Sparky - רובוט טלפז'נס מבוסס אינטרנט: 15 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

השם ספארקי מבוסס על ראשי תיבות של דיוקן עצמי חפץ מסתובב I כותרת מביכה לפרויקט אמנותי שהתחיל בתחילת שנות ה -90. מאז אותה תקופה התפתחה ספארקי מצעצוע RC גדול במיוחד עם כמה מצלמות וידיאו של צג תינוקות לכדי רובוט טלפנסנציה אוטונומי המאפשר אינטרנט מלא. היו הרבה גרסאות שונות לאורך השנים, תוך שימוש במגוון רחב של טכנולוגיות ופתרונות, אך תמיד עם אותה מטרה לספק פלטפורמה לטלוויזציית וידאו בשידור חי ולשיטוט אוטונומי מרחוק. רוב הציוד הנדרש לפרויקט זה זמין מהמדף והרבה ממה שהשתמשתי בו כבר היה בחנות שלי מפרויקטים קודמים, בתקווה שיהיו לך ציוד דומה, אך היה מוכן לאלתר, לזרוק צלילה או לפגוע בקרייגסליסט בגלל החמצה. parts. Sparky משתמשת ב- Skype כבסיס לצ'אט הווידיאו, כמו גם בתוכנות מותאמות אישית (וקוד מקור) שאנו מספקים עבור בקרות סרוו בסיסיות להנעת גלגלים. אתה יכול להתאים אישית את הקוד הזה כדי להוסיף פונקציונליות לרובוט שלך - כולל יותר סרוו, זרועות אחיזה וחיישנים & אתה מוגבל רק על ידי הדמיון וההמצאה שלך. זכור כי כל רובוט יהיה שונה, כך שמדריך זה אינו מהווה הוראות מלאות. תחשוב על זה כנקודת מוצא, בסיס שעליו אתה מעצב ובונה יצירה ייחודית משלך של ספארקי.

שלב 1: חלקים - שלדה ורכבת נסיעה

שלדה ורכבת נסיעה: Vex היא ערכת רובוטיקה חינוכית פופולרית. זה דומה מאוד לסט ארקטור מסורתי, עם תוספת של מנועי סרוו, גלגלים והילוכים מתוחכמים (VEX כולל גם שפת תכנות משלו ולוח מחשבים לייצור רובוטים שלמים, אבל אנחנו לא משתמשים בהם עבור ספארקי).

שלב 2: חלקים - כוח

הספק: סוללת תחביב קומפקטית 12V, 7Ah. יחד עם מהפך חשמלי, DC ל- AC, הוא מספק מספיק מיץ להפעלת הרובוט במשך כמה שעות בטעינה אחת.

שלב 3: חלקים - מוח

מוח: מק מיני מהדור הראשון זול ומציע עוצמה ופונקציונליות רבה באריזה זעירה הכוללת WiFi, בלוטות 'ומספיק יציאות לחיבור הכל (USB, Ethernet, FireWire, אודיו).

שלב 4: חלקים - מערכת העצבים

מערכת העצבים: כדי לגשר על הפער בין המחשב למנועי הסרוו, Sparky משתמש בלוח בקר MAKE.

שלב 5: תוכנה

תוכנה: ספארקי משתמשת בסקייפ, תוכנת ה- VoIP החינמית הפופולרית והצ'ט-וויד כבסיס להתקנת הטלפזנס הנוכחית, אך הגדלנו את פונקציונליות הצ'אט שלה עם תוכנות מותאמות אישית המוסיפות שליטה במנוע. ניתן לשנות קבצים אלה כך שתוכל להוסיף פונקציות נוספות כגון חיישנים, זרועות אחיזה ועוד.

שלב 6: רכיבים אחרים

רכיבים אחרים: צג LCD, עכבר, כבלי מצלמת רשת - USB, Firewire, Ethernet, מתח, וידיאו, שמע ספק כוח מתכוונן לחיזוק גלגלי Caster של סרוו.

שלב 7: כלים

כלים: מפתח ברגים לאילן עבור מברגי Vex מברגים עניבות רוכסן שונות

שלב 8: רכבת CHASSIS ו- DRIVE -1

גרסאות קודמות של שלדת ספארקי התבססו על חומרים שונים, כולל פלדה מרותכת, לגו ועוד. הגרסה הנוכחית של ספארקי מנצלת את מערכת העיצוב הרובוטית VEX, באמצעות קורות פלדה, צלחות ואומים/ברגים דמויי ערקטור, כמו גם את ההילוכים, הגלגלים והצירים הכלולים. ערכות אלה חוסכות הרבה זמן בזמן שאתה בוחר את הממדים המדויקים של הבוט שלך. כמה גלגלי גלגלים כלליים מספקים זריזות בפניות צרות. אתה יכול לבנות עם חומרים דומים בקנה מידה של צעצוע, או שאתה יכול לבחור לייצר מסגרת חזקה יותר מפלדה מרותכת בדיוק כמו הספארקי המקורית.

שלב 9: רכבת CHASSIS & DRIVE - 2

ערכת VEX כוללת חלקים נהדרים רבים, כולל סרוו סטנדרטי עם טווח תנועה מוגבל של 180*, אך גם שני סרוו מנועים עם סיבוב מלא המסתובבים לגמרי כמו מנועי DC. אלה נוחים מכיוון שהם מפשטים את הדרישות ליצירת תנועת גלגל בסיבוב מלא. (לרובוט המקורי של ספארקי היו 2 סרוו טווח מוגבל, אך אלה לא הניעו את גלגלי הרובוט ישירות. במקום זאת הם העבירו פיזי פוטרים שהיו מחוברים לכיסאות הגלגלים המקוריים, לכאורה פתרון מורכב דמוי רובע גולדברג שעבד בצורה מפתיעה במשך שנים אבל עדיין מרגיז את רוב המהנדסים!).

שלב 10: רכבת CHASSIS & DRIVE - 3

סרוו VEX אינם חזקים במיוחד, אך באמצעות ההילוכים המצורפים הם עדיין יכולים לספק מספיק מומנט לגלגלים אם כי עם הקרבת המהירות. זה עובד מספיק טוב על משטחים קשים אבל נאבק על השטיח או אפילו על בליטות קטנות. השלב הבא עשוי להוסיף כמה סרוו סיבוב מלא חזקים יותר, או אפילו לבצע את הקפיצה למנועי DC למרות שזה ידרוש גם תכנות נוסף.

שלב 11: רכבת CHASSIS & DRIVE - 4

לא מעט זמן הושקע בעיבוד מחדש של שלדת VEX בכדי לשמור עליה קלה ככל האפשר ועדיין כל החלקים מתאימים. הבחירה במסך הייתה מאתגרת במיוחד. במקור השתמשתי במסך 7 קל משקל, אך היה לו רזולוציה כה נמוכה עד שאי אפשר היה לראות היטב. בסופו של דבר, מסך LCD 17 ישן עשה את העבודה, אם כי עם משקל ניכר בתוספת משקל. סוגיית בנייה נוספת היא חלוקת המשקל. הסוללה, המהפך וספקי הכוח חייבים להיות ממוקמים כך שמשקלם יהיה מרוכז בין הגלגלים ולא יגרום עומס רב על אף אחד מהם. כל הנושאים הללו יוצרים חידה מאתגרת של רכיבים ארוזים היטב וכבלים צמודים.

שלב 12: מחשב והיקפים

אחת הסיבות לכך שהספארקי הנוכחי כל כך קטן נובעת מגודל ההשראה של ה- Mac Mini. זו הייתה הבנה יוצאת דופן שכוח המחשוב הדרוש להנעת הפרויקט הזה הולך ונעשה קטן יותר ויותר. המאמצים הקודמים כללו שולחן עבודה בגודל G4 בגודל מלא, מנורת Luxo Lamp iMac ואפילו מק קוביית נדיר הראייה. אפילו התחלתי לחטט ברעיון של אייפון ספארקי, אבל יש לו בעיות משלו וחיבור חומרת המחשב הוא פשוט. במבט בחלק האחורי של ה- Mac מ- L ל- R, יש כבל חשמל, Ethernet (לבקר MAKE), Firewire (iSight), כבל צג, USB (בקר MAKE), USB נוסף (מקלדת ועכבר). כל הכבלים העודפים, הלבנים החשמליות וכו 'ונקשרים עם רוכסן ונצמדים לשלדה. ישנם שלושה כבלי מתח AC, צג LCD ולוח ה- MAKE, כולם נכנסים למפצל תלת כיווני המחובר לממיר DC-to-AC, ארוז ליד הסוללה 12 וו '. אתרנט וכבל ה- USB מתחברים לבקר MAKE, אחד לנתונים, השני לחשמל. בשלב זה, הוא מחשב פועל המאפשר WiFi, מופעל באמצעות סוללה, מחובר ללוח MAKE ויושב על גלגלים (אך עדיין אינו ניתן לנהיגה)). עכשיו זה זמן טוב לבדוק דברים. הפעל אותו ופתור בעיות עם אודיו, וידאו, WiFi וכו 'והורד והשתמש ב- Skype לביצוע שיחות וידאו. הקפד לנקות את כל המטרדים האפשריים הללו לפני שתמשיך לשלב הבא.

שלב 13: בצע בקר

לוח בקר נדרש כדי ליצור חיבור פיזי בין ה- Mac למנועי הסרוו. הלוח מקבל פקודות מהמחשב והופך אותם לדחפים חשמליים שמסובבים את המנועים. הוא יכול גם לקבל אותות מחיישנים (אינפרא אדום, מגע, אור) ולשלוח את הנתונים האלה בחזרה למחשב. יש הרבה בקרים שונים. אחד הפופולריים ביותר הוא כנראה Arduino, לוח בקר זול, בעל קוד פתוח שאנשים רבים מעדיפים. קיבלתי לוח MAKE לפני כמה שנים כשהוא בקושי יצא משלב האב טיפוס. גרסאות חדשות יותר של הלוח דומות, אך כנראה שהן מעט פשוטות יותר להתקנה. אני ממליץ בחום לבקר באתר MakingThings לקבלת קושחה עדכנית אחרת ועדכוני הלוח. דבר נחמד בבקר MAKE הוא כל הנוחות המובנית בו ממש, כמו מספר עצום של יציאות אנלוגיות ודיגיטליות עבור קלט ופלט. החשוב מכולם עבור ספארקי הם ארבעת חריצי הסרוווג plug-and-play. סרוו VEX מתחברים ישירות לחריצים 0 ו -1, וחוסכים הרבה זמן ומאמץ ביצירת החיבורים מאפס. ללוח ה- MAKE יש גם מתג נוח לספק סרוו, שיכול לרדת ישירות מלוח ה- MAKE ב -5 וולט, או שניתן לחבר ספק כוח חיצוני כדי להגביר את המיץ עד 9 וולט. מנועי VEX של Sparky עמוסים במשקל רב יותר ממה שהם מדורגים, כך שהעוצמה הנוספת מסייעת לסובב את הגלגלים (נראה כי למנועים יש מעגל ניתוק פנימי שמונע מהם להישרף אם מופעל יותר מדי כוח). אם אתה משתמש ב- Arduino או בלוח בקר אחר, חפש באינטרנט כדי למצוא את המידע הדרוש להנעת סרוו. זה אמור להיות די קל למצוא.

שלב 14: תוכנה

למעשה השימוש בספארקי דורש שני מחשבים-ה- Mac Mini המשולב, ומחשב אחר המאפשר אינטרנט ומוכן צ'אט וידאו. תחשוב על המחשב השני הזה כבית הבקרה של ספארקי. אני משתמש ב- powerbook ישן ובמצלמת iSight. שני המחשבים דורשים סקייפ. פרויקט Sparky משתמש בו לצ'אט וידאו, אך גם מנצל את פונקציית צ'ט הטקסט שלו לפקודות שליטה במנועים באמצעות חיבור סקייפ- כך שאם סקייפ מתחבר, הרובוט ניתן לנהיגה ללא צורך בחיבור נוסף ביניהם. כיצד הוא פועל: בנוסף ל- Skype, Sparky דורשת תוכנת פלאגין מותאמת אישית. תוסף תא הבקרה מגיע עם פקדי WASD בסגנון משחקי וידאו ממופים למקלדת. הקשות מהביתן נשלחות כהודעות טקסט בתוך סקייפ ל- Sparky on Mac Mac, שם עותק נוסף של הפלאגין מקבל את הודעות הטקסט ומתרגם אותן לפקודות תנועה שנשלחות לבקר MAKE, ששולח כוח לשרווסים. הנה התוכנה המותאמת אישית להלן הוראות תוכנה

שלב 15: להיות נוצץ

נהיגה ספארקי היא חוויה ייחודית, תערובת של sim rover מאדים ורשתות חברתיות חיות מתובלות עם תרגילי אש טכניים תכופים. זה גורם לאנשים לחשוב גם על הפחדים שלהם וגם על המשיכה לרעיון של הכלאה בין אדם למכונה. אבל מדהים כמה מהר אנשים שוכחים שהם מדברים עם סייבורג של חצי מכונה ובתוך כמה חילופי דברים, ספארקי מסוגלת ליצור קשר אנושי אמיתי בין המשתתפים. במשך השנים גרסאות של ספארקי שימשו כ- מדריך טיולים בגלריה, זמר וג'אז להקה, מנחה מסיבות ומשתתף וירטואלי של בורנינג מן. אבל הפוטנציאל של ספארקי גדול בהרבה מהדוגמאות האלה. מה אתה יכול לגרום לספארקי לעשות? לאן היית לוקח את זה? כיצד אתה רואה את רובוטי הטלפזנס המשפיעים על האופן שבו אתה מתקשר עם העולם?