רובוט טלפרזנס: פלטפורמה בסיסית (חלק 1): 23 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

על ידי randofo@madeineuphoria באינסטגרם! עקוב אחר המחבר:

אודות: שמי רנדי ואני מנהל קהילה בחלקים אלה כאן. בחיים קודמים ייסדתי וניהלתי את Studio Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center. אני גם המחבר של … עוד אודות randofo »

רובוט נוכחות הוא סוג של רובוט שניתן לשלוט בו מרחוק דרך האינטרנט ולתפקד כתחליף למישהו במקום אחר. לדוגמה, אם אתה בניו יורק, אך רוצה ליצור אינטראקציה פיזית עם צוות אנשים בקליפורניה, תוכל להתקשר לרובוט נוכחות בקליפורניה ולגרום לרובוט להיות העומד שלך. זהו החלק הראשון מתוך שבעה -סדרה להוראות חלק. במהלך שני ההוראות הבאות נבנה את פלטפורמת הרובוט האלקטרו -מכנית הבסיסית. פלטפורמה זו תועבר מאוחר יותר עם חיישנים ואלקטרוניקה נוספת לבקרה. בסיס זה מתרכז סביב קופסת פלסטיק אשר מספקת מבנה, ומציעה מקום פנימי לאחסון אלקטרוניקה. העיצוב משתמש בשני גלגלי הנעה מרכזיים המחוברים לסרווסים רציפים המאפשרים לו ללכת קדימה, אחורה, וסיבוב במקום. כדי למנוע ממנו להטות מצד לצד, הוא משלב שני רחפני כיסאות מתכת. כל העניין נשלט על ידי Arduino. למידע נוסף על הנושאים המכוסים בסדרת פרויקטים זו, עיין בכיתה רובוט, בכיתה אלקטרוניקה ובכיתת Arduino.

שלב 1: חומרים

מכיוון שמדובר בפרויקט בן שני חלקים, כללתי את כל החלקים ברשימה אחת. החלקים למחצית השנייה יחזרו על עצמם בשיעור זה. תזדקק ל: (x2) סרוו סיבוב רציף (x1) סרוו סטנדרטי (x1) ארדואינו (x1) 4 x מחזיק סוללות AA (x1) 2 x מחזיק סוללות AA (x6)) סוללת AA (x1) תקע חשמל מסוג M (x2) גלגלי גלגלים (x1) קופסת פלסטיק (x1) מקל סלפי (x1) אוגן צלחת תקרה 1/2 אינץ '(x1) קולב מתכת (x2) 1/4-20 x 7/8 "על 1-1/4" מחוונים בסיס (x4) 1/4 עד 20 אגוזים (x1) צינור כיווץ מגוון (x1) עניבות רוכסן מגוונות

שלב 2: מקדחים את קרן סרוו

הרחב את החורים החיצוניים ביותר של שני סרוו הסיבובים המתמשכים בעזרת מקדח בגודל 1/8 אינץ '.

שלב 3: סמן וקידוח

מרכז את קרן הסרוו על אחת מרכזות הגלגלים בגודל 3 אינץ 'וסמן את חורי החיבור של הסרוו. קדח את הסימנים האלה בעזרת מקדח בגודל 1/8'. חזור על הגלגל השני.

שלב 4: צרף

רוכסן את הגלגלים לקרני הסרוו המתאימים וקוצץ את כל זנבות העניבה של הרוכסן.

שלב 5: חבר את המנועים

בעזרת חורי ההרכבה של המנוע, רוכסן היטב את שני הסרוויים הרצופים זה לזה, כך שהם משתקפים. תצורה זו עשויה להיראות פשוטה, אך למעשה היא מערכת הנעה חזקה למדי עבור הרובוט.

שלב 6: סמן את פתחי הגלגלים

עלינו לחתוך שני מלבנים במרכז המכסה כדי להעביר את הגלגלים. מצא את מרכז מכסה הגביע על ידי ציור X מפינה לפינה. המקום בו X מצטלב הוא נקודת המרכז. מהמרכז, מדדו 1-1/4 "פנימה לכיוון אחד הקצוות הארוכים ביותר וסיימו סימן. שיקפו זאת בצד הנגדי. לאחר מכן מדדו 1-1/2" למעלה ולמטה מסימני המרכז וסוונו את המידות הללו כ לבסוף, מודדים 1-1/2 "כלפי חוץ לכיוון הקצה הארוך מכל אחד מהסימנים הפנימיים, ועושים שלושה סימנים חיצוניים כדי לחלוט את הקצה החיצוני של קווי החיתוך. שימו לב שלא טרחתי לסמן את המדידות הללו מכיוון הם התייצבו בצורה מושלמת עם השוקת במכסה לקצה הקופסה. עליך להשאיר קווי מתאר של שתי קופסאות בגודל 1-1/2 "x 3". אלה יהיו עבור הגלגלים.

שלב 7: חותכים את הפתחים

בעזרת הסימונים כמדריך, חותכים שני פתחי גלגל מלבניים בגודל 1-1/2 "x 3" בעזרת חותך קופסא או להב דומה.

שלב 8: סמן וקידוח

מקם את מכלול המנוע במרכז המכסה כך שהגלגלים יושבים במרכז שני החורים המלבניים ולא נוגעים באחד הקצוות. ברגע שאתה בטוח שהשגת מיקום גלגלים נכון, סמן סימן בכל צד של כל אחד מהמנועים. זה ישמש כמדריכי קידוח לחורים שישמשו לקשירת המנועים באמצעות רוכסן למכסה. לאחר שהסימנים נעשים, מקדחים כל אחד מהחורים בעזרת מקדח בגודל 3/16 אינץ '.

שלב 9: חבר את גלגלי ההנעה

רוכסן היטב את מנועי הסרוו למכסה באמצעות חורי ההרכבה המתאימים. קוטע את זנבות העניבה של הרוכסן. על ידי הרכבת המנועים באמצע הרובוט יצרנו מכלול כונן חזק. הרובוט שלנו לא רק יוכל ללכת קדימה ואחורה, אלא גם לפנות לשני הכיוונים. למעשה, לא רק שהרובוט יכול לסטות שמאלה או ימינה על ידי שינוי במהירויות המנועים בזמן הנהיגה, הוא יכול גם להסתובב במקומו. הדבר נעשה על ידי סיבוב המנועים באותה מהירות לכיוונים מנוגדים. בשל יכולת זו, הרובוט יכול לנווט במרחבים צפופים.

שלב 10: הכינו את המחוונים

הכן את המחוונים על ידי השחלת 1/4-20 אגוזים בערך באמצע הדרך בברגים המשוריינים. המחוונים משמשים לפילוס הרובוט, וייתכן שיהיה צורך להתאים אותם מאוחר יותר כדי לאפשר לרובוט לנהוג בצורה חלקה מבלי להטות.

שלב 11: מקדחים ומחברים מחוונים

בערך 1-1/2 "פנימה מכל אחד מהקצוות הקצרים של הקופסה, יש לסמן במרכז. לקדוח דרך הסימנים האלה עם מקדח 1/4". הכנס את המחוונים דרך החורים והדק אותם עם 1/4 -20 אגוזים. אלה משמשים כדי לשמור על איזון הרובוט. הם לא צריכים להיות כל כך גבוהים שגלגלי ההנעה מתקשים ליצור מגע עם פני הקרקע, וגם לא כל כך נמוכים שהרובוט מתנדנד הלוך ושוב. סביר להניח שתצטרך להתאים את הגובה של אלה כשתתחיל לראות כיצד הרובוט שלך פועל.

שלב 12: המעגל

המעגל די פשוט. הוא מורכב משני סרוו סיבוב רציף, סרוו סטנדרטי, ארדואינו ואספקת חשמל 9V. החלק המסובך במעגל זה הוא בעצם ספק הכוח 9V. במקום להיות מחזיק סוללה אחד בודד, הוא למעשה מחזיק סוללה של 6V ו- 3V בסדרה ליצירת מחזיק 9V. הסיבה לכך היא שהשרווסים זקוקים למקור כוח של 6 וולט, והארדואינו זקוק למקור מתח של 9 וולט. על מנת לספק כוח לשניהם, אנו מחברים חוט למקום שבו חומרי האספקה של 6V ו- 3V מולחמים יחד. חוט זה יספק מנועים של 6V, בעוד שהחוט האדום היוצא מאספקת 3V הוא למעשה אספקת 9V הנדרשת ל- Arduino. כולם חולקים את אותה הטענה. זה אולי נראה מבלבל מאוד, אבל אם תסתכל בזהירות תראה שזה בעצם די פשוט.

שלב 13: חוטי חשמל וארקה

במעגל שלנו יש לחלק את חיבור החשמל של 6V לשלוש דרכים ואת חיבור הקרקע צריך לפצל ארבע דרכים. לשם כך נלחם שלושה חוטים אדומים של ליבה מוצקה לחוט אדום אחד ליבה מוצקה. נלחם גם מוצק חוט שחור ליבה לארבעה חוטים שחורים בליבה מוצקה.

אנו משתמשים בחוט ליבה מוצק מכיוון שהם במידה רבה צריכים להתחבר לשקעי סרוו.

כדי להתחיל, חותכים את מספר החוטים המתאים, ומפשיטים מעט בידוד מקצה אחד של כל אחד.

סובב יחד את קצות החוטים.

הלחם את החיבור הזה.

לבסוף, החלק החלק של צינור כיווץ על החיבור והמיס אותו למקומו כדי לבודדו.

כעת הלחמת שני רתמות חיווט.

שלב 14: חיבור רתמת החיווט

הלחם יחד את החוט האדום ממחזיק הסוללות 4 X AA, את החוט השחור ממחזיק הסוללות 2 X AA ואת החוט האדום היחיד מרתמת חיווט החשמל. לבודד חיבור זה בעזרת צינור כיווץ. זה ישמש כחיבור החשמל של 6V לשירותים. לאחר מכן, הלחם את החוט השחור ממחזיק הסוללות 4 X AA לחוט השחור היחיד מרתמת החיווט הקרקעית. לבודד זאת גם עם צינור כיווץ. זה יספק חיבור קרקע לכל המעגל.

שלב 15: חבר את תקע החשמל

סובב את מכסה המגן מהתקע והחלק את המכסה לאחד החוטים השחורים מרתמת החיווט כך שניתן יהיה לסובבו שוב מאוחר יותר. חוט ליבה מוצקה אדומה למסוף המרכזי של התקע. סובב את המכסה בחזרה לתקע כדי לבודד את החיבורים שלך.

שלב 16: צור את חיבור 9V

הלחם את הקצה השני של הכבל האדום המחובר לתקע החשמל לחוט האדום מחבילת הסוללה, ובודד אותו בעזרת צינור כיווץ.

שלב 17: הרכיבו את מחזיקי הסוללה

הנח את מחזיקי הסוללות בצד אחד של מכסה הקופסה, וסמן את חורי ההרכבה שלהם באמצעות סמן קבוע. קדח את הסימנים האלה בעזרת מקדח בגודל 1/8 אינץ '. לבסוף, הידוק את מחזיקי הסוללה למכסה באמצעות 4-40 ברגים שטוחים ו אֱגוֹזִים.

שלב 18: תכנת את הארדואינו

קוד הבדיקה של Arduino הבא יאפשר לרובוט לנהוג קדימה, אחורה, שמאלה וימינה. הוא נועד רק לבדוק את הפונקציונליות של מנועי הסרוו הרציפים. נמשיך לשנות ולהרחיב את הקוד הזה ככל שהרובוט יתקדם.

/*

Telepresence Robot - קוד קוד בדיקת גלגל הנעה אשר בודק את הפונקציונליות קדימה, אחורה, ימינה ושמאלה של בסיס רובוט הטלפז'נס. */ // כלול את ספריית הסרוו #כלול // ספר לארדואינו שיש סרוו רציף Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; הגדרת void () {// צרף את הסרווסים המתמשכים לפינים 6 ו -7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // התחל את סרוו הרציפים במצב מושהה // אם הם ממשיכים להסתובב מעט, // שנה מספרים אלה עד שהם מפסיקים את ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } לולאת חלל () {// בחר מספר אקראי בין 0 ל -3 טווח אינט = אקראי (4); // מחליף שגרות המבוססות על המספר האקראי שבחר רק (טווח) {// אם נבחר 0 פנה ימינה והשהה במקרה שני 0: ימינה (); עיכוב (500); stopDriving (); עיכוב (1000); לשבור; // אם נבחר 1 פנה שמאלה והשהה במקרה שני 1: שמאל (); עיכוב (500); stopDriving (); עיכוב (1000); לשבור; // אם נבחר 2 עבור קדימה והשהה במקרה שני 2: קדימה (); עיכוב (500); stopDriving (); עיכוב (1000); לשבור; // אם נבחר 3 חזור אחורה והשהה במקרה שני 3: אחורה (); עיכוב (500); stopDriving (); עיכוב (1000); לשבור; } // השהה למשך אלפית השנייה ליציבות עיכוב הקוד (1); } // פונקציה להפסקת הנהיגה void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // פונקציה להניע קדימה חלל ריק קדימה () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // פונקציה לנהוג לאחור חלל לאחור () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // פונקציה לנהוג חלל ימני ימינה () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // פונקציה להנעת חלל שמאל שמאל () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

שלב 19: צרף את הארדואינו

הנח את הארדואינו בכל מקום, בתחתית הקופסה. סמן את שני חורי ההרכבה של הארדואינו וסמן סימן נוסף ממש מחוץ לקצה הלוח הסמוך לכל אחד מחורי ההרכבה. בעיקרון, אתה יוצר שני חורים כדי לקשור את לוח הארדואינו לקופסת פלסטיק. מקדחים את כל הסימנים הללו. השתמשו בחורים כדי לקשור את הארדואינו לחלק הפנימי של הקופסה. כרגיל, גזרו משם כל זנבות העניבה עם רוכסן.

שלב 20: חבר את החוטים

עכשיו הגיע הזמן סוף סוף לחבר הכל ביחד. חבר את החוטים האדומים של 6V לשקע של מנוע הסרוו התואם את החוט האדום שלו. חבר את חוטי הקרקע לשקע החוט השחור המתאים. חבר חוט ליבה מוצק בגודל 6 אינץ 'לשקע מיישר קו עם החוט הלבן. חבר את הקצה השני של אחד החוטים הירוקים לפין 6, והשני לסיכה 7. לבסוף חבר את תקע החשמל 9V לשקע החבית של הארדואינו.

שלב 21: הכנס סוללות

הכנס את הסוללות למחזיקי הסוללות. קח בחשבון שהגלגלים יתחילו להסתובב כאשר אתה עושה זאת.

שלב 22: מהדקים את המכסה

שים את המכסה והדק אותו. כעת תהיה לך פלטפורמת רובוט פשוטה מאוד החולפת קדימה, אחורה, שמאלה וימינה. נרחיב עוד על כך בשיעורים הקרובים.

שלב 23: פתרון בעיות

אם זה לא עובד, בדוק את החיווט שלך מול סכמטי. אם זה עדיין לא עובד, העלה מחדש את הקוד. אם גם זה לא גורם לו לפעול, בדוק אם הנורה הירוקה על הארדואינו דולקת. אם זה לא, קנה סוללות חדשות. אם זה בעיקר עובד, אבל לא עוצר לגמרי בין התנועות, עליך להתאים את הגימור. במילים אחרות, נקודת האפס על המנוע אינה מוגדרת בצורה מושלמת, כך שלעולם לא תהיה עמדה ניטראלית שתשהה אותה. כדי לתקן זאת, משבשים את מסוף הבורג הקטן בחלקו האחורי של הסרוו ומשנים אותו בעדינות רבה עד שהמנוע מפסיק להסתובב (כשהוא במצב מושהה). ייתכן שיחלוף רגע עד שהוא יהיה מושלם. בהנחיה הבאה בסדרה נצמיד מחזיק טלפון מתכוונן.