla presa maschio a 6 pin della Model Y, tenete sempre il porta-connettore in plastica. Non tirate mai il connettore per i cavi, poiché questo li danneggerebbe.
16) Collegate il voltmetro alla scheda OSOYOO Model Y utilizzando un cavo jumper a 3 pin femmina-femmina, come mostrato nel diagramma di connessione seguente.
Collegate la presa 12V–GND della scheda OSOYOO Model Y alla presa VIN–GND utilizzando il cavo PnP OSOYOO a 2 pin (20 cm), come mostrato nel diagramma seguente.
Collegate il porta-batterie alla presa VIN–GND dello shield OSOYOO UART WiFi secondo il diagramma di connessione seguente.
17) Montate 2 LED sul diaframma trasversale anteriore.
Collegate i fili rossi (VCC) dei LED ai pin 3,3 V o 5 V, e i fili neri (GND) ai pin GND dello shield OSOYOO PWM HAT.
18) Collegate i pin GND–VCC del modulo sensore di inseguimento ai pin GND–5V dello shield OSOYOO PWM HAT. Collegate IR1, IR2, IR3, IR4 e IR5 rispettivamente a GPIO5, GPIO6, GPIO13, GPIO19 e GPIO26 utilizzando un cavo femmina-femmina a 7 pin da 25 cm, come mostrato di seguito.
19) Collegate il servo-motore SG90, la scheda OSOYOO Model Y e il OSOYOO PWM HAT come mostrato nel diagramma seguente.
20) Assicuratevi che tutti i collegamenti del circuito necessari siano completati prima di assemblare i telai superiore e inferiore. Quindi fissate il telaio superiore a quello inferiore utilizzando 6 viti esagonali M3×10.
21) Installate 4 giunti flessibili e ruote sui motori utilizzando 4 viti M2,5×20 o M2,6×20. Assicuratevi che il giunto bianco sia completamente inserito nella base del motore giallo.
22) Installate le 4 ruote sui motori utilizzando 4 viti M2,5×20 o M2,6×20.
Nota: esistono due tipi di ruote. Disponetele in modo che i rulli siano inclinati verso il centro del robot quando visti dall’alto.
Esistono due tipi di ruote Mecanum — sinistra e destra — e la differenza tra loro sta nell’orientamento dei rulli. Per una ruota Mecanum di tipo A, come mostrato di seguito, i rulli sono orientati da basso-destra a alto-sinistra. I rulli delle ruote di tipo B sono installati nella direzione opposta.
Una configurazione corretta richiede che ciascuna delle quattro ruote sia posizionata in modo che l’asse di rotazione del rullo superiore di ogni ruota punti verso il centro della piattaforma. Si noti che tutte le analisi dinamiche e i codici preconfigurati si basano su questa configurazione.
L’assemblaggio hardware è ora completo. Prima di inserire le batterie 18650 nel porta-batterie, è necessario caricare ed eseguire il codice di esempio sul Raspberry Pi. La lezione successiva tratta questo argomento in dettaglio.
