Manufactura industrial
Internet industrial de las cosas | Materiales industriales | Mantenimiento y reparación de equipos | Programación industrial |
home  MfgRobots >> Manufactura industrial >  >> Manufacturing Technology >> Proceso de manufactura

BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo

Componentes y materiales

Arduino 101 × 1
Shield Adafruit Motor/Stepper/Servo v2.3 para Arduino × 1
Kit Chasis Multiuso 4WD SparkFun (Básico) × 1
Portapilas 6×AA con conector 5.5mm/2.1mm Adafruit × 1
Portapilas 5×AA × 1
Pack de Componentes × 1
Pilas AA × 11

Herramientas y máquinas necesarias

Soldador (genérico)
Estaño (genérico)
Destornillador Phillips (incluido en kits SparkFun)

Aplicaciones y servicios online

Arduino IDE
Johnny-Five
Arduino Firmata

Sobre el proyecto

Avisos importantes

Actualización 12/5/16: Revisa Problemas Conocidos antes de completar la construcción. Algunas variantes del kit tienen problemas conocidos y piezas faltantes. Reporta incidencias adicionales a @ReanimationXP en canal #intel de slack.hacksterlive.com.

¡No fundas el Arduino! Se han reportado casos dejando el jumper VIN en el Motor Shield. Quítalo antes de empezar. Ver Alimentación del Arduino y Shield abajo.

Introducción

Este proyecto demuestra cómo usar el chip BLE integrado en Arduino 101 para controlar un pequeño robot 4x4 desde tu portátil. Al delegar el control al ordenador, abres la posibilidad de incorporar métodos intensivos en procesamiento: visión por computadora, conducción autónoma, bucles de retroalimentación avanzados (PID).

Hardware

La plataforma robot es el chasis multiuso 4x4 de SparkFun: bastidor de aluminio duradero con muchos puntos de montaje para sensores adicionales.

Pasos de montaje:

  1. Montaje del kit: Sigue instrucciones incluidas con estas desviaciones:
    • Monta Arduino 101 en separadores (del Components Kit) en la tapa superior antes de fijar la tapa al chasis. Si no tienes separadores, aísla la parte inferior del 101 y fíjalo a la tapa.
    BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo
  2. Shield Adafruit Motor v2.3: Requiere soldar pines header. Si recibiste headers hembra (como los del A101), úsalos y descarta los macho. Instrucciones detalladas: Adafruit Learning System.
    • Si nunca has soldado, practica primero. Suelda un pin en el borde, aprieta para que quede recto y alineado, luego suelda el resto.
    • Haz el header hembra de 6 pines junto al logo Bluetooth al final. Enchufa lado plástico en Arduino 101, monta shield encima, deja pines macho del header de 6 asomar, presiona y suelda lado macho.
  3. Monta shield motor sobre Arduino 101 usando headers soldados.
  4. Cablea motores a bornes de salida del shield con jumpers macho-macho según diagrama. Cables amarillos = positivo en diagrama, rojo en motores reales. Verdes = negativo en diagrama, negro en motores.
  5. Verifica que jumper VIN NO está puesto. Conecta portapilas 5×AA (incluido en kit robot) a bornes de entrada de voltaje del shield, respetando polaridad (rojo=+, negro=-).
  6. BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo
    Nota: El portapilas 2×AA de la imagen NO ES REAL; usa el 5×AA del kit. Si tu kit no trae 4 motores, conecta los disponibles a M1/M2 (lado derecho) y los dos superiores.
  7. Suela conector barril a cables del segundo portapilas (6×AA). Positivo (rojo) al centro (conexión más corta) del barril. Nota: El portapilas 6×AA y su conector no venían en primeros kits de embajadores. Se enviarán aparte. Termina el montaje y ve a Visión General de Software por ahora.
  8. BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo
  9. Fija portapilas 6×AA en parte trasera con tira velcro. Conecta barril a Arduino 101. Verifica otra vez que jumper VIN no está puesto.
  10. BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo

¡Robot completamente montado! Desconecta ambas baterías para no descargarlas.

Visión General de Software

El sistema de control tiene dos piezas principales:

  1. Sketch servidor Firmata en Arduino 101: permite al ordenador acceder a pines del Arduino y comunicarse con el shield motor. Bidireccional: futuros sensores enviarán datos al PC.
  2. Cliente Firmata en tu ordenador: usamos el cliente integrado en Johnny-Five (plataforma robótica/IoT para Arduino sobre Node.js). Incluye librerías Firmata y configuraciones para Adafruit Motor Shield. Más info: johnny-five.io

Para conectar cliente y servidor usamos ble-serial (librería Node.js para conexión serie sobre BLE): GitHub.

Para leer pulsaciones de teclado: keypress (Node.js): GitHub.

Cargar Sketch en Arduino

  1. Instala Arduino IDE: arduino.cc
  2. Instala placa Arduino 101: Guía oficial. En resumen: Board Manager → "Intel Curie Boards" → Install. Luego Tools → Board → Arduino/Genuino 101.
  3. Conecta Arduino 101 por USB.
  4. Tools → Port → selecciona puerto correcto.
  5. Instala librería Adafruit Motor Shield v2: Sketch → Include Library → Manage Libraries → busca "AdaFruit Motor Shield v2" → Install.
  6. BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo
  7. Opcional: prueba motores con a101_motortest.ino (hace: adelante, atrás, giro izq, giro der repetidamente). ¡OJO! Las ruedas se moverán al iniciar el sketch. Para pararlas, desconecta USB o una batería.
  8. Carga sketch Firmata BLE: File → Examples → Firmata → StandardFirmataBLE → Upload. Último mensaje debe ser "Sketch starting in 5 seconds."

Instalar Python 2.7.13

  1. Necesario para compilar paquete Node.js bluetooth-hci-socket.
  2. Descarga desde python.org e instala.

Cargar Cliente Firmata

  1. Instala Node.js: nodejs.org
  2. Crea carpeta para tu código de control.
  3. Abre terminal Node.js en esa carpeta (modo Admin en Windows 10).
  4. Windows 10: npm install --global --production windows-build-tools
  5. Instala módulos NPM:
    npm install johnny-five
    npm install keypress
    npm install ble-serial
    npm install bluetooth-hci-socket
    
  6. Descarga código de control desde GitHub y pon control.js en tu carpeta.

Ejecutar el código

Conecta ambas baterías y desde tu carpeta ejecuta:

node control.js

Si todo va bien verás: 1476382259569 Connected [object Object]

Controles: w=adelante, s=atrás, a=izquierda, d=derecha.

Si sale "No compatible USB Bluetooth 4.0 device found", verifica que tu PC tiene Bluetooth 4.0+ habilitado. En Device Manager busca "Bluetooth Radios".

Versión Blynk

Si Node/Firmata no te convencen, usa librería Blynk.cc: fácil, multiplataforma, interfaces móviles.

  1. Descarga e instala librería Blynk via Arduino Library Manager (v0.4.7 al escribir esto).
  2. Flashea sketch: a101_blynk_base
  3. Descarga app Blynk y crea interfaz con botones/joystick.

Problemas Conocidos

  • Piezas faltantes: Portapilas 6×AA y su jack barril; kit tanque trae 2 motores, no 4.
  • Problemas de potencia kit tanque: El portapilas incluido no da suficiente corriente para las orugas. Soluciones: quitar orugas, usar LiPo 2S (7.4V) con buenos mAh (ej. 750mAh), o alimentar 101 con power bank USB Intel.
  • Problemas Bluetooth/BLE: Requiere Bluetooth 4.0+, Windows 8.1+. Algunos PCs fallan por drivers/hardware. Móviles son más compatibles. Blynk ahora incluye soporte BLE.
  • BLE del Arduino 101 es inestable si no se alimenta bien. Usa fuente 5V USB robusta (2A+) para descartar brownouts.
  • Tornillos incompatibles con Arduino 101: Cabezas demasiado grandes. Solución: intercambiar tornillos plateados del kit robot, o usar velcro para fijar y aislar la placa.
  • BLE Bot 9000: Kit de Robot Arduino Avanzado con Bluetooth de Bajo Consumo
  • Librerías: Actualiza Firmata a ≥2.5.3 (versiones anteriores no incluyen sketch Firmata BLE).

Enlaces cortos para talleres

Código

Controles táctiles (servidor Express)

Controla tu bot desde pantalla táctil (para hacksters avanzados): GitHub

Código Control Robot

GitHub

Esquemáticos

PDF para montaje de chasis

Proceso de manufactura

  1. Kit de Glucometría Avanzado: Diseño, Historia y Futuro del Monitoreo de Glucosa
  2. Historia, Diseño y Futuro de los Kits de Modelismo: De Orígenes Antiguos a la Fabricación Moderna
  3. Guía de Configuración del Kit de Inicio Raspberry Pi 3: Montaje, SO y Acceso Remoto
  4. Kit Inicial Hologram Nova: Guía Completa de Configuración Raspberry Pi e Integración de Sensores
  5. Construya su propio robot Raspberry Pi con el kit MonkMakes RRB2 – Guía detallada
  6. Intellisaurus – Construye un Dinosaurio Robot Caminante Inteligente
  7. 8 Claves Esenciales sobre ISO 9000 para el Éxito en Gestión de Calidad
  8. Plataforma open‑source iCOMOX impulsa el mantenimiento predictivo en Industria 4.0
  9. Kit de evaluación Renesas RE01: Potenciando soluciones IoT con recolección de energía
  10. Mini‑Circuits y Vayyar lanzan VTRIG‑74: Kit de desarrollo de imagen 4D por ondas milimétricas
  11. Kit de desarrollo RSL10 Mesh potencia redes BLE ultra-bajo consumo