Roboti Telepresence: Platforma Bazë (Pjesa 1): 23 hapa (me fotografi)

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

Nga randofo@madeineuphoria në Instagram! Ndiqni më shumë nga autori:

Rreth: Emri im është Randy dhe unë jam një Menaxher i Komunitetit në këto pjesë këtu. Në një jetë të mëparshme unë kisha themeluar dhe drejtuar Qendrën e Teknologjisë të Instruksioneve të Projektimit (RIP) @ Autodesk's Pier 9. Unë jam gjithashtu autori i… Më shumë për randofo »

Një robot telepresence është një lloj roboti që mund të kontrollohet nga distanca në internet dhe të funksionojë si zëvendësues për dikë diku tjetër. Për shembull, nëse jeni në Nju Jork, por dëshironi të bashkëveproni fizikisht me një ekip njerëzish në Kaliforni, mund të thërrisni një robot telepresence në Kaliforni dhe të kërkoni që roboti të jetë stand-in juaj. Kjo është pjesa e parë e një shtatë -pjesë seri udhëzimesh. Gjatë dy udhëzimeve të ardhshme ne do të ndërtojmë platformën bazë robotike elektromekanike. Kjo platformë më vonë do të përmirësohet me sensorë dhe pajisje elektronike të kontrollit shtesë. Kjo bazë është e përqendruar rreth një kutie plastike e cila siguron strukturë dhe ofron hapësirë të brendshme për ruajtjen e pajisjeve elektronike. Dizajni përdor dy rrota qendrore të lidhura me servos të vazhdueshëm të cilat e lejojnë atë të shkojë përpara, prapa dhe të rrotullohet në vend. Për ta mbajtur atë nga përmbysja anash, ai përfshin dy rrëshqitës të karrigeve metalike. E gjithë gjë kontrollohet nga një Arduino. Për të mësuar më shumë rreth temave të përfshira në këtë seri projektesh shikoni Klasën e Robotëve, Klasën e Elektronikës dhe Klasën Arduino.

Hapi 1: Materialet

Meqenëse ky është një projekt me dy pjesë, unë i kam përfshirë të gjitha pjesët në një listë. Pjesët për gjysmën e dytë do të përsëriten në atë mësim. Ju do të keni nevojë: (x2) Servo të rrotullimit të vazhdueshëm (x1) Servo standarde (x1) Arduino (x1) 4 x mbajtës baterie AA (x1) 2 mbajtës baterie AA (x6) Bateri AA (x1) Prizë e fuqisë M-type (x2) Rrota rrotulluese (x1) Kuti plastike (x1) Shkop selfie (x1) fllanxhë tavani 1/2 "(x1) Varëse rrobash metalike (x2) 1/4-20 x 7/8 "me 1-1/4" rrëshqitës bazë (x4) 1/4-20 arra (x1) Tub i ndryshëm i tkurrjes (x1) Lidhje të ndryshme me zinxhir

Hapi 2: Stërviteni Brumin e Servo

Zgjeroni vrimat më të jashtme të dy servove të rrotullimit të vazhdueshëm me një stërvitje 1/8.

Hapi 3: Shënoni dhe Stërvitni

Vendoseni bririn e servo -s mbi njërën nga shpërndarësit e rrotave 3 dhe shënoni vrimat e fiksimit të servo -së. Shpojini këto shenja me një stërvitje 1/8 '. Përsëriteni për rrotën e dytë.

Hapi 4: Bashkojeni

Lidhni zinxhirët rrotat me brirët servo përkatës dhe shkurtoni çdo bisht të zinxhirit të tepërt.

Hapi 5: Lidhni Motorët

Duke përdorur vrimat e montimit të motorit, lidhini fort dy zinxhirët e vazhdueshëm së bashku me njëri -tjetrin në mënyrë që ato të pasqyrohen. Ky konfigurim mund të duket i thjeshtë, por në të vërtetë është një makinë lëvizëse mjaft e fortë për robotin.

Hapi 6: Shënoni hapjet e rrotave

Ne duhet të presim dy drejtkëndësha në qendër të kapakut për të kaluar rrotat. Gjeni qendrën e kapakut të tupperware duke tërhequr një X nga cepi në cep. Vendi ku kryqëzohet ky X është pika qendrore. Nga qendra, matni 1-1/4 "brenda drejt një prej skajeve më të gjata dhe bëni një shenjë. Pasqyrojeni këtë në anën e kundërt. Masa tjetër 1-1/2" lart e poshtë nga shenjat qendrore dhe shënojini këto matje si mirë. Së fundi, matni 1-1/2 "jashtë drejt buzës së gjatë nga secila prej shenjave të brendshme dhe bëni tre shenja të jashtme për të holluar skajin e jashtëm të vijave të prera. Ju lutemi vini re se nuk u shqetësova duke shënuar këto matje sepse ata u rreshtuan në mënyrë perfekte me lugin në kapak për skajin e kutisë. Ju duhet të lihet me një skicë prej dy kutish 1-1/2 "x 3". Këto do të jenë për rrotat.

Hapi 7: Pritini hapjet

Duke përdorur shenjat si udhëzues, prerë dy hapje rrotash drejtkëndëshe 1-1/2 "x 3" duke përdorur një prestar kuti, ose teh të ngjashëm.

Hapi 8: Shënoni dhe Stërvitni

Vendoseni kuvendin e motorit në qendër të kapakut në mënyrë që rrotat të ulen në qendër brenda dy vrimave drejtkëndëshe dhe të mos prekin asnjë nga skajet. Pasi të jeni të sigurt që keni arritur pozicionimin e duhur të rrotave, bëni një shenjë në secilën anë të secilit prej motorëve. Kjo do të shërbejë si udhëzues stërvitjeje për vrimat që do të përdoren për t'i lidhur motorët me kapak. Pasi të jenë bërë shenjat, shponi secilën nga këto vrima me një stërvitje 3/16.

Hapi 9: Bashkoni Rrotat e Makinës

Lidhni fort motorët servo në kapak duke përdorur vrimat e përshtatshme të montimit. Hiqni bishtat e tepërt të lidhjes me zinxhir. Duke i montuar motorët në mes të robotit, ne kemi krijuar një montim të fortë të makinës. Roboti ynë jo vetëm që do të jetë në gjendje të shkojë përpara dhe prapa, por gjithashtu të kthehet në të dy drejtimet. Në fakt, jo vetëm që roboti mund të kthehet majtas ose djathtas duke ndryshuar shpejtësinë e motorëve gjatë drejtimit, por gjithashtu mund të rrotullohet në vend. Kjo arrihet duke rrotulluar motorët me të njëjtën shpejtësi në drejtime të kundërta. Për shkak të kësaj aftësie, roboti mund të lundrojë në hapësira të ngushta.

Hapi 10: Përgatitni rrëshqitësit

Përgatitni rrëshqitësit duke filetuar 1/4-20 arra rreth gjysmës poshtë kunjave të filetuar. Këta rrëshqitës përdoren për rrafshimin e robotit dhe mund të kenë nevojë të rregullohen më vonë për të lejuar që roboti të ngasë pa probleme pa u kthyer.

Hapi 11: Stërvitni dhe lidhni rrëshqitësit

Rreth 1-1/2 "brenda nga secila nga skajet e shkurtra të kutisë, bëni një shenjë në qendër. Stërviteni nëpër këto shenja me një stërvitje 1/4". Futni rrëshqitësit nëpër vrima dhe fiksojini ato me 1/4 -20 arra. Këto përdoren për ta mbajtur robotin të balancuar. Ato nuk duhet të jenë aq të larta saqë rrotat e vozitjes të kenë probleme me kontaktin me sipërfaqen e tokës, as aq të ulëta sa roboti të lëkundet mbrapa dhe me radhë. Me shumë mundësi do të keni nevojë të rregulloni lartësinë e këtyre kur filloni të shihni se si funksionon roboti juaj.

Hapi 12: Qarku

Qarku është mjaft i thjeshtë. Përbëhet nga dy servo rrotullimi të vazhdueshëm, një servo standard, një Arduino dhe një furnizim me energji 9V. Një pjesë e ndërlikuar e këtij qarku është në të vërtetë furnizimi me energji 9V. Në vend që të jetë një mbajtës i vetëm i baterisë, në të vërtetë është një mbajtës baterie 6V dhe 3V në seri për të krijuar një 9V. Arsyeja pse kjo është bërë është se servos kanë nevojë për një burim energjie 6V, dhe Arduino ka nevojë për një burim energjie 9V. Për të siguruar energji për të dy, ne po lidhim një tel në vendin ku furnizohen furnizimet 6V dhe 3V së bashku. Ky tel do të sigurojë 6V për motorët, ndërsa tela e kuqe që del nga furnizimi me 3V, është në të vërtetë furnizimi 9V që kërkon Arduino. Ata të gjithë ndajnë të njëjtën terren. Kjo mund të duket shumë konfuze, por nëse shikoni me kujdes do të shihni se është në të vërtetë mjaft e thjeshtë.

Hapi 13: Telat e energjisë dhe tokëzimit

Në qarkun tonë, lidhja e energjisë 6V duhet të ndahet në tre mënyra dhe lidhja e tokës duhet të ndahet në katër mënyra. Për ta bërë këtë, ne do të bashkojmë tre tela të kuq të ngurta me një tela të kuqe të vetme. tela e zezë bazë në katër tela të ngurta me ngjyrë të zezë.

Ne po përdorim tela të ngurta me bërthamë sepse ato kryesisht duhet të lidhen me prizat e servo.

Për të filluar, prerë numrin e duhur të telave dhe hiqni pak izolim nga njëra anë e secilës.

Ktheni së bashku skajet e telave.

Ngjiteni këtë lidhje.

Së fundi, rrëshqisni një pjesë të tubit të tkurrur mbi lidhjen dhe shkrini atë në vend për ta izoluar atë.

Tani keni bashkuar dy parzmore të telave.

Hapi 14: Lidhja e parzmoreve të telave

Bashkoni tela të kuq nga mbajtësja e baterisë 4 X AA, tela e zezë nga mbajtësja e baterisë 2 X AA dhe tela e vetme e kuqe nga parzmore e telave të energjisë. Izoloni këtë lidhje me tubin e tkurrjes. Kjo do të shërbejë si lidhje me fuqinë 6V për servos. Tjetra, lidhni tela të zezë nga mbajtësja e baterisë 4 X AA në tela të vetme të zezë nga parzmore e telave të tokëzimit. Izoloni këtë edhe me tubin e tkurrjes. Kjo do të sigurojë një lidhje tokësore për të gjithë qarkun.

Hapi 15: Bashkoni prizën e energjisë

Ktheni kapakun mbrojtës nga priza dhe rrëshqisni kapakun në njërën prej telave të zinj nga parzmoreja e telave në mënyrë që të jetë e mundur të përdredhet më vonë. Lidhni tela të zezë në terminalin e jashtëm të prizës. Saldoni një 6 tela të kuqe të ngurta me bërthamë në terminalin qendror të spinës. Ktheni mbulesën përsëri në prizë për të izoluar lidhjet tuaja.

Hapi 16: Bëni lidhjen 9V

Ngjitni skajin tjetër të kabllit të kuq të lidhur me prizën e rrymës në telin e kuq nga paketa e baterisë dhe izolojeni atë me tub të tkurrur.

Hapi 17: Montoni mbajtësit e baterisë

Vendosni mbajtëset e baterisë në njërën anë të kapakut të kutisë dhe shënoni vrimat e tyre të montimit duke përdorur një shënues të përhershëm. Shpojini këto shenja me një stërvitje 1/8 . Së fundi, lidhni mbajtëset e baterisë në kapak duke përdorur 4-40 bulona me kokë të sheshtë dhe arra.

Hapi 18: Programoni Arduino

Kodi i mëposhtëm i provës Arduino do t'i lejojë robotit të drejtojë përpara, prapa, majtas dhe djathtas. Shtë krijuar vetëm për të kontrolluar funksionalitetin e servo motorëve të vazhdueshëm. Ne do të vazhdojmë të modifikojmë dhe zgjerojmë këtë kod ndërsa roboti përparon.

/*

Roboti Telepresence - Kodi i kodit të testimit të rrotave të rrotave, i cili teston funksionalitetin përpara, prapa, djathtas dhe majtas të bazës së robotit të teleprezencës. */ // Përfshini bibliotekën servo #include // Tregojini Arduino -s se ka shërbime të vazhdueshme Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Lidhni servot e vazhdueshëm në kunjat 6 dhe 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.tash (7); // Filloni servot e vazhdueshme në një pozicion të ndaluar // nëse ata vazhdojnë të rrotullohen pak, // ndryshoni këta numra derisa të ndalojnë ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.shkruaj (94); } void loop () {// Zgjedh një numër të rastit midis 0 dhe 3 intervalit int = rastësor (4); // Ndërron rutinat në bazë të numrit të rastit të sapo zgjedhur ndërprerësin (diapazoni) {// Nëse zgjidhet 0 kthejeni djathtas dhe bëni pauzë për rastin e dytë 0: djathtas (); vonesë (500); stopDriving (); vonesa (1000); pushim; // Nëse zgjidhet 1 kthehuni majtas dhe bëni pauzë për rastin e dytë 1: majtas (); vonesë (500); stopDriving (); vonesa (1000); pushim; // Nëse zgjidhet 2 shkoni përpara dhe bëni pauzë për rastin e dytë 2: përpara (); vonesë (500); stopDriving (); vonesa (1000); pushim; // Nëse zgjidhet 3 shkoni prapa dhe bëni pauzë për një rast të dytë 3: prapa (); vonesë (500); stopDriving (); vonesa (1000); pushim; } // Ndalo për një milisekond për qëndrueshmërinë e vonesës së kodit (1); } // Funksioni për të ndaluar vozitjen void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.shkruaj (94); } // Funksioni për të çuar përpara void përpara () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.shkruaj (104); } // Funksioni për të drejtuar prapa void backward () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.shkruaj (84); } // Funksioni për të drejtuar djathtas void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.shkruaj (104); } // Funksioni për të përzënë majtas zbrazëti majtas () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.shkruaj (84); }

Hapi 19: Bashkojeni Arduino -n

Vendoseni Arduino kudo, në fund të kutisë. Shënoni të dy vrimat e montimit të Arduino dhe bëni një shenjë tjetër vetëm jashtë buzës së tabelës ngjitur me secilën nga vrimat e montimit. Në thelb, ju po bëni dy vrima për ta lidhur zipin e bordit Arduino me kutinë plastike. Stërvitni të gjitha këto shenja. Përdorni vrimat për ta lidhur zipin Arduino në pjesën e brendshme të kutisë. Si zakonisht, shkurtoni çdo bisht të tepërt të zinxhirit.

Hapi 20: Futni telat

Tani është koha për të lidhur përfundimisht gjithçka së bashku. Futni telat e kuq 6V në prizën e servo motorit që korrespondon me telin e tij të kuq. Futni telat e tokëzimit në prizën përkatëse të telit të zi. Lidhni një tel të gjelbër të fortë 6 inç në prizën që përafrohet me tela të bardhë. Lidhni skajin tjetër të njërës prej telave të gjelbër me Pin 6 dhe tjetrën me kunjin 7. Së fundi, lidhni prizën e rrymës 9v në prizën e fuçisë së Arduino.

Hapi 21: Futni bateritë

Futni bateritë në mbajtëset e baterisë. Mbani në mend se rrotat do të fillojnë të rrotullohen kur ta bëni këtë.

Hapi 22: Mbërtheni kapakun

Vendoseni kapakun dhe fiksojeni atë. Tani duhet të keni një platformë robotike shumë të thjeshtë që shkon përpara, prapa, majtas dhe djathtas. Ne do të zgjerohemi më tej në këtë në mësimet e ardhshme.

Hapi 23: Zgjidhja e problemeve

Nëse nuk funksionon, kontrolloni instalimet elektrike kundër skemës. Nëse ende nuk funksionon, ngarkoni përsëri kodin. Nëse edhe kjo nuk e bën atë të funksionojë, kontrolloni për të parë nëse drita jeshile në Arduino është e ndezur. Nëse nuk është, merrni bateri të reja. Nëse kryesisht punon, por nuk ndalon plotësisht midis lëvizjeve, atëherë duhet të rregulloni stoli. Me fjalë të tjera, pika zero në motor nuk është konfiguruar në mënyrë perfekte, kështu që kurrë nuk do të ketë një pozicion neutral që do ta ndalojë atë. Për ta rregulluar këtë, gjobiteni terminalin e vogël me vidë në pjesën e pasme të servo -së dhe rregulloni atë me butësi derisa motori të ndalojë së rrotulluari (ndërsa është në gjendjen e tij të ndaluar). Kjo mund të marrë një moment për t'u bërë e përsosur. Në udhëzuesin tjetër në seri, ne do të bashkojmë një mbajtës të telefonit të rregullueshëm me servo.