Descripción

¡Construye tu propio robot de equilibrio programable con el kit de robot Balboa 32U4! La placa de control Balboa presenta una MCU ATmega32U4 compatible con Arduino, controladores de motor, codificadores de cuadratura y una IMU completa. Esta placa también tiene la capacidad de interactuar con una Raspberry Pi, creando la base para un robot de equilibrio completo controlado por Raspberry Pi. Los motores y las ruedas no están incluidos: elige tus ruedas y motores para personalizar tu robot.

Resumen

El Balboa 32U4 es un pequeño robot de equilibrio programable por el usuario basado en el microcontrolador ATmega32U4 AVR compatible con Arduino de Microchip ( anteriormente Atmel ) y con dos controladores de motor H-bridge, codificadores de cuadratura para control de motor de circuito cerrado, una unidad de medición de inercia completa ( acelerómetro de 3 ejes, giroscopio y magnetómetro ) para estimar la orientación y el equilibrio, y una interfaz opcional para conectar una Raspberry Pi para hacer un robot de equilibrio controlado por Raspberry Pi. La placa de control incluye un potente regulador reductor de conmutación de 5 V que puede suministrar hasta 2 A continuamente, junto con un versátil circuito de conmutación y distribución de energía. Tres botones integrados ofrecen una interfaz conveniente para la entrada del usuario, mientras que los LED indicadores, un timbre y un conector para una opción LCD( no incluido ) permite que el robot proporcione comentarios.

Esto es un equipo; se requiere montaje ( incluyendo soldadura ). Motores y ruedas no están incluidos. para que pueda elegir el suyo para personalizar su robot; ver abajo para más detalles. Balboa corre a las seis Pilas AA ( no incluido ), y un Cable USB A a Micro-B ( no incluido ) es necesario para la programación.

 

 

Como nuestro Robot Zumo 32U4 y Controladores programables A-Star 32U4, que se basan en el mismo microcontrolador, Balboa 32U4 presenta una interfaz USB y se envía precargado con un cargador de arranque compatible con Arduino. Hay disponible un complemento de software que facilita la programación del robot desde el entorno Arduino, y tenemos bibliotecas Arduino y bocetos de ejemplo para ayudarlo a comenzar. A Cable USB A a Micro-B ( no incluido ) es necesario para la programación. Para aquellos que desean personalizar o mejorar sus robots con periféricos adicionales, se puede acceder a los rieles de potencia del robot y a las líneas de E / S del microcontrolador a través de agujeros espaciados de 0.1 ″ a lo largo de los lados, frontal / superior y posterior / inferior de la placa de control.

La placa de control Balboa 32U4 puede servir como controlador principal del robot, o puede actuar como base para un controlador Raspberry Pi más potente. Con la adición de un 2 × 20 cabezazo hembra y separadores ( ninguno de los cuales está incluido ), una Raspberry Pi compatible ( Modelo B + o más reciente, incluido Pi 3 Modelo B + y Modelo A +) puede enchufarse directamente en el tablero. Los desplazadores de nivel integrados facilitan la configuración de la comunicación I ² C y la interfaz de otras señales entre los dos controladores, y la placa de control suministra automáticamente una alimentación de 5 V a una Raspberry Pi adjunta. En esta configuración, el Raspberry Pi puede manejar el control del robot de alto nivel mientras confía en el microcontrolador ATmega32U4 de Balboa para tareas de bajo nivel, como motores en marcha, codificadores de lectura, e interfaz con otros dispositivos analógicos o sensibles al tiempo.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 80 × 10 mm y un Raspberry Pi 1 Modelo A +.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 80 × 10 mm y un Raspberry Pi 3 Modelo B.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 80 × 10 mm y una Raspberry Pi Zero W.

Para aquellos que desean operar el Balboa como un robot tradicional de accionamiento diferencial orientado de lado, un Kit de conversión de estabilidad está disponible por separado. Este accesorio se ajusta al extremo frontal del chasis Balboa para alargarlo y sostiene un lanzador de bolas incluido, proporcionando un tercer punto de contacto de baja fricción. Este complemento también es útil para equilibrar aplicaciones, donde se puede dejar el lanzador de bolas y la pieza de extensión se puede usar para hacer que el Balboa sea más alto y darle más puntos de montaje. Para aquellos que quieran suministrar sus propios productos electrónicos, vea el Balboa Chasis con Kit de conversión de estabilidad.

Kit de conversión de estabilidad para Balboa, vista inferior.

Balboa Chasis con kit de conversión de estabilidad y ruedas Pololu de 80 × 10 mm.

Una de las muchas configuraciones posibles de la jaula del parachoques en el robot de equilibrio Balboa 32U4 ( alargado con accesorio de conversión de estabilidad ).

los Matriz de sensor de reflectancia de 5 canales para Balboa puede montarse directamente en la placa de control Balboa 32U4 y proporciona una manera fácil de agregar detección de línea a un Balboa de equilibrio.

 

Conjunto de sensores de reflectancia de 5 canales para Balboa en la opción de montaje alineada con bordes.

 

Selección de motores y ruedas.

 

Una mirada dentro de la caja de cambios externa en el robot de equilibrio Balboa 32U4.

 

El Balboa utiliza dos motores de engranajes micro metal para conducir cajas de engranajes externas de 2 engranajes que aumentan aún más la relación de engranajes y soportan el peso del robot con rodamientos de bolas en lugar de los propios ejes del motor. El kit Balboa le ofrece cinco opciones de reducción para elegir al ensamblar su robot ( que van desde 1.64: 1 a 2.88: 1 ), y puede personalizar aún más la relación de transmisión en función de qué motorreductor micro metal elija para su robot, por lo que no incluimos motores con el kit. Los codificadores de cuadratura integrados requieren motores de engranajes con ejes de motor extendidos, y recomendamos específicamente el 30: 1 HPCB, 50: 1 HPCB, o 75: 1 HPCB versiones.

 

 

Tampoco incluimos ruedas con el kit, ya que hay varias opciones para elegir. Recomendamos ruedas Pololu de 80 × 10 mm, que están disponibles en cinco colores — negro, rojo, amarillo, azul, y blanco — pero nuestro más grande Ruedas de 90 × 10 mm y más pequeño Ruedas de 70 × 8 mm también son opciones si sabe lo que está haciendo ( tenga en cuenta que las ruedas de 70 × 8 mm solo ofrecen unos pocos milímetros de espacio libre al equilibrar ).

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 70 × 8 mm.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 80 × 10 mm.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 90 × 10 mm.

Contenido del kit

Con la excepción de motores y ruedas, este kit contiene todo lo necesario para construir un robot de equilibrio Balboa 32U4:

 

Los componentes del kit de robot de equilibrio Balboa 32U4 ( ruedas y motores no están incluidos ).

 

Todas las unidades vendidas después del 19 de mayo de 2017 también incluyen un kit de jaula de parachoques que opcionalmente se puede usar para proteger al robot de caídas o como patines en los que el Balboa puede descansar mientras conduce como una alternativa al equilibrio:

 

Kit de jaula de parachoques para robot de equilibrio Balboa 32U4.

 

Una de las muchas configuraciones posibles de la jaula del parachoques en el robot de equilibrio Balboa 32U4.

Una de las muchas configuraciones posibles de la jaula del parachoques en el robot de equilibrio Balboa 32U4.

El Balboa 32U4 puede conducir de lado mientras descansa sobre los patines de la jaula del parachoques.

Ver el Balboa 32U4 balanceo guía del usuario del robot para instrucciones detalladas de montaje.

Dimensiones

 

Dimensiones del robot de equilibrio Balboa 32U4 con ruedas de 80 × 10 mm.

 

Protegiendo contra caídas

Cuando usa el Balboa como robot de equilibrio, es importante proteger la electrónica de caídas duras que podrían dañarlos. En general, recomendamos ejecutar el Balboa en superficies blandas, como alfombras, y ayuda a instalar la jaula de parachoques incluida para que haya algo que toque el suelo antes de que la electrónica ( vea las imágenes en la sección “ Contenido del kit ” arriba ). También puede hacer sus propios parachoques protectores si lo desea, y las imágenes a continuación muestran dos ejemplos caseros:

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas de 80 × 10 mm y brazos impresos en 3D.

Balboa 32U4 Balancing Robot con ruedas y brazos de 80 × 10 mm hechos de bloques LEGO.

Hemos hecho los brazos en la imagen de la izquierda disponible en Thingiverse para que aquellos con acceso a impresoras 3D puedan imprimir las suyas.