Arduino 360 LIDAR M1

Projecto pessoal

Este projecto está a ser efectuado de modo a adquir o conhecimento necessário para desenvolver um LIDAR 360 caseiro para ser usado num projecto de um robot autonomo com capacidade de mapeamento e auto-localização.

O Arduino 360 LIDAR pretende recolher as distancias entre o robot e os objectos ou superficies que o rodeiam.

Video da geringonça que pretende ser um LIDAR 360 a funcionar

Hardware

Sem contar com as placas de teste, fios, conectores e alimentação, no projecto são usados os seguintes recursos fisicos:

  • 1 x Microcontrolador Arduino (Uno / Nano / Mega, etc)
  • 1 x Motor de passos (stepper) 28BYJ48 + 1 x Driver ULN2003
  • 2 x Sensor de distancia laser VL53L0X
  • 1 x Conversor de nivel lógico de 4 canais
  • 1 x LED IV emissor + 1 X Resistencia de 47 oHm
  • 1 x LED IV receptor + 1 X Resistencia de 1M oHm
  • 1 X 7805 + Condensadores (o pre-prototipo não tem os condensadores)

Peças impressas em 3D

As peças impressas em 3D usadas no projecto foram as seguintes:

Suporte do motor de passos
Suporte do LED receptor
Suporte da engrenagem rotativa da plataforma dos sensores
Plataforma dos sensores
Engrenagem do motor de passos

Download: Ficheiros STL usados no Arduino 360 LIDAR

Circuito

Não tenho um circuito completo feito. Mas ele é basicamente a mistura dos três circuitos seguintes:

Circuito do LED emissor e receptor
Circuito do LED emissor e receptor
Circuito dos dois sensores laser VL53L0X
Circuito do Stepper 28BYJ48
Esboço da concepção da plataforma
Esboço da concepção da plataforma

Software

O software usado no projecto é muito básico mas funcional. A principal dificuldade a resolver será apurar a precisão na marcação do angulo zero que ao qual fical relativas todas as leituras.

Nos primeiros testes e à primeira vista de “olhometro”, parece relativamente preciso.

Os dois programas necessários estão disponiveis no seguinte link:

https://github.com/inaciose/arduino360lidar

Mais detalhes

Outro video só com execução do plot desde o inicio. O upload piorou a qualidade.

Video de um plot desde o inicio

Na imagem abaixo pode-se observar que existe já alguma precisão na identificação da origem. Comparar com a orientação da visivel na imagem logo a seguir.

Imagem formada pelo plot do LIDAR 360 ao fim de algum tempo
Espaço mapeado no plot do processing3
Espaço mapeado no plot do processing3