Балансирующий робот своими руками на ардуино и шаговых двигателях
HTML-код
- Опубликовано: 9 фев 2025
- Телеграмм канал, смотрите видео первыми и общайтесь - t.me/el_maksim
Мало в ютубе русскоязычных роликов про балансирующего робота и как его сделать, поэтому решил сделать свой вариант робота балансира на основе ардуино, шаговых двигателей и акселерометра гироскопа MPU6050, чтобы любой смог сделать такого своими руками. Все комплектующие доступны на алиэкспресс, надо только спаять, собрать и прошить ардуину :)
Всё файлы, прошивка, 3д модели, схемы - drive.google.c...
Финансовая поддержка на будущие проекты - www.donational...
Ссылки на комплектующие:
Шаговые двигатели 2шт - aliexpress.ru/...
Плата BMS - aliexpress.ru/...
Аккумуляторы li-ion для пайки проводов к ленте (3PCS) - aliexpress.ru/...
Аккумуляторы li-ion для установки в отсек - aliexpress.ru/...
Отсек для аккумуляторов (3x slots) - aliexpress.ru/...
Зарядное для сборки аккумуляторов (12.6V1A) - aliexpress.ru/...
Зарядное для аккумуляторов вариант без пайки аккумуляторов (EU plug) - aliexpress.ru/...
Коннекторы XT30 (5 pairs XT30) - aliexpress.ru/...
Акселерометр/гироскоп MPU6050 - aliexpress.ru/...
Понижающий стабилизатор LM317 - aliexpress.ru/...
Плата чтобы не паять драйвер - aliexpress.ru/...
Макетные печатные платы - aliexpress.ru/...
Макетки разного размера - aliexpress.ru/...
Драйвер A4988 - aliexpress.ru/...
Arduino nano (Blue-ATMEGA328) - aliexpress.ru/...
Кабель (Mini USB 30cm) для прошивки ардуины - aliexpress.ru/...
Цветные провода как у меня, держат форму и не обгорают (26 AWG) - aliexpress.ru/...
Переключатели рокерные - aliexpress.ru/...
![Felix "Unfair" | [Stray Kids : SKZ-PLAYER]](http://i.ytimg.com/vi/Oswujxm2Ag0/mqdefault.jpg)
Наконец-то! Спасибо за интересные видео! Подписался несколько мес. назад и ждал вашего видео! Лайк!
🙏🏾❤️ БОГ СОЗДАЛ ТАКОЙ ПРЕКРАСНЫЙ МИР! НЕ БУДЕМ РАЗРУШАТЬ МИР! ПОЛЮБИМ БОГА И ВСЕХ ЛЮДЕЙ! НЕТ ВОЙНЕ!!
Прикольный настольный героскутер 😎😎
Да, моторы побольше и почти гироскутер уже:)
Крутой робот!
Прикольный гироскутер)
Очень класно, жду прошивку с управлением.
🙏🏾❤️ БОГ СОЗДАЛ ТАКОЙ ПРЕКРАСНЫЙ МИР! НЕ БУДЕМ РАЗРУШАТЬ МИР! ПОЛЮБИМ БОГА И ВСЕХ ЛЮДЕЙ! НЕТ ВОЙНЕ!!
@@xeither289 бога не сушествует
Молодец!
Классный робот. Надо только сделать тест драйв по пересеченной местности🙂, а то всё что он умеет - просто стоять. Управление по блютуз с телефона и все такое.
А так молодец. Подписка 🙂 👍
Да куда улучшать есть, но если подтолкнуть то с небольшими препятствиями справляется) Спасибо!
@@maxgear9648 esp 32 или 8266 хотелось бы увидеть вместо нано. Там куда больше возможностей.
Удачи в творчестве и блогерстве🤝
@@ВольныйКаменщик-р8п Да, позже сделаю версию на esp 32, по большей части из за блютуса на борту, а так, у нанки с запасом хватает вычислительных способностей для подобного робота, точно не помню, но больше 50% времени она в текущей версии кода простаивает)
👍
Привет это мега крутой проект! Сделай моноколесо - это по идее даже легче т.к. одно колесо, только прям настоящее на котором ездить можно. Это уже не игрушка будет, а транспорт. Могу помочь, т.к. с 2014 года езжу на моноколесе - знаю что как. Так же могу твоё видео кинуть на ресурсы для моноколёсников.
да уже была такая мысль, но пока нет финансов на такие проекты, работаю над этим)
@@maxgear9648 Если ты в спб, у меня есть старенькое простое колесо, могу одолжить его для экспериментов. Оно полностью рабочее, соответственно только ардуина, гироскоп, драйвер и прочая мелочь нужна будет (мотор, корпус, батка есть).
Ну а так на авито по России есть за 5000 руб. простенькие моноколёса на ходу (Соответсвенно в полном комплекте). Для проекта хватит.
@@monokoleso не я не в спб, но спасибо) Да готовое колесо как-то не интересно, получается ремонт какой-то)
@@maxgear9648 Я имел ввиду выкинуть его контроллер и сделать свой. А мотор, корпус и батки ипользовать его.
Ооооо прикольно!!! Лайк!!!👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍
Купил набор от Михаила Момота - там про этих роботов балансирующих.. мало того что набор говно (вайфай модуль на плате сгоревший .. драйвер не рабочий …и т.д🙈) так ещё и учебник отстой.. а тебе респект - все понятно👍
Смотрел весь ролик, думал как будешь прошивку делать, оказывается скачал и залил, не интересно! а так по сборке есть куда стремится, молодец
Я изначально хотел, но остановился на том что расписал код подробными комментариями, реальный процесс написания прошивки там можно назаписывать на пару часов этапов, тестов и объяснений что зачем и почему, там вообще потянет на отдельную серию роликов, а поверхностно раскидать че зачем в прошивке будет бесполезно начинающим потому что всеравно надо вникать как все работает, и опытным тоже бесполезно т.к. им проще открыть код, по комментариям им все станет очевидно. по итогу я пришел к выводу что написание прошивки это вообще отдельная тема, чтобы ролик вообще вышел я решил не ввязываться в это. И так сделано куда больше чем в видео про таких роботов. В других таких видосах нет кода с комментариями, просто огрызки от библиотек adafruit, либо накостыленные куски кода в логике работы которых начинающему вообще нет шансов разобраться и настроить
У меня у одного файлы с 3d печатью не открываются?
отличное видео, непонятно правда, где просмотры?
надо снять на более попсовые темы)
@@maxgear9648 можно попробовать закинуть в DIY паблики
главное качественно, а значит аудитория найдется
не могу открыть гугл диск, можно другую ссылку?
Здравствуйте. Спасибо за ролик профессионально, доходчиво, понятно. Уже заказал детали. Жду версии на управлении. Ещё момент, возможно ли замутить такую штуку с камерой для удаленного управления удаленно. Ещё раз, спасибо, за контент и удачи!
Привет. Замутить можно и даже найти готовые наработки, но обстоятельства не позволяют мне сделать версию покруче)
🙏🏾❤️ БОГ СОЗДАЛ ТАКОЙ ПРЕКРАСНЫЙ МИР! НЕ БУДЕМ РАЗРУШАТЬ МИР! ПОЛЮБИМ БОГА И ВСЕХ ЛЮДЕЙ! НЕТ ВОЙНЕ!!
@@maxgear9648, что то я сомневаюсь что без магнитного компаса, этот бот долго проработает. К сожалению без компаса накапливается ошибка, и со временем ось вертикали бота будет смещаться пока он не сможет себя удерживать и упадёт.
здравствуйте. собрал такого же робота, но почему-то при поднятии и впоследствии отпускания на землю моторы начинают гудеть. робот балансирует. использовал другие моторы nema 17HS4401. Подскажите пожалуйста как решить проблему.
Идут пропуски шагов так как ПИД регулятор задирает целевые скорость и ускорение колёс, глобально нужно дорабатывать прошивку чтобы робот отслеживал состояния из которых он не сможет сбалансировать и переставал крутить моторы, но как минимум нужно убедиться что возможности моторов и их питания используются на максимум: поиграть с переменными MAX_SPEED и MAX ACCEL в прошивке, возможно что-то из этого слишком высокое, также убедиться что ток драйверов выставлен максимально допустимый для моторов и драйверов, также есть проблема из за питания 3 литиевыми банками т.к. напряжение быстро просаживается ниже 12в что приводит к пропуску шагов а затем уже к сходу с ума ПИД регуляторов. Перемещение центра тяжести выше приведет к более стабильной балансировке, а ниже - будет проще сделать чтобы робот мог стартовать из положения лёжа
А можно править скетч, чтоб сделать подвес камеры, получится? Нужно чтоб моторы при наклоне не крутились постоянно, а крутились на определенный градус с остановкой. Хочу сделать подвес камеры на шаговых моторах, но нигде нет информации, да и в програмировании не очень силен.
Скетч от робота можно взять за основу конечно, но многое придется переписать/дописать, силы в программировании понадобятся) Шаговики как в моем роботе слабенькие и потянут только легкую камеру типа гоу про разве что, да и тяжелые они, обычно такие подвесы делают на бесколлекторных моторчиках специально для этого спроектированных, на али продаются, управлять ими тоже не сильно просто. Вообщем либо искать готовый проект и копировать, либо самому проектировать/кодить
Блин, классно, давно искал нормлаьное объяснение.
а не пытались навесить LQG?
Рад, что было полезно) Я выбрал самый интуитивно понятный вариант управления, по крайней мере для меня, LQG оставил на следующий раз, если есть ссылки с инфой/кодом на эту тему - поделитесь, обязательно изучу
добрый день. Собрал точно такую-же схему как у вас, только шаговики немного другие, залил прошивку, но робот не едет, моторы стоят на месте (на удержании) и пищат. Возможно подаётся сильно большая частота на двигатели (STEP). Подскажите как в коде уменьшить изначальную скорость моторов?
Добрый) Очень похоже на то что у вас моторы неверно подсоединены к драйверу. Ну а максимальную скорость можно изменить в строке 256 основного файла прошивки MAX_SPEED, а в следующей строке и максимальное ускорение. скорость моторов нарастает постепенно и думаю вначале они полюбому должны дергаться хотя бы при правильном подключении
@@maxgear9648 У меня похожая ситуация, шаговые моторы другие, но они крутятся. Правда постоянно, при изменении наклона, моторы начинают крутиться в другую сторону. Можете подсказать как исправить эту проблему.
@@441Кабинет Настраивайте ПИД коэффициенты в прошивке, И и Д поставьте 0, подбирайте П так чтобы робот начал стараться балансировать, но он не будет стоять ровно а будет колебаться туда сюда, добейтесь того чтобы при включении в вертикальном положении он дергался в вертикальном положении, затем понемногу добавляйте Д коэффициент, робот начнет гасить колебания, если переборщить с Д он начнет дёргаться в конвульсиях, это знак что надо уменьшать, потом снова подбирайте П и так пока не устроит результат. Если колеса двигаются не в ту сторону поменяйте подключение к драйверу. Какие значение ставить в коэффициенты посмотрите какие стоять изначально и от них отталкивайтесь. Если что можете видос заснять и сюда ссылку скинуть, помогу чем смогу
Попробуйте запустить робота держа в воздухе и сняв колеса, попробуйте уменьшать П коэффициент пока не начнет стараться балансировать и колеса не будут уходить так сказать в удержание, без колес как в видео проведите калибровку датчика, если колеса крутятся в нужном направлении для балансировки дальше настраивайте пид коэффициенты, держа в воздухе и наклоняя в разные стороны и при правильной настройке колеса раскручиваются на максимум т.к. регулировка не учитывает внешнее воздействие, если что пишите, можете снять видос и скинуть сюда постараюсь помочь, как коэффициенты настраивать ниже в кратце ответил уже
Если моторы правильно подключены ищите максимальное ускорение при котором они без нагрузки не будут уходить как бы в проскальзывания, вообщем нужно правильно подключить, найти адекватную максимальную скорость, ускорение и настроить ПИД. Настройке конечно нужно было уделить больше времени в видео, в следующий раз так и сделаю)
Для моноколеса подходить_???
попробуй)
Классный робот! У меня вопрос: сколько шаговых моторов можно подключить к Ардуино Мега? Получится ли подключить больше десяти?
Зависит от ваших навыков программирования) К примеру для управления драйвером a4988 хватит 2 выводов МК, но можно ведь использовать сдвиговые регистры типа 74hc595 и таким образом подключить на несколько ножек сколько угодно драйверов, максимальное количество будет зависеть от того будет ли успевать МК формировать сигналы и попутно еще что-то там высчитывать. Мегой управлять получится и 100 моторами, а вот успеет ли она вычислить КАК ими крутить - вопрос другой и сильно зависит от конкретной задачи, пробуйте;)
@@maxgear9648 Спасибо !
Где можно скачать файл? драйв диск не работает
В телеге в чате выкладывал
А будет версия с управлением?
когда-то будет, пока что либо есть деньги либо время, а нужно и то и то одновременно)
А можно ли к скетчу и роботу добавить управление по Bluetooth и насколько сложно это будет ?
Можно, не сложно если в коде ориентируетесь) Блютус модуль надо к ардуинке подпаять и скетч доработать, ну и плюс программа управления какая-то с телефона например. Как будет время и финансы сделаю по прикольней вариант на есп32 или 8266 с управлением из браузера хоть телефоном хоть компом
@@maxgear9648 спасибо за ответ, а ещё есть возможности расширения функционала самобалансирующего робота кроме Bluetooth управления ? А то думал попытаться сделать его
@@energyvxask307 У ардуинки в таком состоянии робота как на видео еще много свободного времени для других вычислений, влезет и блютус и еще что сможете придумать. Но лучше собрать хотя бы так и разобраться как его настраивать)
@@maxgear9648 Да, я понимаю, спасибо. Тему для диплома ищу, как вариант думал собрать проект на ардуино
@@energyvxask307 Для диплома думаю такого робота хватит, навалить формул и графиков про ПИД, кинематику робота, МЕМС технологии в акселерометре, удачи в этом деле)
Файл скачивается, но не открывается (архив поврежден)
скачать архив целиком - разархивировать, winrarom все четко
Круто, только эта ардуина 32 000 раз в секунду решение принимать не может.
Ну как же, тактовая частота мк этой ардуины 20мгц(20млн тактов), одна инструкция (ну типа плюс минус, поделить умножить и т.п.) занимает 1-5 тактов, тоесть 4-20 МИЛЛИОНОВ инструкций в секунду. Ну и 20млн тактов/32000 = 625 тактов. Короче говоря, у ардуины есть время сделать пару сотен инструкций между каждым из 32тыс. "решений", и я даже больше скажу, в том варианте что на видео там большую часть времени ардуина ничего не делает :)
@@maxgear9648 Да, если бы она 32000 раз в секунду отслеживала и принимала решение о корректировке положения, то можно в ракеты ставить. Интересно какие там гироскопы и процессоры...
@@warez1230 на счет ракеты не знаю, но балансирующий робот получилось сделать:)
спроецировать, а не спроектировать
+
Пустота. Ролик рассчитаный на хайп. Все важные и сущностные моменты связанные с проектированием балансирующих остались в лучьшем случае за кадром. Нет даже элементарного обзора получение углов и методик слияния данных с гироскопа и акселерометра. Без понимания чего не стоит браться за разработку своей балансирующей системы
В этом ролике кто-то обещал научить проектировать подобные устройства? Или это лекция о MEMS устройствах и практических аспектах работы с ними? Вы смотрите бесплатный контент без монетизации в формате 10-15 минутного ролика, получаете более менее подробную и наглядную инструкцию как повторить электронное устройство, а также схемы, модели прошивки с подробными комментариями и вам все-равно мало. Ну а если по делу, то под ваши запросы одного ролика в ютубе недостаточно, т.к. грамотное проектирование подобных устройств даже прототипов задача очень нетривиальная. По поводу стоит или не стоит за что либо браться вопрос не только философский, но и практический, поскольку серьезный проект будет подразумевать команду специалистов решающих разные задачи, а если взять одного любителя решившего сделать такое, и допустим у него что-то получилось, местами он что-то сделал без понимания, местами не оптимально, можно ли сказать что ему не стоило за это браться? Вы оценили мой ролик как "пустота", тут варианта два: ваш уровень выше небес и вам не видно каких трудов мог стоить такой ролик и что в нем есть полезного, либо более вероятный - отсутствие компетенции в создании бесплатного контента и каких целей преследуют их авторы, замечание про хайп в этом плане очень показательное, может вам не очевидно, но есть гораздо более простые форматы и темы для видео под такие цели
плагиат канала alex guyver
А что у Гайвера есть видео о балансирующем роботе?