Prima - një robot që luan në piano: 13 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:22

Ideja e një roboti që luan një instrument më magjepsi gjithmonë, dhe unë gjithmonë kam dashur ta ndërtoj vetë. Sidoqoftë, unë kurrë nuk kam pasur shumë njohuri për muzikën dhe instrumentet muzikore, kështu që kurrë nuk mund të kuptoja se si do të filloja në të vërtetë me këtë. Deri kohët e fundit, unë u interesova për të bërë muzikë, fillova të mësoj produkte të prodhimit të muzikës dhe pasi kam marrë një tastierë MIDI, kam kuptuar se ky nuk është një instrument i vështirë për t’u luajtur dhe në fakt mund të ndërtoj një robot që mund ta luajë atë. Kështu, kështu filloi krijimi i Prima.

Unë nuk isha i sigurt për suksesin e këtij projekti, kështu që nuk u shqetësova ta dokumentoja atë. Por meqenëse doli të funksiononte shkëlqyeshëm, unë vendosa të ndaj detajet me komunitetin Instructables. Ky nuk do të jetë një regjistër ndërtimi hap pas hapi, por më shumë një udhëzues për të filluar. Unë do të shpjegoj se si funksionon secila pjesë e këtij roboti, ndaj fotografitë e tyre dhe kodin për Arduino. Shpresoj se do të jetë e mjaftueshme nëse doni të përsërisni këtë projekt.

Dhe, dizajni u frymëzua nga kjo udhëzues, thërrisni JimRD!

Pra, le të fillojmë

Hapi 1: Vështrim i përgjithshëm i projektit

Prima është një robot që mund të luajë tastierë/piano ose ndonjë instrument të ngjashëm të bazuar në çelës. Ajo ka një Arduino Uno si tru, një ekran LCD për daljen vizuale dhe një sensor tejzanor për fillimin pa prekje. Çdo përshtatës i energjisë që jep 5 volt 2 amp duhet të jetë në gjendje ta furnizojë atë.

Ajo ka karakteristikat e mëposhtme -

• Programueshëm - Mund të programohet për të luajtur çdo përbërje që është e kufizuar brenda një oktava.
• Tempo e rregullueshme - Tempi që do të ndjekë gjatë luajtjes së instrumentit mund të vendoset në kod.
• Fillimi pa prekje - Përdoruesi mund të aktivizojë lojën vetëm duke rrëshqitur dorën e tij/saj në sensor, i cili do të jetë shumë i dobishëm nëse përdoruesi është i zënë duke luajtur një instrument tjetër dhe dëshiron që Prima të luajë së bashku me të/saj pas një kohe të caktuar. Lojtari njerëzor që bllokohet me një lojtar robot - edhe kjo mund të arrihet gjithashtu, me ndihmën e kësaj veçorie.

Hapi 2: Video

Mund ta shikoni duke luajtur një tastierë në video.

Hapi 3: Krijimi i modelit 3D

Pas përfundimit të asaj që duhet të jetë në gjendje të bëjë, unë projektova trupin në TinkerCAD në mënyrë që të filloja ta ndërtoja me një ide të qartë të asaj që po bëja.

Kjo qasje më ndihmoi shumë që të përfundoja me një robot me pamje të pastër që punon saktësisht ashtu siç ishte projektuar. Edhe pse më duhej të modifikoja disi modelin origjinal gjatë ndërtimit të tij, prapë modeli 3D më kurseu shumë kohë dhe përpjekje. Ju mund ta shihni modelin 3D në më shumë detaje këtu.

Hapi 4: Pjesët dhe mjetet

Për pjesën elektronike, do t'ju duhet -

• Arduino Uno (Sasia - 1)
• Ekran LCD 16x2 (Sasia - 1)
• Përshtatës I2C për ekranin LCD (Sasia - 1)
• TowerPro SG90 Micro Servo (Sasia - 2)
• Sensor tejzanor HC -SR04 (Sasia - 1)
• Toggle Push Switch (Sasia - 1)
• Zile (Sasia - 1)
• Vero board/ Dot Board/ Perf Board
• Tela meshkuj për meshkuj dhe meshkuj për femra tela bluzë

Për të bërë trupin -

• Fletë PVC 5 mm
• Cikli foli (Sasia - 2)
• Vida
• Tub mbajtës i rimbushjes së stilolapsit
• Bojë spërkatëse (nëse doni ta lyeni)

Mjetet që ju nevojiten -

• Super ngjites
• Armë me ngjitës të nxehtë
• Makine per ngjitjen e metalit
• Anti-prestar (prerës letre A. K. A)

Hapi 5: Qarku

Pjesa e qarkut ishte mjaft e lehtë. Unë po shpjegoj se si e bëra secilin segment të tij -

Segmenti LCD - Kam përdorur një përshtatës I2C për LCD në mënyrë që Arduino të mund të komunikojë me të mbi I2C, gjë që nuk ishte e nevojshme, por thjeshtoi qarkun dhe zvogëloi numrin e telave. Mund të përdorni një LCD standard duke modifikuar pak kodin.

Segmenti i energjisë - Unë bëra një qark të thjeshtë në veroboard i cili përbëhet nga një ndërprerës kalimi, një zile, një LED (të cilën vendosa të mos e përdor më pas) dhe një autobus të zakonshëm 5V. Autobusi i energjisë si brenda, kunjat 5V dhe toka të servos, sensori i sonarit, LCD dhe Arduino janë të gjitha të lidhura me njëri -tjetrin respektivisht. Një kunj i çelësit të shtytjes është i lidhur me linjën 5V+, dhe një kunj tjetër është i lidhur me kunjin VCC të furnizimit me energji elektrike. Linja e tokëzimit lidhet drejtpërdrejt me kunjin tokësor të furnizimit me energji elektrike. Pra, Prima mund të ndizet/fiket duke përdorur ndërprerësin. Zileja dhe LED janë të lidhura paralelisht, dhe kunja VCC e tyre shkon në kunjin 13 të Arduino. Toka e tyre është e lidhur me tokën e zakonshme të autobusit të energjisë.

Modifikimi i lidhësit të Servos - Meqenëse telat e bluzave shpesh priren të shkëputen nga lidhësi i servo, unë preva VCC dhe tela tokëzimi nga të dy servos dhe i bashkova drejtpërdrejt në autobusin e energjisë. Për kunjat e sinjalit, megjithatë, kam përdorur tela kërcyes për t'i lidhur ato me Arduino.

Sensori Sonar - Ngjitën dy tela përkatësisht në VCC dhe kunjin e sensorit të sonarit, të cilët shkojnë në autobusin e zakonshëm të energjisë, dhe përdorën tela kërcyes për lidhjen e këmbëzës dhe kunjit të jehonës në Arduino.

Arduino - Mundësohet përmes lidhësit të folesë së fuçisë.

Cila shkon tek e cila -

Kunja e këmbëzës së sensorit Sonar -> Kunja A2 e Arduino

Kunja e jehonës së Sonar Sensorit -> Kunja A3 e Arduino

Kodi SDA i Përshtatësit I2C -> Kodi A4 i Arduino

Kodi SCL i Përshtatësit I2C -> Kodi A5 i Arduino

VCC e Buzzer -> pin D13 i Arduino

Shtypja e butonit të sinjalit të servo -> pin D9 i Arduino

Pina e sinjalit të servo të aksit X -> kunja D8 e Arduino

Të gjitha kunjat VCC dhe toka janë të lidhur me autobusin e zakonshëm të energjisë.

Hapi 6: Montimi i sensorit Sonar

Fotografia është vetë-shpjeguese, thjesht e ngjitur një raft në formë L në "mur" dhe sensorin e sonarit të ngjitur me nxehtësi në raft.

Hapi 7: Bërja e hekurudhës së Boshtit X

Unë huazova konceptin e hekurudhës së boshtit X nga makinat CNC. Janë vetëm dy zinxhirë cikli të vendosur paralelisht me njëri -tjetrin, dhe "muret" kanë vrima nëpër të cilat kalojnë bishtat e ciklit. Në skajet e tjera të mureve, bishtat e ciklit janë ngjitur me nxehtësi në mure, në mënyrë që të mos lëvizin. Flokët e ciklit janë mjaft të fortë për të mbështetur platformën e boshtit X.

Hapi 8: Platforma e Boshtit X

Shtë pjesa që shkon anash për të arritur në çelësa të caktuar dhe ka një servo që ka një krah të ngjitur në të, e cila shtyp tastin.

Ajo ka dy tuba për mbajtësen e rimbushjes të stilolapsit të ngjitur në mënyrë të nxehtë në pjesën e poshtme të saj, përmes së cilës shkojnë rrezet e ciklit duke e lejuar atë të rrëshqasë mbi to. Unë e mora këtë tub nga një stilolaps, ju mund të përdorni çdo gjë që i përshtatet zhurmave, siç është pirja e kashtës.

Pastaj, në mes të fletës së poshtme PVC, ka një fletë tjetër PVC që qëndron drejt. Ajo ka një vrimë të prerë në pjesën e poshtme e cila i përshtatet trupit servo dhe servo futet përmes saj. Servo është siguruar me anë të zamit të nxehtë.

Servo ka një krah të lidhur me të. Kur roboti duhet të shtypë një çelës, servo e kthen krahun poshtë duke rezultuar në një shtypje të tastit dhe e rrotullon atë në pozicionin e tij të mëparshëm.

Hapi 9: Zhvendosja e Platformës së Boshtit X

Servo "Lëvizësi i boshtit X" është ngjitur në një platformë të ngritur e cila është në anën e majtë të robotit. Platforma e boshtit X ka një raft në pjesën e sipërme ku një krah është i lidhur me një vidë. Në skajin tjetër të krahut, një krah tjetër është i lidhur duke përdorur vidë dhe ky është i lidhur me bririn e ndihmës. Të gjitha nyjet janë të lëvizshme, dhe servo mund të drejtojë platformën e boshtit X në binarët e boshtit X duke rrotulluar bririn e tij majtas/djathtas, gjë që do t'i bëjë krahët të shtyjnë/tërheqin platformën në binarë.

Lidhjet bëhen duke përdorur vida.

Hapi 10: Kodi

Pasi të keni përfunduar ndërtimin e trupit dhe qarkut, ngarkoni kodin në Arduino. Vendoseni robotin paralelisht me tastierën/pianon Platforma e aksit x së pari do të fillojë të lëvizë majtas dhe do të ndalet në një pikë të caktuar. Lëvizni robotin derisa çelësi C i pianos të arrijë atë pikë. Ky është një hap vendimtar, sepse pa e pozicionuar robotin në këtë mënyrë, nuk do të luajë melodinë në mënyrë korrekte. Pastaj ndizni robotin, ai duhet të fillojë të luajë një melodi brenda pak sekondash.

Kodi është mjaft themelor dhe ka vend për përmirësim. Nëse dëshironi që roboti të luajë melodinë tuaj, thjesht duhet ta vendosni në kodin që është mjaft i lehtë.

Hapi 11: Pikturojeni atë

Nëse doni ta pikturoni si e imja (unë do ta sugjeroja shumë ta bëni këtë, duket se është pikturuar më mirë), bëni së pari të gjitha pjesët e trupit, sigurohuni që ato të jenë prerë saktë. Pastaj, lajini ato duke përdorur sapun në mënyrë që të mos kenë vaj dhe papastërti. Njerëzit zakonisht lëmojnë sipërfaqen para se ta pikturojnë, por këtu nuk keni nevojë. Spërkatni së pari një shtresë mbi to, jepini kohë të mjaftueshme që të thahen (Disa orë), pastaj lyeni një shtresë tjetër. Ju mund të filloni të montoni pjesët dhe t'i ngjitni ato pasi të thahet bojë.

Kam përdorur bojë llak për të pikturuar timen

Hapi 12: Vendosja dhe organizimi i pajisjeve elektronike

E vidhosa Arduino në fletën PVC bazë dhe ngjita nxehtë si qarkun e energjisë ashtu edhe LCD-në në tabelën bazë. Organizoni telat me zam të nxehtë.

Hapi 13: Përfundim: Faleminderit që lexuat udhëzimet

Pra, kështu e kam ndërtuar Prima -n. Shpresoj që regjistri i ndërtimit të ishte i qartë dhe i lehtë për t'u kuptuar. Nëse keni ndonjë pyetje, mos ngurroni t'i lini ato në pjesën e komenteve, do të përpiqem t'ju përgjigjem sa më shpejt që të jetë e mundur.

Planet e ardhshme me këtë projekt -

• Bërja e një softueri për programimin e Prima më lehtë.
• Shtimi i funksionit të përgjimit të tempit në mënyrë që thjesht të prekni një buton për rregullimin e ritmit.
• Ndërrimi i servos me ato më të qeta dhe më të shpejta

Nëse e ndërtoni këtë, bëni fotografi në koment, do të doja të shihja tuajat!:)