בסיס רובוט מחשב נייד מהיר: 8 שלבים (עם תמונות)

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

כשיתוף פעולה בין TeleToyland ו- RoboRealm, בנינו בסיס מהיר עבור רובוט מבוסס מחשב נייד באמצעות ערכת Parallax Motor & Wheel Kit. עבור הפרויקט הזה, רצינו לשמור עליו במהירות ובפשטות, ורצינו להשאיר את החלק העליון של הרובוט ברור לגמרי עבור המחשב הנייד. אני מקווה שזה יראה עד כמה קל להתקין את זה ולהשרות רובוטים יצירתיים יותר! כמו בכל בסיס רובוט טוב, יש לנו את מתג ההפעלה החשמלי של המנוע ואת הידית!

שלב 1: חומרים

עבור המנועים, השתמשנו בערכת מנוע ההרכבה והגלגל עם בקר מיקום מ- Parallax (www.parallax.com) (פריט #27971). אלה מספקים הרכבה יפה של מנוע, מקודד אופטי ובקר מיקום. במהדורה הראשונה שלנו, אנחנו לא ממש משתמשים בבקר המיקום, אבל עבור רוב הרובוטים, זוהי תכונה נחמדה מאוד. השתמשנו גם בערכת גלגל הגלגלים מ- Parallax (פריט #28971). אנו מעדיפים מאוד רובוטים עם שני גלגלי הנעה וגלגול על פני רובוטי היגוי החלקה! מניסיוננו, רובוטים עם היגוי החלקה (4 גלגלים מונעים) מתקשים להדליק כמה שטיחים ופטיו. עבור בקרות המנוע השתמשנו בשניים מבקרי המנוע Parallax HB-25. (פריט #29144) עבור בקר סרוו השתמשנו בבקר סרוו Parallax (USB). (פריט #28823) בשאר, השתמשנו בחתיכת דיקט בגודל 12 אינץ 'על 10 אינץ', 8 אינץ 'אורן 1x3, וכמה ברגים וברגים. העיקרים שבהם היו ברגים בגודל 2.5 אינץ 'x 20 אינץ'. ברגי הראש השטוחים שימשו לאורך כל הדרך כדי לשמור על משטח הרובוט שטוח.

שלב 2: בניית הבסיס

הבסיס היה קל מאוד להכנה. הרכבנו את גלגלי וערכות המנוע והחלטנו להשתמש בהם עם המנועים מעל הציר לקבלת המרווח הטוב ביותר. אז היינו צריכים כמה עמידות כדי לנקות את המנועים. לשם כך, השתמשנו בחתיכת 4 אינץ 'של אורן 1x3 עם שני חורים בגודל 1/4 אינץ' שנקדחו זה מזה 2 "כדי להתאים את חורי ההרכבה על הגלגלים וערכות המנוע. השתמשנו במגהץ כדי להפוך את החורים ישרים, כך שאם אתה יש לך רק מקדחה ידנית, אתה יכול לסמן ולקדוח משני הצדדים כדי להיפגש באמצע, או לקדוח חור גדול יותר כדי לאפשר קצת נענע. החלק השטוח של הבסיס היה עשוי דיקט 1/2 " - השתמשנו ב- 12 "רחב ואורך 10" כדי להתאים למחברות המיני שלנו, אבל הגודל באמת יכול להיות כאן. קדחנו את החורים בגודל 1/4 אינץ 'בהתאמה לסטנד -אפ וערכות הגלגלים - 1/2 "מהצד ומרחק 2 אינץ' כמו קודם. הקצה הקדמי תאם את ההתנגדות, כך שהצמיגים בולטים רק מעט. עשינו זאת כדי לגרום להם לפגוע בקיר לפני הבסיס, אבל זו לא עסקה גדולה מדי. בחלק העליון של הלוח, השתמשנו במעט כיור כדי לפנות מקום לראש השטוח של הברגים בגודל 1/4 אינץ '(2.5 אינץ') הברגים חייבים להיות קצת יותר קצרים מ- 2.5 אינץ 'כדי שיתאימו בדיוק, אז פשוט חתכנו כ- 1/4 אינץ' מהקצוות בעזרת כלי Dremel. אם אתה משתמש בדיקט 3/4 אינץ ', הם עשויים להתאים מבלי להיות לאחר שהושלם, הברגנו את הגלגל ואת ערכות המנוע לבסיס.

שלב 3: הוספת גלגל הגלגלים

הרכבנו את ערכת הגלגלים באמצע החלק האחורי של הרובוט - במרכז אחד משלושת החורים שעל הר על הבסיס בערך 1/2 אינץ 'מקצה הלוח, ולאחר מכן השתמשנו בריבוע כדי ליצור את שני החורים האחרים. במקביל לחלקו האחורי של הלוח. בתצורה זו גלגל הגלגלים יכול להשתרע מעבר לבסיס כשהרובוט נע קדימה. השתמשנו בברגים 6 ואומים ראשיים לשם כך - מכונות שטיפה המשמשות לכיסוי חורי השקע בערכת הגלגלים. - שוב כדי לשמור על החסימה העליונה חופשית. השינוי היחיד בערכה היה שהארכנו את הפיר כדי להפוך את רמת הבסיס. להתקנה שלנו, יצרנו פיר חדש ממוט אלומיניום בגודל 1/4 אינץ 'שהיה 3/4 ארוך יותר מזה עם הערכה. השתמשנו בכלי Dremel כדי ליצור חריץ בפיר החדש והארוך יותר שלנו שיתאים לזה שבערכה.

שלב 4: בקרי מנועים, סוללות ומתגים

עבור בקרת המנוע, הרכבנו את מכשירי HB-25 מאחורי המנועים כדי להשאיר מקום לסוללות. שוב, השתמשנו בברגי ראש שטוח #6. כדי להרכיב את המנועים ל- HB-25, חתכנו את חוטי המנוע לאורך והשתמשנו במחברים מצומקים. השארנו קצת רפיון בחוטי המנוע, אבל לא עד כדי כך שהיינו צריכים קשרי רוכסן כדי להחזיק אותם. ברגע שחיבקנו את המחברים, הלחמנו גם אותם - שונא שיש חיבור רופף שם!:-) עבור הסוללות, מיהרנו, והשתמשנו בתאי NiMH C. באמת כל דבר שיביא אותך ל 12V זה בסדר. השתמשנו בתאי ג'ל חומצת עופרת, אך נראה כי אלה נכשלים לאחר מספר שנים מכיוון שאיננו מנהלים אותם בצורה הטובה ביותר, ועם תאים סטנדרטיים מאפשר לנו להשתמש באקלינים כגיבוי לפני אירועים והדגמות! כן, ישנם מחזיקי תאי C טובים יותר - מה נגיד? היינו עסוקים, ורדיו שאק היה קרוב.:-) הוספנו מתג הפעלה מואר. שוב, מותקן מתחת לבסיס כדי לשמור על החלק העליון נקי, והארכנו אותו רק מעבר לגב כדי שיהיה קל יותר להגיע אליו. אנו נוסיף ידית, כך שגיבוי הפגיעה במתג הוא פחות סביר. הוספנו מתג שני וסוללה ללוח הבקרה של סרוו, אך ייתכן שספק ה- USB יספיק ל- HB-25 מכיוון שהם אינם שואבים הרבה כוח בצד האות. סוגרי המתגים היו רק עשויים מאלומיניום בזווית שהייתה לנו מסביב.

שלב 5: בקרת סרוו וידית

השליטה ב- HB-25 יכולה להתבצע בהרבה דרכים, אך מכיוון ש- RoboRealm תומך בבקר ה- Servo Parallax (USB), והיה לנו אחד כזה, השתמשנו בזה. שים לב שכרגע אנחנו לא משתמשים בבקרי המנוע על הגלגל. וערכות מוטוריות. הבקרים נחמדים מאוד, אך עבור RoboRealm, אנו משתמשים בחזון כדי להניע את הרובוט כרגע ואיננו זקוקים להם. אנו עשויים להוסיף את היכולת הזו בעתיד, ולכל סוג אחר של שליטה, שימוש בבקרים יקל על הנעה של הרובוט בקו ישר וכו '. כל רובוט צריך ידית! בשבילנו כופפנו קצת גרוטאות אלומיניום דפק אותו מאחור. קידחנו חורי טייס מכיוון שההברגה לדופן של 1/2 דיקט היא בדרך כלל בלגן. אנו בטוחים שניתן לעשות זאת טוב יותר!:-)

שלב 6: מחשוב

מול בסיס הרובוט מותקנות שתי מצלמות Creative Notebook זה על גבי זו על מנת לספק תמונה דומה כמו שתי המצלמות. מצלמות אלה משמשות לחיפוש מול הרובוט אחר מכשולים שעלולים להיות בדרכו. שתי המצלמות מחוברות למחשב המשולב באמצעות USB ומוזנות ישירות אל RoboRealm. המחשב הנייד המשמש הוא MSI-Winbook שמתאים יפה מאוד על גבי הבסיס הרובוטי. בחרנו במחשב הנייד הזה בשל גודלו הקטן ועלותו הנמוכה (~ $ 350) המחשב הנייד שמריץ RoboRealm מחובר לבקר סרוו Parallax באמצעות USB לשליטה בתנועות המנוע. למרבה המזל ל- MSI יש 3 יציאות USB ולכן אין צורך ברכזת USB בפלטפורמה זו. שים לב שזרם MSI פועל על סוללה משלו. ניתן יהיה למזג את שתי מערכות החשמל יחד אך לנוחות ולניידות הן נותרו מנותקות.

שלב 7: תוכנה

מחשב הלוח MSI מפעיל את תוכנת ראיית המכונה RoboRealm. מטרת ההפגנה הייתה להשתמש בפוקוס על מנת להצביע על הימצאות מכשול מול הרובוט. שתי המצלמות היו ממוקדות באופן ידני באורכי מוקד שונים. האחד ממוקד כך שאובייקטים קרובים נמצאים בפוקוס ואובייקטים רחוקים אינם ממוקדים. המצלמה השנייה (ממש מעל) ממוקדת הפוך. על ידי השוואת שתי התמונות אנו יכולים לדעת אם משהו קרוב או רחוק, תלוי איזו תמונה ממוקדת יותר מהאחרת. "גלאי המיקוד" יכול להיות של מסנן הקובע לאיזו תמונה יש יותר פירוט מאשר התמונה באזור נתון. אמנם טכניקה זו עובדת אך היא לא מדויקת במיוחד ביחס למרחק האובייקט אך היא טכניקה מהירה מאוד מבחינת חישוב המעבד. התמונות להלן מציגות את שתי תמונות המצלמה כשהן מביטות החוצה לעבר פחית קולה ופחית DrPepper. אתה יכול לראות את ההבדל המוקדי בין שתי התמונות וגם את הפער האנכי בין שתי המצלמות למרות שהן מותקנות קרוב מאוד זו לזו. ניתן לצמצם פער זה על ידי שימוש במנסרה כדי לפצל תצוגה אחת לשתי תצוגות לשתי מצלמות אך מצאנו כי השיטה המהירה לשימוש בשתי מצלמות רשת קרובות זו לזו מספקת. שימו לב בצד שמאל של התמונה פחית הקולה הקרובה אינו ממוקד והפחית הרחוקה של DrPepper נמצאת בפוקוס. בתמונה בצד ימין המצב הפוך. אם אתה מסתכל על הקצוות של התמונה הזו אתה יכול לראות את עוצמות הקצה משקפות את המיקוד של האובייקט. הקווים הלבנים מסמנים מעבר קצה גבוה יותר מה שאומר שהאובייקט ממוקד יותר. הקווים הכחולים מסמנים תגובה חלשה יותר. כל תמונה נשברת לשלושה חלקים אנכיים. שמאל, אמצע וימין. אנו משתמשים באזורים אלה כדי לקבוע אם קיים מכשול באזורים אלה ואם כן להרחיק את הרובוט. להקות אלה מודגשות בחזרה בצד אחד של התמונה המקורית, כך שנוכל לאמת את נכונותן. האזורים הבהירים יותר בתמונות אלה מסמנים שהאובייקט קרוב. זה אומר לרובוט להתרחק מכיוון זה. החיסרון בטכניקה זו הוא שחפצים זקוקים למרקם. מהתמונה הבאה אנו יכולים לראות שני בלוקים אדומים אשר ממוקמים באותה מיקום כמו הפחיות אך הם אינם מגיבים לטכניקה זו. הבעיה היא שלבלוקים האדומים אין מרקם פנימי. דרישת תכונה זו דומה לזו הדרושה לטכניקות סטריאו ואופטי.

שלב 8: תודה

יש לקוות כי מדריך זה נותן לך כמה רעיונות כיצד להשתמש בערכת המנעול והגלגל עם בקר מיקום מ- Parallax. מצאנו שקל מאוד להגדיר ולהתאים אישית לצרכים שלנו, להכין רובוט פשוט מאוד הנשלט על ידי מחברת.אתה יכול להוריד את RoboRealm ולנסות להתנסות ב- Machine Vision על ידי מעבר ל- RoboRealm. המשך יום טוב! צוות RoboRealm. חזון למכונות וטלוילנד - לשלוט ברובוטים אמיתיים מהאינטרנט.