Flex Bot: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Përdoreni këtë udhëzues për të bërë një shasi robotësh me 4 rrota që kontrollohet nga muskujt tuaj!

Hapi 1: Historia

Ne jemi dy të rinj nga Shkolla e Mesme Irvington që marrim Parimet e Inxhinierisë, një klasë PLTW. Mësuesja jonë, zonja Berbawy, na dha mundësinë të zgjedhim një Projekt SIDE që do të shfaqet në Maker Faire Bay Area. Ne përfunduam duke gjetur një uebfaqe të quajtur "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), e cila na ndihmoi të zhvillonim idenë e përdorimit të përkuljes së muskujve për të lëvizur një motor. Mësuesi ynë na furnizoi me mikrokontrolluesin Arduino, sensor të muskujve EMG, pajisje vex, tela kërcyes dhe bateri. Ne pastaj aplikuam aftësitë tona të mëparshme të programimit dhe robotikës (të mësuara përmes robotikës konkurruese dhe përvojës së praktikës) për të hartuar një shasi të cilën ne e kontrollojmë duke përdorur muskujt tanë! Ky projekt, siç e pamë pas hulumtimit në internet, nuk ishte bërë me të vërtetë nga askush më parë, që do të thotë se ne duhej të krijonim gjithçka nga e para! Kjo përfshinte shumë testime, modifikime dhe ritestime, por të shohim punën e projektit tonë përfundimtar në fund ia vlente.

Hapi 2: Përshkrimi bazë

Projekti ynë është në thelb një shasi robotësh me 4 rrota, 4 motorike që kontrollohet duke përdorur një mikrokontrollues Arduino. Bashkangjitur me Arduino është një sensor i muskujve EMG që transmeton të dhënat e tensionit të muskujve në një port analog të Arduino. Disa kunja dixhitale dhe kunjat e tokës/5 volt të Arduino janë të lidhura me një dërrasë buke në pjesën e sipërme të shasisë, duke fuqizuar 4 motorë dhe duke u dërguar atyre sinjale të të dhënave.

Në përgjithësi, kur dikush përkul, ndryshimi i tensionit i regjistruar nga sensori EMG sinjalizon një portë dixhitale për të dërguar të dhëna në pinin e të dhënave të kontrolluesit të motorit, i cili përfundon duke ndezur motorin. Për më tepër, ne kemi dy butona të lidhur me kunjat analoge të Arduino -s tonë. Kur shtypen butonat, rryma dërgohet në kunjat analoge dhe kur këto kunja analoge regjistrojnë hyrjen aktuale, motorët kthehen në drejtime të ndryshme për të lejuar që shasia të ecë përpara, prapa, majtas ose djathtas.

Më poshtë janë gjërat kryesore për të blerë për këtë projekt:

- Sensori EMG

- MOTOR V VEX 393

- KONTROLLUESIT VEX MOTOR

- KIT VEX HARDWARE

- Rrota VEX

- PARA DHE TELE

- ARDUINO UNO

- 9 BATERIA VOLT (do t'ju duhen shumë pasi këto bateri vdesin në rreth 30 minuta për shkak të sasisë së madhe të 4 motorëve aktualë të përdorur VEX):

Hapi 3: Hapi 1: Disku

Për të krijuar këtë shasi, mund të përdorni çdo pajisje/motorë, megjithëse rekomandohen pajisje VEX, VEX Version 4 Motors dhe kontrollues motorësh VEX. Ndërsa ndërtoni këtë shasi, duhet të merrni parasysh hapësirën e nevojshme për të vendosur një tabelë buke, mikrokontrollues Arduino, bateri dhe ndërprerës në pjesën e sipërme të shasisë. Për më tepër, motorët e përdorur duhet të kenë aftësi PWM. Për qëllimet e këtij projekti, kjo në thelb do të thotë që motori duhet të ketë një kunj pozitiv, kunj negativ dhe kunj të dhënash. Servo Motors të vazhdueshëm ose motorët DC me kontrollues motorësh të dy kanë aftësi PWM.

Përveç informacionit të mësipërm, kjo shasi mund të personalizohet plotësisht sipas dëshirës tuaj për sa kohë që ka një makinë me 4 rrota!

Këtu janë disa gjëra shtesë që duhet të keni parasysh gjatë ndërtimit të shasisë (të gjitha këto gjëra mund të shihen edhe në fotografitë e bashkangjitura të shasisë!):

1) çdo bosht duhet të mbështetet në dy pika për të shmangur lakimin

2) Rrota nuk duhet të prekë drejtpërdrejt anën e shasisë (duhet të ketë një hendek të vogël, i cili mund të arrihet duke përdorur ndarës) kjo zvogëlon fërkimin që ngadalëson shpejtësinë e timonit kur kthehet

3) Përdorni shpërndarëset e boshtit në anën tjetër të timonit (përballë shasisë) për të siguruar timonin në shasi

Hapi 4: Hapi 2: Qarku

* Vërejtje, për krijimin e qarkut për këtë projekt, ne rekomandojmë KRYESISHT të përdorni tela të ngurta/të prirur të bukës pasi është shumë më e pastër/më e lehtë për tu kuptuar gjatë kontrollimit të qarkut për gabime, të cilat ka shumë të ngjarë të ndodhin. Për një shembull të përdorimit të telit të ngurtë, ju lutemi shihni fotografitë hyrëse të këtij projekti. *

Ky projekt përdor një dërrasë buke për arsyet e mëposhtme:

- për t'i dhënë tension disa motorëve që kontrollohen

- për të dërguar sinjale të të dhënave te kontrolluesit motorikë të motorit

- për të marrë sinjale të të dhënave nga butonat

- për të siguruar tension në sensorin EMG

- për të marrë sinjale të të dhënave nga sensori EMG

Ju lutemi shihni foton e qarkut TinkerCAD të bashkangjitur për referencë.

Këtu janë disa hapa për të kuptuar se si korrespondon TinkerCADcircuitry me qarkun aktual që kemi bërë/përdorur:

Telat e verdhë përfaqësojnë tela "të dhënash", të cilat në thelb dërgojnë sinjale te kontrolluesi i motorit duke nxitur motorin të kthehet.

Telat e zeza përfaqësojnë telin negativ, ose "tokëzues". Një shënim i rëndësishëm është se të gjithë motorët/ përbërësit duhet të lidhen me një tel negativ të tokëzimit për t'u kontrolluar nga Arduino.

Telat e kuq përfaqësojnë telin pozitiv. Telat pozitivë dhe negativë duhet të jenë në qark që të funksionojë.

Hapi 5: Hapi 3: Kodimi

Kjo është pjesa më e vështirë e projektit për tu kuptuar. Programi ynë kërkon përdorimin e Arduino IDE, i cili mund të shkarkohet në faqen e internetit të Arduino. Redaktuesi online Arduino mund të përdoret në vend të IDE -së së shkarkuar nëse preferohet.

ARDUINO IDE

Pasi ky IDE të shkarkohet/të jetë gati për përdorim, dhe programi që kemi bërë të shkarkohet në IDE, atëherë gjithçka që duhet të bëni është të ngarkoni kodin në Arduino, dhe aspekti softuerik i këtij projekti është bërë!

Shënim - skedari ZIP për kodin e këtij projekti është bashkangjitur më poshtë.

Në thelb, programi ynë lexon vlerat e tensionit me një ritëm të vazhdueshëm, dhe nëse vlerat e tensionit janë jashtë një diapazoni të caktuar (që tregon një përkulje), atëherë një sinjal i të dhënave i dërgohet kontrolluesit të motorit të motorit, duke bërë që motori të kthehet. Për më tepër, nëse shtypni njërën ose të dy butonat, atëherë motorët individualë kthehen në drejtime të ndryshme, duke lejuar që roboti të lëvizë përpara, prapa dhe të kthehet në të dy drejtimet.

Hapi 6: Hapi 4: Festoni

Pasi të keni bërë tre hapat e mëparshëm (ndërtimi i shasisë dhe qarkut, si dhe shkarkimi i kodit), keni mbaruar! E tëra çfarë ju duhet të bëni tani është që të lidhni bateritë 9 volt në binarët (2 bateri 9 Volt), një bateri 9 volt në mikrokontrolluesin Arduino dhe jeni gati. Vendosni sensorin e muskujve në bicepin tuaj, ndizni Arduino dhe FLEX! Mos harroni, shtypja e butonave do t'ju lejojë të lëvizni shasinë majtas, djathtas dhe mbrapa gjithashtu!

Bashkangjitur është një video për ta parë këtë projekt në veprim!