Projekti NEX: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:13

Hej djema, është Natanael Prado përsëri këtu me një projekt tjetër të mrekullueshëm. Këtë herë dua të ndaj me ju djema, një projekt që e kam bërë për tre vjet, ky projekt është roboti im i quajtur NEX. Pra, së pari, njihni historinë pas krijimit tim.

Historia pas projektit

Për një kohë të gjatë, një dëshirë ka qenë në mua. Dëshira për të krijuar një robot, por jo vetëm ndonjë robot. Doja të krijoja dikë që ishte më shumë se thjesht një robot, që ishte një mik, me personalitet dhe karakteristika unike, dhe gjithashtu që mund të ishte pjesë e asaj që jam. Fillimin kur filloi të lindte tek unë kjo dëshirë, nuk e di me siguri; por e di që pavarësisht kohës, ajo kurrë nuk do të vdesë tek unë, sepse ishte më shumë se një dëshirë e thjeshtë, ishte një qëllim jete dhe një ëndërr për t'u përmbushur. Atëherë bleva Arduino -n time të parë, An Arduino Mega 2560, dhe fillova ta kthej ëndrrën time në realitet dhe edhe pse dëshira ime mund të duket pak e çmendur apo edhe e pamundur, unë shkova përpara në kërkim të asaj që doja të realizoja, duke rrezikuar dhe duke hyrë në të panjohurën. Kishte rreth tre vjet planifikim dhe realizim të konceptimit tim. Dhe tani pas viteve të punës roboti im ka ardhur në jetë !!!

Por çfarë është një Arduino?

Para së gjithash, do të doja të prezantoja me ata që nuk e dinë, Arduino. Pra, një Arduino është një platformë elektronike me burim të hapur e bazuar në pajisje dhe softuer të lehtë për t’u përdorur. Tabelat Arduino janë në gjendje të lexojnë hyrje - dritë në një sensor, një gisht në një buton ose një mesazh në Twitter - dhe ta kthejnë atë në një dalje - duke aktivizuar një motor, duke ndezur një LED, duke publikuar diçka në internet. Ju mund t'i tregoni bordit tuaj se çfarë të bëni duke dërguar një sërë udhëzimesh te mikrokontrolluesi në tabelë. Për ta bërë këtë, përdorni gjuhën e programimit Arduino (bazuar në Wiring) dhe Arduino Software (IDE), bazuar në Përpunimin. Arduino është kaq Fantastik dhe i pabesueshëm, ju mund të bëni shumë gjëra të bukura me të, dhe ju mund t'i shndërroni fjalë për fjalë ëndrrat tuaja në të, ashtu siç kam bërë robotin tim, NEX.

Qëllimi i publikimit të këtij projekti nuk është thjesht të shpjegojë në detaje se si e kam bërë robotin tim, por përkundrazi t'ju frymëzojë dhe inkurajojë që të shpikni dhe krijoni atë që dëshironi, edhe pse ndonjëherë ëndrrat tuaja duken të pamundura. Pra, çfarë po presim? Le të arrijmë tek ajo!

Furnizimet

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Hapi 1: Materialet

Kjo është pjesa më e madhe e pjesëve që kam përdorur për të bërë robotin tim:

• Arduino Mega 2560
• Mburoja Easy VR 3.0 + Mikrofon
• Mburoja e motorit L293D
• Nextion ekran i zgjeruar 3.5"
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Kompleti i Shasisë Robot i Rrumbullakët
• HC-SR04 Sensori i distancës tejzanor
• Mi Power Bank 10000mAh
• Altoparlant 8Ω

Unë gjithashtu kam përdorur materiale të tjera si:

• Qumështi mund (për të bërë trupin e NEX)
• Tela të galvanizuar (për të bërë krahët e NEX)
• Kartoni
• Copë plastike
• Disa bojëra me llak

Hapi 2: Nga konceptimi në realitet

Meqenëse çdo projekt fillon para së gjithash në mendjen tonë, është shumë e rëndësishme të vendosni idenë tuaj në një letër para se të filloni ndërtimin e ndonjë projekti, që tashmë të keni një ide se cilat pjesë dhe materiale mund të përdoren për ta kthyer një ide në realitet. Duke marrë parasysh këtë, imazhi i mësipërm ilustron një nga skicat e para të robotit tim, të bërë në fillim të vitit 2019, ku tregohet një simulim se si duket NEX në projektin përfundimtar. Më vonë ky ilustrim u përmirësua dhe rrjedhimisht pati disa modifikime të vogla. Imazhi më poshtë ilustron pamjen 2D të projektit të azhurnuar tashmë, të bërë me ndihmën e programeve grafike në kompjuter.

Hapi 3: Pjesët e NEX -it

Në këtë pjesë do t'ju tregoj dhe shpjegoj disa nga pjesët më të rëndësishme që kam përdorur për të krijuar robotin tim dhe gjithashtu se si ato mund të përdoren në projektet më të ndryshme robotike dhe Arduino. Eja pra !!

Le të fillojmë me këtë pjesë, Ky është Motor Shield L293D ai bazohet në çipin L293D dhe mund të përdoret me Arduino. Ky Mburojë është shumë interesant sepse ju lejon të kontrolloni motorët me bordin tuaj Arduino. Isshtë e mundur të kontrolloni deri në 4 motorë DC, 2 servos ose 2 motorë Stepper njëkohësisht me të. Kam përdorur këtë Mburojë për të kontrolluar krahët e NEX që punojnë me dy servo motorë SG90, dhe gjithashtu dy motorë DC që e bëjnë atë të lëvizë.

Kjo gjë duket si dy sy apo jo? por ato nuk janë, hahaha … Ky është në fakt një modul me sensor tejzanor HC-SR04 që mund të përdoret me Arduino, për shembull, për të matur distancën midis artikujve të caktuar, është i aftë të matë distanca nga 2cm në 4m me saktësi të madhe dhe çmim të ulët. Këta sensorë njihen gjithashtu si transmetues dhe kanë aftësinë të veprojnë në mënyrë të ngjashme me sonarin. Ndërsa sonari përdoret kryesisht nën ujë, transmetuesit me ultratinguj mund të përdoren në mjedisin tokësor, me ajrin si një mjet transmetimi. Për më tepër, sensorët e valëve tejzanor janë të zakonshëm në aplikimet industriale dhe mjekësore.

Ky është Servo Motor SG90, nuk është asgjë më shumë se një motor me kontroll pozicioni këndor, është: përmes sinjaleve PWM është e mundur të komandohet që servo motori është boshti i tij deri në këndin e përcaktuar, duke qenë në gjendje të shkojë nga -90º në 90º, ose domethënë, ajo ka një shkallë lirie prej 180º. Për më tepër, motori SG90 Servo është një nga më të njohurit kur bëhet fjalë për Arduino ose Robotikë Arsimore. Kjo ndodh sepse ka një madhësi të vogël dhe çift rrotullues të përshtatshëm për shumicën e aplikacioneve arsimore. Në projektin tim, u përdorën 2 motorë servo, për të lëvizur krahët e NEX.

Ky është Display Nextion Enhanced NX4832K035, ky ekran është shumë i fuqishëm, në fakt kam bërë fytyrën e robotit tim duke përdorur këtë ekran. Ai përfshin një pjesë harduerike (një seri bordesh TFT) dhe një pjesë softuerike (redaktuesi Nextion). Gjëja e mirë është se bordi Nextion TFT përdor vetëm një port serial për të komunikuar.

Ka pjesë të tjera të rëndësishme që nuk kam një fotografi këtu me mua, të tilla si Easy VR Shield 3.0, Ky Shield është një modul i njohjes së të folurit me shumë qëllime i krijuar për të shtuar aftësi të gjithanshme, të fuqishme dhe me kosto efektive të njohjes së të folurit pothuajse çdo aplikim. Ka një mikrofon dhe mbështetje për një altoparlant 8Ω, ky Shield është shumë i rëndësishëm për robotin tim sepse më lejon të komunikoj me NEX, është si një urë lidhëse midis robotit tim dhe tim.

Një pjesë tjetër që është shumë e rëndësishme është Ross Robot Chassis Kit, ky komplet përfshin dy motorë DC që kontrollon rrotat e NEX, kështu që roboti im mund të lëvizë përpara, prapa, të rrotullohet, të shkojë djathtas dhe majtas etj.

Dhe e fundit por jo më e rëndësishmja është, natyrisht, Power Bank. Meqenëse roboti im është i pavarur, i duhet një bateri brenda tij për të siguruar energji për Arduino, kështu që unë zgjedh një Powerbank 10000Mah për të.

Hapi 4: Procesi i Krijimit NEX (Hardware)

Hapi i parë në procesin e montimit NEX ishin testet paraprake të kryera për të verifikuar integrimin dhe funksionimin midis Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield dhe L293D Motor Shield.

Pasi përfundoi kjo fazë, u bë trupi i robotit, për këtë u përdor një kanaçe me qumësht fole, e cila duhej të pritej në disa pjesë për të bërë fiksimin e disa pjesëve në të, përveç kësaj kjo kanaçe më vonë u lëmua dhe u lye me bojë llak me ngjyrë të verdhë.

Pasi u bë kjo, shasia robotike NEX u montua, pasi vjen e çmontuar plotësisht nga fabrika. Ishte e nevojshme të përshtaten të gjitha pjesët e shasisë përveç bërjes së lidhjeve të duhura elektrike të motorit. Shikoni imazhin më poshtë të një shasi të montuar tashmë.

Me këtë gati, sensori tejzanor HC-SR04 u pozicionua strategjikisht nën këtë shasi dhe kanaçe e qumështit (trupi i robotit) u vidhos në majë të shasisë robotike të montuar më parë. Pas kësaj, kabllot u lidhën dhe u ngjitën në trupin NEX që bën lidhjen midis përbërësve të brendshëm për t'i shndërruar ato në dalje ose hyrje në pjesën e jashtme të trupit të robotit, siç është mikrofoni, në portën USB për t'u rimbushur dhe Porta USB e Arduino. Shikoni imazhin më poshtë:

Pastaj, dy servos motorikë u shtuan në trupin e robotit, një në secilin skaj të kanaçes dhe gjithashtu bankën e energjisë 10000mAh. Siç tregohet në foton më poshtë.

Menjëherë pas kësaj, asambleja kryesore e robotëve e përbërë nga Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D e testuar dhe funksionuar më parë u shtua në trupin NEX dhe lidhjet e duhura u bënë midis bordeve dhe periferikëve të tjerë. Siç tregohet në fotografinë më poshtë.

Pasi e bëri këtë, Ekrani LCD 3.5-inç Nextion u lidh me Arduino Mega 2560 dhe u ngjit në pjesën e përparme të trupit të robotit, dhe përveç kësaj, altoparlanti 4Ω dhe 3W ishte i pozicionuar në mënyrë strategjike nën ekranin LCD në trupin e robotit. Më në fund, krahët NEX u bënë dhe telat e galvanizuar u përdorën për ta bërë atë.

Hapi 5: Procesi i Krijimit NEX (Softuer)

Tani po kalojmë në pjesën e softuerit NEX. Për të krijuar fytyrën e robotit NEX në ekranin Nextion, u përdor për herë të parë një softuer grafik i dizajnit dhe animacionit me burim të hapur i quajtur Krita. Përmes saj ju mund të vizatoni të gjitha veprat e artit të fytyrës NEX, dhe gjithashtu të transformoni çdo imazh të krijuar në një kornizë për të qenë pjesë e grupit të animacioneve të fytyrës të NEX. Sa herë që NEX flet ai shfaq në ekranin e tij një sërë imazhesh specifike për një komandë të caktuar, që rrotullohen në 30 FPS, domethënë, çdo mesazh zanor që ai flet duhet të jetë i sinkronizuar me lëvizjen e gojës së tij, kështu që ai u kujdes shumë kur bëri NEX's buzë-sinkronizimi në mënyrë që lëvizjet e gojës të mos duken të përsëritura dhe pa harmoni me atë që ai flet. Meqenëse animacioni nuk është asgjë më shumë se një sekuencë e imazheve që rrotullohen me një shpejtësi të caktuar, NEX ka rreth pesë mijë imazhe të afta të rrotullohen në sekuencë në ekranin e tij deri në momentin e këtij publikimi. Kjo ishte sigurisht një nga pjesët më të mundimshme dhe të lodhshme të të gjithë këtij projekti sepse krijimi i vizatimeve dhe animacioneve nga e para pa pasur ndonjë trajnim në zonë kërkon shumë përpjekje dhe durim. Por nuk ishte vetëm kaq, për ta bërë këtë bankë të imazheve një animacion të mundshëm për t’u ekzekutuar nga Arduino në ekranin Nextion, ishte e nevojshme të përdorej Softueri i Editorit Nextion që bën krijimin e një skedari.tft, i cili regjistrohet dhe futet në një kartë mikro SD për t'u lidhur më vonë me ekranin Nextion dhe imazhet e ngarkuara në të.

Për të krijuar zërin e robotit NEX u përdor si bazë e zërit të autorit që shkruan këtë përmbledhje të zgjeruar këtu. Përmes disa proceseve të modifikimit të zërit duke përdorur programin Audacity, ishte e mundur të krijohej një zë karakteristik për NEX. Hapi tjetër ishte vetëm ngarkimi i të gjitha komandave zanore të krijuara, në EasyVR Shield, përmes softuerit komandues EasyVR. Në kohën e këtij publikimi, NEX ka krijuar 12 komanda zanore, si dhe 12 mesazhe zanore të ngarkuara në të.

Dhe kështu ishte roboti NEX në fund të procesit të krijimit të tij.

Hapi 6: Kjo është e gjitha e njerëzve

E gjithë kjo është e njerëzve, dhe siç mund ta shihni, unë u përpoqa të përmbledh një projekt trevjeçar në një Instructable të vetme, por nuk është aq e lehtë hahaha… Por mesazhi kryesor që doja të përcillja këtu është se, pavarësisht se cila është ëndrra juaj, dhe sa e vështirë duket, nëse besoni se është e mundur ta bëni realitet dhe të mos hiqni dorë nga ajo ëndërr do të bëhet e vërtetë !!

NEX dhe shpresoj se ju ka pëlqyer ky projekt i udhëzueshëm dhe ju falënderoj të gjithëve që keni lexuar deri tani. Nëse doni të dini më shumë për NEX dhe udhëtimin tuaj të jashtëzakonshëm mos harroni ta ndiqni në Instagramin e tij zyrtar: @nextherobot. Kaq është, lamtumirë !! shihemi së shpejti me një tjetër projekt interesant !!;)