Koka robotike e drejtuar në dritë. Nga materialet e ricikluara dhe të ripërdorura: 11 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:16

Nëse dikush pyet veten nëse robotika mund të vijë së bashku me një xhep të zbrazët, mbase ky udhëzues mund të japë një përgjigje. Motorët e ricikluar stepper nga një printer i vjetër, të përdorur topa ping pongu, qirinj, balsa të përdorura, tela nga një varëse rrobash të vjetra, tela të emaluar të përdorur ishin disa nga materialet që kam përdorur për të bërë këtë kokë robotike. Kam përdorur gjithashtu katër motorë servo, një mburojë motorike adafruit dhe një arduino UNO. Të gjitha këto u ripërdorën nga projekte të tjera, të cilat u egërsuan! Të gjithë krijuesit e dinë që kjo është e pashmangshme për të kursyer para.

Meqenëse nuk ka asnjë robot pa ndërveprim me mjedisin, ky tenton të kthehet drejt dhe të shikojë në pikën më të ndritshme përreth. Kjo është bërë nga sensorët më të lirë ndonjëherë: fotocellat. Ata nuk janë më të besueshmit, por janë mjaft të besueshëm për të bërë diçka të mirë.

Hapi 1: Materialet e përdorura

1. Arduino UNO
2. Mburoja motorike Adafruit V2
3. servo SG90 X 3
4. një servo MG995 për kthimin e qafës
5. motor stepper, kam përdorur një 20 vjeçar nuk ka nevojë të jetë një motor me çift rrotullues të lartë
6. breadboard 400 dhe kabllo kërcyes
7. tre fotocelë dhe tre rezistorë 1K, 1/4W
8. Transformator DC 6V për fuqizimin e servove përmes pllakës së bukës
9. 3 topa ping pongu
10. dërrasë shkumë
11. dru balsa
12. tel i fortë
13. tub plastik dhe bakri me diametër në mënyrë që të përshtaten me njëri -tjetrin, në gjatësi 20cm janë më se të mjaftueshme
14. Druri 15X15cm si bazë
15. dy tuba kartoni nga letra kuzhine
16. shufra të vogla hekuri për kundërpeshë

Hapi 2: Bërja e syrit

1. Duhet të presësh një top ping pongu në dy gjysmë sfera
2. Duke ndezur një qiri mbi topin e prerë, në të vërtetë mund ta depiloni. Në këtë mënyrë merr një pamje të yndyrshme. Unë nuk jam artist por mendoj se duket më e natyrshme në këtë mënyrë.
3. Pastaj ju duhet të bëni një disk nga një dru balsa 1 cm i trashë, që duhet të futet në topin e prerë (hemisferë).
4. Më në fund shponi një kasë (një vrimë të cekët) për thjerrëzat e syrit. Pastaj mund të vendosni atje, atë që supozohet të duket si një lente syri.

Hapi 3: Krijimi i mekanizmit të lëvizjes së syve

Ideja kryesore për të hartuar këtë mekanizëm është se syri duhet të jetë në gjendje të kthehet rreth dy boshteve në të njëjtën kohë. Një vertikale dhe një horizontale. Këto boshte të rrotullimit duhet të vendosen në mënyrë që ata të kapen në qendër të topit të syrit, përndryshe lëvizja nuk mund të duket e natyrshme. Pra, kjo qendër e përmendur është vendosur në qendër të diskut të balsas i cili është ngjitur në hemisferën e ping pongut.

Përpjekja e bërë, duhej të menaxhonte materiale të parëndësishme për ta bërë këtë të ndodhë. Seria e fotografive që pasojnë tregojnë rrugën.

Në fotografi mund të shihni një tub të bardhë dhe një metal, që përshtaten mirë njëra në tjetrën. E bardha dikur ishte një shtyllë e një flamuri të vogël dhe metali ishte një tub bakri. I zgjodha sepse përshtaten mirë njëra në tjetrën dhe kanë vetëm disa mm diametër. Madhësia aktuale nuk është e rëndësishme. Ju mund të përdorni çdo tjetër që mund të bëjë punën!

Hapi 4: Testimi i Lëvizjeve

Meqenëse nuk u përdor asnjë softuer simulimi, mënyra e vetme për të gjetur kufijtë e lëvizjeve që vijnë nga servos është testimi fizik aktual. Kjo mënyrë tregohet në fotografi për kthesën lart e poshtë të syve. Gjetja e kufijve është e nevojshme pasi që rrotullimi i servove ka gjithashtu kufij dhe pritshmëri për lëvizjen e syve në mënyrë që të duken sa më natyralë, edhe kufijtë.

Për të përcaktuar një procedurë, të lidhur me fotografitë e paraqitura, mund të them:

1. lidhni syrin me servo me një tel
2. kthejeni me dorën tuaj levën e shërbimit në mënyrë që syri të marrë pozicionet e tij maksimale (mbrapa dhe me radhë)
3. kontrolloni pozicionin e servo në mënyrë që syri të marrë këto pozicione
4. bëni (të prerë ose të ngjashëm) vendin ku servo të marrë një pozicion të fortë
5. pas pozicionimit të servo kontrolloni fort përsëri nëse pozicionet më të mëdha për syrin janë ende të mundshme.

Hapi 5: Bërja e Qepallave

1. Matni distancën midis syve aktualë.
2. Planifikoni dy gjysmërreth me një diametër të barabartë me sytë dhe vizatojini ato në një shkumë me një distancë midis qendrave siç matet në hapin 1.
3. Prisni atë që keni vizatuar.
4. Pritini një top ping pongu në katër.
5. Ngjitni secilën pjesë të prerë të topit të ping-pongut në njërën nga dy gjysmë-rrathët e prerë.
6. Pritini copa të vogla tubash siç shihet në foton e fundit dhe ngjitini ato në mënyrë që të rreshtohen. Shikoni foton e fundit për pjesën e dëshiruar përfundimtare

Hapi 6: Pamja përfundimtare për mekanizmat e syve dhe qepallave

Ka disa pasaktësi të dukshme, por duke pasur parasysh koston jashtëzakonisht të ulët dhe materialet "e buta" që kam përdorur, rezultati më duket i kënaqshëm!

Në foto mund të shihet se servo që kthen qepallat në fakt bën lëvizjen në një drejtim dhe e lë punën në një burim për tjetrin!

Hapi 7: Krijimi i mekanizmit të qafës

Koka duhet të jetë në gjendje të kthehet majtas ose djathtas, të themi 90degs në të dy drejtimet dhe gjithashtu lart e poshtë jo aq shumë sa rrotullimi horizontal, të themi 30degs lart e poshtë.

Unë kam përdorur një hap që rrotullon kokën horizontalisht. Një copë kartoni e vogël shërben si një platformë e ulët fërkimi për mekanizmin siç është misku (fytyra). Fotografia e parë tregon mekanikën. Hapi shtrin rrotullimin horizontal pasi rrotullimi horizontal i syrit arrin kufirin e sipërm të majtë ose të djathtë. Pastaj ekziston gjithashtu një kufi për rrotullimin pas hapave.

Për rrotullimin e kokave lart e poshtë unë kam përdorur një servo siç mund të shihet në foton e dytë. Krahu i servos vepron si një anë e paralelogramit fleksibël, ku ana paralele me atë, vepron si një bazë për hapësin. Pra, kur servo kthehet, baza e stepper kthehet në mënyrë të barabartë. Dy anët e tjera të atij paralelogrami janë dy pjesë të kabllit të fortë që kanë drejtim vertikal dhe qëndrojnë paralel me njëri -tjetrin gjatë lëvizjes lart e poshtë.

Hapi 8: Mekanizmi i Qafës Zgjidhja e 2 -të

Në këtë hap mund të shihni një zgjidhje tjetër të mundshme për ta kthyer kokën horizontalisht dhe vertikalisht. Një hap me hap bën rrotullimin horizontal dhe i dyti atë vertikal. Për ta bërë këtë, stepat duhet të ngjiten siç shihet në fotografi. Në krye të stepperit të sipërm duhet të fiksohet mekanizmi i syrit me miskun.

Si disavantazh i kësaj qasjeje, unë mund të tregoj mënyrën se si hapi i poshtëm është i fiksuar në rrafshin vertikal prej druri. Kjo mund të bëhet e paqëndrueshme pas një përdorimi.

Hapi 9: Krijimi i Sistemit të Sensorëve të Vendndodhjes së Burimit të Dritës

Për të gjetur një burim drite në tre dimensione, keni nevojë për të paktën tre sensorë të dritës. Tre LDR në këtë rast.

Dy prej tyre (të vendosura në të njëjtën vijë horizontale në pjesën e poshtme të kokës) duhet të jenë në gjendje të tregojnë diferencën e densitetit të energjisë së dritës horizontalisht dhe e treta (e vendosur në pjesën e sipërme të kokës) duhet të na tregojë në krahasim me matja mesatare e dy diferencave të densitetit të energjisë së dritës vertikalisht.

Skedari pdf shoqërues ju tregon rrugën për të gjetur prirjen më të mirë të tubave (kashtave) që përmbajnë LDR në mënyrë që të merrni informacionin më të besueshëm për vendndodhjen tek burimi i dritës.

Me kodin e dhënë ju mund të provoni ndijimin e dritës me tre LDR. Çdo LDR aktivizon një LED përkatës që ndizet në mënyrë lineare në lidhje me sasinë e hyrjes së energjisë së dritës.

Për ata që duan disa zgjidhje më të sofistikuara po jap një fotografi të një pajisjeje eksperimentale e cila tregon se si të gjeni pjerrësinë (këndin φ) më të mirë për tubat LDR, në mënyrë që për të njëjtin kënd θ të dritës në hyrje të merrni ndryshimin më të madh në Matjet e LDRs. Kam përfshirë një plan për të shpjeguar këndet. Unë mendoj se ky nuk është vendi i duhur për më shumë informacion shkencor. Si rezultat, unë kam ardhur për të përdorur një prirje prej 30degs (45 është më mirë pse)!

Hapi 10: Dhe Disa Këshilla për… Elektronikë

Të kesh 4 servo e bën të pamundur fuqizimin e tyre direkt nga arduino. Kështu që i furnizova me energji të jashtme (kam përdorur një transformator të parëndësishëm) me 6V.

Hapi u mundësua dhe kontrollohej përmes Adafruit Motorshield V2.

Fotoceli u kontrollua nga arduino uno. Pdf -ja e bashkangjitur përfshin më shumë se informacion të mjaftueshëm për këtë. Në qarkun LDR kam përdorur rezistenca 1K.

Hapi 11: Disa fjalë për Kodin

Arkitektura e kodit ka si strategji që rutina e lakut void përmban vetëm disa rreshta dhe ka disa rutina, një për secilën detyrë.

Para se të bëni ndonjë gjë, koka merr pozicionin e saj fillestar dhe pret. Pozicioni fillestar nënkupton qepallat e mbyllura, sytë duken drejt përpara nën qepallat dhe boshti vertikal i kokës është pingul me një plan horizontal të bazës mbështetëse.

Së pari roboti duhet të zgjohet. Pra, ndërsa qëndron i qetë, ai merr matje të lehta duke pritur për një rritje të papritur dhe të madhe (ju mund të vendosni sa) në mënyrë që të filloni të lëvizni.

Pastaj i kthen së pari sytë në drejtimin e duhur dhe nëse nuk arrijnë dot pikën më të ndritshme koka fillon të lëvizë. Ekziston një kufi për çdo rrotullim i cili vjen nga kufijtë fizikë të mekanizmave. Pra, një ndërtim tjetër mund të ketë kufij të tjerë në varësi të mekanikës së ndërtimeve (gjeometrisë).

Një këshillë shtesë ka të bëjë me shpejtësinë e reagimit të robotit. Në video roboti është qëllimisht i ngadalshëm. Ju mund ta shpejtoni këtë me lehtësi duke çaktivizuar një vonesë (500); e cila vendoset në lakun void () të kodit!

Fat i mirë në bërjen!