Tag Archives: robot shield

[教學文] What!智能寶比可遙控!!沒錯,用超級搭檔LinkIt 7697 + Robot Shield達到(文末有彩蛋喔)

作者/攝影

文:Mason Chen (Mason亦為遙控智能寶比的作者,特此致謝!)

圖:Mason Chenfreepik (主題圖片背景)

文字潤飾:CAVEDU 宗諭

文章分類教學技術文
時間

成本

難度

材料表
  • LinkIt 7697*1

  • Robot Shield*1

  • 寶工智能寶比*1

  • 用來遙控的手機 *1

近來,不少Maker皆喜愛把現成的套件、模組加以改裝,置入開發板,例如LinkIt 7697、Arduino系列⋯⋯等等,使改裝後的套件、模組有更、更聰明的應用。比如之前我門曾專文介紹過的Wall-E機器人,便是一個很好的例子。

 

接著這股趨勢,本文所要介紹的,是由Mason Chen大大所改裝,可用手機的低功耗藍牙遙控的AI智能寶比。

 

寶工(Pro’s Kit)出品的「AI智能寶比」是一款智慧型機器人,能與8歲以上的小朋友一起互動、遊玩。它配有紅外線感應器,因此具備避障的功能,經過Mason的改裝後,把原先的紅外線感應玩法,改換成以手機的低功耗藍牙( BLE )進行遙控。

圖1 卡哇伊的智能寶比

 

小知識:什麼是低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy,簡稱BLE)?

低功耗藍牙是一種個人區域網路技術,多應用於醫療保健、運動健身、家庭娛樂⋯⋯等領域。顧名思義,低功耗藍牙跟經典藍牙相比,目的在於保持同等通訊範圍的同時,顯著降低功耗及成本。根據藍牙技術聯盟(SIG)預測,至2018年,高於90%有藍牙的智慧型手機將支援低功耗藍牙。

 

接下來,我們就要進到硬體改裝部分:

 

Step1:把寶比的頭部拆下來,並且以斜口鉗或適當工具,把原先的電池檔板破壞掉。這部分會需要花點時間,且要小心處理,只破壞裏面,外殼要保留好。 處理完後可試擺LinkIt 7697與MiniPlan出品的Robot Shield,看看是否可以完全置入。

圖2

 

圖3

 

圖4

 

Step2:把原先的馬達插頭,按照圖5中所標示的,連接至 Robot Shield 中。

圖5

 

Step3:再把寶比的頭部小心地裝回去。這樣,硬體部分就完成了。

 

再來,是軟體開發部分:

Step1:我們使用 LinkIt 7697 arduino 進行開發。

  • 設定好Arduino IDE的環境,並燒錄已經寫好的程式至LinkIt 7697 中。
圖6

 

Step2:手機端請下載LinkIt Remote APP

  • 請打開手機藍芽,以及Robot Shield的電源。
  • 開啟 LinkIt Remote APP,順利的話,便可以找到已改裝好的寶比。
圖7

 

  • 按住Joystick移動,便可遙控寶比了。
圖8

 

文末彩蛋:透過Scratch 3.0遙控智能寶比

還記得之前的一篇文章,教大家運用Scratch 3.0連接micro:bit嗎?在Masen Chen大大的努力下,現在Scratch 3.0也可連接LinkIt 7697,進而控制智能寶比囉!其基本原理仍是運用Scratch Link連接Scratch 3.0與LinkIt 7697,然而,因Scratch 3.0並不支援LinkIt 7697,所以在運用Scratch Link之外,LinkIt 7697的韌體及Scratch 3.0上的指令積木皆必須重寫。至於如何撰寫、操作,就請各位讀者多跟Mason Chen大大交流了。

 

備註:若想購買相關開發板,請點這裡,謝謝。

 

相關文章

[介紹文]想認識馬達驅動板Robot Shield?先看這一篇——Wall-E輪型機器人

作者/攝影

Wall-E機器人作者:MiniPlan

文字整理:CAVEDU 宗諭 (感謝作者授權,特此致謝。)

圖片:MiniPlan

文章分類介紹文
時間

成本
難度

Robot Shield是一塊「馬達驅動板」,是由開發MiniPlan與TinyPlan的承田科技所設計開發。當它搭配聯發科技的LinkIt 7697開發板後,使用者不需操心線路如何對接,以及電池⋯⋯等問題,成為一套完備、可直接運用的控制單元,讓使用者輕鬆製作各類應用。

 

Robot Shield的設計延伸自TinyPlan V400的設計,尺寸和螺絲孔位置皆與TinyPlan一樣,所以,硬體部份可直接套用至TinyPlan相關應用的作品上。

圖1 Robot Shield馬達控制板

 

說起應用,其實LinkIt 7697搭配Robot Shield的應用範圍相當廣,例如,動力車、輪型機器人,或是之前曾專文介紹的Codibot蜜蜂機器人,以及機械手臂⋯⋯等等。

圖2 Codibot

 

因此,我們將透過幾篇文章,向讀者介紹LinkIt 7697搭配Robot Shield的一些應用,幫助大家更了解Robot Shield,甚至能開發出屬於自己的應用。那就讓我們開始吧!本文的主角是MiniPlan的Wall-E輪型機器人。

 

首先,請大家先看一下MiniPlan完整的介紹影片:

 

開發理念

Wall-E機器人改裝自TAMIYA Cam-Program Robot,因TAMIYA出品的這款機器人在中間處留有空間,可讓機器人愛好者放置電路板展開二次創作。

圖3 有著一雙大眼睛的Wall-E機器人

 

元件介紹

在此需注意的是:

  1. MiniPlan預備了三顆SG90 Servo,原本SG90 Servo的電線標準長度大約是26cm,但作者先把它們剪短至13cm。
  2. 作為Wall-E機器人雙眼的是HC-SR04P超音波感測器。超音波感測器原本採用杜邦端子頭,但MiniPlan為節省空間,先將電線焊上感測器,並在電線尾端保留杜邦端子。
  3. 控制板部分就是使用LinkIt 7697搭配Robot Shield。
圖4 Wall-E機器人的各式元件

 

元件組裝

Wall-E機器人的身體、兩隻手臂及頭部,都是透過3D列印而成。以下簡單介紹組裝重點:

  1. 底盤:基本上,按照TAMIYA Cam-Program Robot的說明書組裝即可。
  2. 身體:下方會擺放三顆SG90 Servo,分別驅動頭部及兩個肩膀。需注意的是,SG90的方向必須擺放正確,否則電線會被卡住。
  3. 頭部:將頭部組裝好後,可能會發現HC-SR04P超音波感測器會些許晃動。對此,MiniPlan建議可透過上膠將其固定,但這個方式並非必要。
  4. 手臂:手部的螺絲不需鎖太緊,免得支架斷裂。手臂部分的螺絲亦同,讓手臂有伸縮的空間。
  5. 控制板:在控制板組裝上底盤後,可先運用手機上的LinkIt Remote app,測試看看Wall-E機器人是否如我們所預計地活動。
  6. 肩膀:安裝時,記得取45度角的位置。在兩個肩膀安裝完成後,記得透過LinkIt Remote再次進行機電測試,Wall-E機器人各部件運作是否良好。

 

以下是Wall-E機器人頭頸部、身體、肩膀手臂的設計圖:

圖5 頭頸部設計圖

 

圖6 身體設計圖

 

圖7 肩膀手臂設計圖

 

完成組裝後,最後就是用手機上的LinkIt Remote進行測試,可測試部分包括:前進、後退、左轉、右轉、頭部轉動、肩膀手臂轉動及超音波感測器效能。以下是MiniPlan所設計LinkIt Remote的程式檔:https://github.com/GeorgeChiou/Robot-Shield-V1.0/tree/master/Linkit7697_RobotShieldV1_WallE_V100,讀者可以自行下載。

 

但若讀者希望Wall-E機器人產生出更多動作,可自行撰寫更多動作的程式碼。

圖8

 

結語

本文主旨在於介紹Wall-E機器人,若讀者想進一步了解,如何完整組裝並操控Wall-E機器人,請上網:https://www.thingiverse.com/thing:2605324,或至Miniplan-Robotfun臉書粉絲專頁詢問,謝謝。

 

CAVEDU教育團隊將會繼續介紹更多Robot Shield的應用,請讀者持續關注,謝謝。若欲購相關開發板,請點這裡

 

相關文章

[ 教學文 ]你好,我會走路、唱歌跳舞跟偵測障礙物喔!——一起動手做超級卡哇伊的機器人OTTO97(下)

作者/攝影

文圖轉載自MediaTek Lab官方網站 ,感謝聯發科技創意實驗室授權,特此致謝。而OTTO97(OTTO for LinkIt 7697)為衍生自 OTTO DIYOffical Site / Github / Thingiverse)的專案。

文章分類教學技術文
時間

成本
難度
材料表
  • Robot Shield V1*1

  • LinkIt 7697*1

  • MicroUSB x2

  • Tower Pro SG90 伺服馬達(Micro Servo 9gx4(附轉軸支架以及二長一短的螺絲)

  • HC-SR04P超音波感應器,工作電壓範圍3V~5.5Vx1

  • MAX7219 8×8 矩陣式 LED顯示模組 x1(選配)

  • 被動式(有源)蜂鳴器 x1,工作電壓範圍3V~5V(選配)

  • 3D 列印出機器人各部位零件(頭、身體、腿 x2、腳底板 x2

  接續上一篇:[教學文]你好,我會走路、唱歌跳舞跟偵測障礙物喔!——一起動手做超級卡哇伊的機器人OTTO97(上) ,讓我們繼續製作OTTO97機器人,一起來看接下來的步驟。

 

Step8:組裝左腿(連接擴充板 P15

(1)打開 SG90 伺服馬達套件,會看見一顆伺服馬達、三支轉軸支架(旋臂),以及二長一短的螺絲。在此專案中,僅會用到最短的轉軸支架。

圖8-1

 

(2)用兩隻長螺絲將伺服馬達鎖至OTTO身體的左腳位置。

圖8-2

 

(3)將伺服馬達接線至擴充板的P15,並將手機上的LinkIt Remote APP連結至LinkIt 7697。開啟校正測試UI後,點選Stiff按鈕使伺服馬達回到初始位置,亦即OTTO直立的狀態。

圖8-3

 

(4)OTTO兩隻的零件是相同的(但腳底板左右有分),因此可任意選擇進行組裝。

圖8-4

 

(5)將轉軸支架切短以放入左腿的卡榫溝槽(如圖8-5),並確認與伺服馬達的連接面需平整 (如圖8-6)。不平整的馬達接觸面將導致OTTO無法直線行走。

圖8-5

 

圖8-6

 

(6)以面朝正面的方向(如圖8-7),將左腿連接至OTTO的身體。由於齒輪齒紋的關係,腿部不見得能精準對準身體正面,這可於之後的步驟透過校正測試 APP做修正。

圖8-7

 

(7)用短螺絲將腿上的轉軸支架與身體上的伺服馬達鎖緊,若沒有確實鎖緊會導致OTTO無法順利直線行走。

圖8-8

 

Step9:組裝右腿 P16

(1)採用與組裝左腿相同的步驟完成右腿組裝,並將伺服馬達連接至擴充板的P16 接腳

(2)開啟LinkIt Remote的校正介面進行腿部位置調整,使雙腿的初始方向平行於身體的面向 (如圖9-1)。校正完成後,務必按下Save按鈕儲存相關設定值供之後使用。

圖9-1

 

 

圖9-2

 

Step10:組裝左腳底板(P5LF

(1)將伺服馬達的電線穿過左腿及身體的開孔後連接至Robot ShieldP5

圖10-1

 

(2)選擇校正介面中的Stiff ,將伺服馬達轉軸置於初始位置。

圖10-2

 

(3)切割馬達轉軸支架(懸臂),使它能放進左腳底板零件的卡榫溝槽。

圖10-3

 

(4)用短螺絲將伺服馬達鎖緊固定於腳底板上。

圖10-4

 

(5)整理並反折馬達的線,好將馬達放入左腿的機構中。

圖10-5

 

圖10-6

 

(6)用長螺絲鎖緊固定馬達和左腿(注意正反面,下圖為OTTO的背面)。

圖10-7

 

Step11:組裝右腳底板(P11: RF)

(1)依照與組裝左腳底板相同的步驟,完成右腳底板的組裝,並連接伺服馬達至擴充板的P11

(2)使用校正APP調整腳底板的角度,使它們能平穩站在地面上(如圖11)。

(3)矯正完畢後,務必點選Save儲存相關設定值。

圖11

 

Step12:將Robot Shield裝進OTTO身體內

(1)為留下安裝LED模組的空間,將Robot Shield放進OTTO身體時,盡量將腿部相關走線整理至後方(如圖12-1中,綠色箭頭所指方向)。

圖12-1

 

(2)調整Robot Shield位置,使開發板相關接口能對齊OTTO身上預先開好的孔位。

圖12-2

 

(3)使用Robot Shield附贈的螺絲,將板子固定在OTTO身體機構中。

圖12-3

 

Step13:安裝超音波感應器、蜂鳴器及8×8矩陣式LED

(1)接下來的組裝步驟,會依照圖13-1的接線方法,分別將之前測試過的超音波感應器、蜂鳴器及8×8矩陣式LED,連接回Robot Shield。

圖13-1

 

(2)將蜂鳴器面朝下安裝至OTTO身體中預留的蜂鳴器位置,並將接線接回Robot Shield

圖13-2

 

(3)將超音波感應器模組安裝至OTTO的頭部內(可用銼刀修整眼睛開口邊緣,以方便安裝),並將接線接回至Robot Shield(注意Trig/Echo接線的位置)。

圖13-3

 

(4)將8×8矩陣式LED模組接線回Robot Shield,並以膠帶或其它絕緣物包覆LED模組背面,以避免接觸Robot Shield造成短路。

圖13-4

 

(5)放置LED模組於OTTO身體正面位置(如圖13-5箭頭所指)。

圖13-5

 

(6)最後將頭部身體組合起來,就完成了OTTO的組裝。

圖13-6

 

Step14:執行Demo App

(1)在Arduino IDE中開啟OTTO_Demo.ino範例,並上傳至LinkIt 7697執行。

(2)開啟LinkIt Remote APP並連接至OTTO,從LinkIt 7697載入UI後,會看見如圖14-1的控制介面:

圖14-1

 

  接下來就可開始嘗試OTTO各式各樣的動作了!

  閱讀完了全文,讀者們是否很想趕快動手組裝一台OTTO97機器人呢?若讀者們想購買LinkIt7697 + Robot shield等相關開發板,歡迎前往機器人王國挑選,謝謝。

 

相關文章

[教學文]坦克18步:手把手教您組裝Robot Shield v2坦克車

相信大家對開發板可用來控制車子、手臂、機器人⋯⋯等等,已玩得不亦樂乎。前陣子,在Thingiverse上看見用3D列印出來的坦克,且還能以開發板來控制它,覺得非常有趣,於是下載了3D檔,並準備相關材料進行組裝,大家可由此TANK GO下載列印件,原作者MiniPlan也非常貼心地放上了組裝影片及材料說明連結喔!

作者/攝影

坦克車原作者:MiniPlan

文字整理/圖片:CAVEDU教育團隊郭皇甫

文章分類教學技術文
時間

成本
難度*(1~10)
材料表
  • Robot Shield*1

  • LinkIt 7697*1

  • 坦克3D列印件

  • N20馬達X2

  • M2X8螺絲10顆、M2X4螺絲4顆

  • DFMP3 Player MINI模組X1

  • SG90伺服機X1

  • 紅外線接收器X1、紅外線發射器X1

  • 8歐姆0.25瓦喇叭X1

  先看一下原作者MiniPlan拍攝的組裝影片:

  小編也替讀者們寫了圖文版的組裝步驟,說明如下:

材料準備:

  1. 坦克3D列印件

  2. N20馬達X2

  3. M2X8螺絲10顆、M2X4螺絲4顆

  4. DFMP3 Player MINI模組X1

  5. SG90伺服機X1

  6. 紅外線接收器X1、紅外線發射器X1

  7. LinkIt 7697開發板X1

  8. 8歐姆25瓦喇叭X1

  9. Robot shield v2控制板X1

圖1 材料準備

 

工具準備:

  • 螺絲起子(十字、一字)

  • 熱熔膠槍、熱熔膠條。

 

Step1:首先連接車身與胎框。這裡會有四個大小一樣的胎框,但其連接軸的圓洞有大小之分,請先拿出二個最大圓洞的胎框,並裝至車身卡榫上,如圖2所示。(PLA較無彈性,所以將胎框壓進卡榫時,要邊轉動胎框邊施力壓進。)

圖2 將胎框壓進卡榫

 

圖3 二邊胎框安裝完成

 

Step2:接下來拿出兩個N20馬達,並將其安裝至車身內,馬達的軸對準車身的小圓洞,即可向外推到底,如圖4所示。

圖4 安裝N20馬達

 

Step3:拿出F部件,並將其對準I部件的上、下方凹槽後,壓進凹槽內。(這裡要特別注意,I部件上、下方的邊框有些微不同,F部件的紋路也不一樣,請依照圖5的方向及位置安裝。)

圖5 安裝F部件

 

Step4:拿出C部件,並將其安裝至N20馬達軸上。(在這裡,作者非常貼心將孔洞設計成與N20馬達的輪軸形狀相同,如此一來,安裝時就不會搞錯了。)

圖6 安裝C部件

 

圖7 四胎框安裝完成

 

Step5:將喇叭焊線後,分別接上MP3 Player mini的SPK_1、SPK_2,使用熱熔膠將喇叭固定在I部件中心的圓孔上。(也請在MP3 Player mini的VCC、RX、TX腳位另外接上三條杜邦線。)

圖8 固定喇叭

 

Step6:用四顆M2x4螺絲,將Robot Shield v2對準C部件圓柱上的孔位並鎖上。(如果在這步驟對不到孔位的話,您可稍微扳動C部件的圓柱,對準後鎖上。在此步驟,您就可以將馬達線鎖上Robot Shield的端子台上了。)

圖9 使用M2螺絲固定Robot Shield v2

 

Step7:車身的下半部先告一個段落,接著拿出D部件,左右半部對準後壓緊固定。

圖10 壓緊D部件

 

Step8:拿出四顆M2x8螺絲,對準E部件上的四個孔洞,將螺絲先鎖一些進去。

圖11 將螺絲先鎖一點進E部件

 

Step9:再將E部件對準D部件上的螺絲孔位,用螺絲起子鎖緊後固定。

圖12 鎖緊D、E部件。

 

Step10:接著拿出B部件,並將一字舵片使用熱熔膠固定至凹槽。(注意,舵片中正央圓形凸起的地方朝上。)

圖13 固定舵片在B部件上

 

Step11:將B部件以四顆M2X8螺絲鎖緊固定在D部件上方四個孔洞。

圖14 固定B部件在D部件上

 

Step12:將焊好線的紅外線接收器,穿過H部件的方形孔洞,並使用熱熔膠固定在方形凹槽內,同時將G部件也以熱熔膠固定在H部件的圓形凹槽。(請特別注意,G部件上有四個小方孔,請將小方孔對齊紅外線接收器的位置後再固定。)

圖15 將紅外線接收器穿過H部件孔洞

 

圖16 將G部件固定在H部件上

 

Step13:請將焊好線的紅外線發射器,從線端穿過A部件前方的炮口。

圖17 紅外線發射器穿過炮口並固定

 

Step14:把A部件翻過來後,將SG90以圖18的位置,以M2X8的螺絲固定。(請特別注意,A部件上只有一個螺絲孔,您也可以使用熱熔膠固定SG90沒有鎖螺絲的一邊,或是使用鑽孔工具再多打一個孔。)

圖18 固定SG90

 

Step15:接下來把SG90與紅外線發射器的線,分別穿過A部件下方的兩個方形孔洞,並將多餘的線整理好。

圖19 將線穿過A部件的方形孔

 

圖20 將多餘的線整理好

 

Step16:將H部件固定在A部件上方的方形洞。(請特別注意,請按照圖21的H部件方向固定。)

圖21 將H部件固定在A部件上

 

Step17:接著請將A部件的SG90對準B部件上舵片的圓孔,往下壓緊固定。(請特別注意,在固定前,請先校正SG90的位置,讓您的炮台能夠左右各旋轉約90度為最佳。)

圖22 固定炮台

 

Step18:最後,將SG90接在P5腳位,其餘感測器按照網站文件上註明的腳位接上後,並將D部件壓緊至I部件上即可。

 

  至此,組裝步驟就完成囉!接下來,您便可將網站上給的程式上傳至7697開發板,並且使用手機下載LinkIt Remote後,試試看,坦克車是不是能順利動起來了呢?

 

備註:若讀者想購買相關的開發板,歡迎洽詢機器人王國

 

相關文章