Аннотация
Введение 5
1 Транспортный робот 6
2 Шаговый двигатель 7
2.1 Устройство шагового двигателя 7
2.2 Принцип работы шаговых двигателей 8
2.3 Виды шаговых двигателей по типу ротора 9
2.4 Виды шаговых двигателей по типу коммутации обмоток 12
2.5 Управление шаговыми двигателями 14
2.6 Достоинства и недостатки шаговых электродвигателей 17
2.7 Характеристики шагового двигателя DYNASYN 4SHG-023A 39S 18
3. Аппаратная часть 19
3.1 Микроконтроллер Arduino Nano 19
3.2 Обзор типов драйверов для шаговых двигателей 19
3.3 Драйвер шагового двигателя А4988 20
3.4 Реализация платы управления шаговыми двигателями 23
3.5 Линейный стабилизатор напряжения L7805cv 25
3.6 Радио модуль YK-04 25
3.7 Питание мобильного робота 27
3.8 Разработка корпуса мобильного транспортного робота 27
3.9 Компоновка и сборка мобильного транспортного робота 28
Заключение 29
Список использованных источников и литературы 30
В современном мире робототехника становится все более распространенной и востребованной областью, которая находит свое применение во многих сферах деятельности человека. Одной из важных задач в этой области является разработка мобильных роботов, которые могут выполнять различные производственные операции, особенно трудоемкие и опасные для здоровья человека.
Одним из ключевых элементов робота являются двигатели, которые обеспечивают его передвижение и выполнение технологических задач. Для различных типов роботов могут использоваться различные типы двигателей, включая сервоприводы, шаговые двигатели, двигатели постоянного и переменного тока.
Данная работа направлена на разработку транспортного робота с использованием силовых шаговых двигателей в качестве привода, которые обеспечивают высокую точность позиционирования и управляемость робота. В качестве системы управления роботом используется микроконтроллер Arduino Nano, который обладает доступностью, малыми размерами и низким энергопотреблением, что идеально подходит для данного транспортного робота. В дальнейшем разработка данного робота может быть использована в различных сферах деятельности, таких как промышленность, транспорт, сортировка и другие.
Целью данной работы является проектирование транспортного робота с использованием шагового двигателя.
В данной работе необходимо решить следующие задачи:
1. исследовать устройство и принципы работы шаговых двигателей;
2. изучить технологии управления ТТТД;
3. разработать электрическую схему управления двигателями;
4. спроектировать компоновку транспортного робота;
5. разработать и изготовить корпус транспортного робота:
6. собрать транспортный робот.
В данной работе были рассмотрены основные аспекты разработки транспортного робота на основе шаговых двигателей и микроконтроллера Arduino Nano. Было установлено, что шаговые двигатели являются оптимальным выбором для использования в приводах роботов благодаря своей точности позиционирования и управляемости. Также было выявлено, что микроконтроллер Arduino Nano является доступным и энергоэффективным решением для системы управления роботом.
В результате выполненной работы спроектирован мобильный транспортный робот, привод которого реализован с использованием шаговых двигателей, управляемых драйверами А4988. Разработана плата управления транспортным роботом. Предложенный робот способен осуществлять движение вперед и назад, а также повороты.
В целом, разработка транспортного робота с использованием шаговых двигателей и микроконтроллера Arduino Nano имеет большой потенциал для применения в различных сферах деятельности, включая промышленность, транспорт и медицину.
