Teleplatības robots: pamata platforma (1. daļa): 23 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Randofo@madeineuphoria Instagram! Sekojiet vairāk autora:

Par: Mans vārds ir Rendijs, un es esmu kopienas pārvaldnieks šajās šeit esošajās daļās. Iepriekšējā dzīvē es biju nodibinājis un vadījis Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk tehnoloģiju centru Pier 9. Esmu arī autors… Vairāk par randofo »

Telepastāvības robots ir robota veids, ko var attālināti vadīt internetā, un tas darbojas kā aizstājējs kādam citam. Piemēram, ja atrodaties Ņujorkā, bet vēlaties fiziski mijiedarboties ar Kalifornijas cilvēku komandu, Kalifornijā varat piezvanīt uz telepresences robotu un ļaut robotam būt jūsu stāvvietā. Šī ir pirmā daļa no septiņiem -daļa pamācību sērija. Nākamo divu pamācību laikā mēs veidosim pamata elektromehānisko robotu platformu. Šī platforma vēlāk tiks uzlabota ar sensoriem un papildu vadības elektroniku. Šī bāze ir centrēta ap plastmasas kastīti, kas nodrošina struktūru un piedāvā iekšēju vietu elektronikas uzglabāšanai. Dizains izmanto divus centrālos piedziņas riteņus, kas piestiprināti pie nepārtrauktiem servos, kas ļauj tam virzīties uz priekšu, atpakaļ un pagriezties vietā. Lai tas neapgāztos no vienas puses uz otru, tajā ir divi metāla krēslu planieri. Visu kontrolē Arduino. Lai uzzinātu vairāk par šajā projektu sērijā apskatītajām tēmām, apskatiet robotu klasi, elektronikas klasi un Arduino klasi.

1. solis: materiāli

Tā kā šis ir divdaļīgs projekts, visas daļas esmu iekļāvusi vienā sarakstā. Otrās puses daļas tiks atkārtotas šajā nodarbībā. Jums būs nepieciešams: (x2) nepārtrauktas rotācijas servos (x1) standarta servo (x1) Arduino (x1) 4 x AA akumulatora turētājs (x1) 2 x AA akumulatora turētājs (x6)) AA baterija (x1) M tipa strāvas kontaktdakša (x2) Ritentiņi (x1) Plastmasas kārba (x1) Pašbildes nūja (x1) 1/2 "griestu plāksnes atloks (x1) Metāla pakaramais (x2) 1/4-20 x 7/8 "līdz 1-1/4" bāzes slīdņi (x4) 1/4-20 uzgriežņi (x1) Dažādas saraušanās caurules (x1) Dažādas rāvējslēdzējas saites

2. solis: urbt servo ragu

Paplašiniet divu nepārtrauktas rotācijas servu attālākos caurumus ar 1/8 collu urbi.

3. solis: atzīmējiet un urbiet

Centrējiet servo ragu uz vienas no 3 collu riteņa rumbām un atzīmējiet servo stiprinājuma atveres. Izurbiet šīs atzīmes ar 1/8 collu urbi. Atkārtojiet otro riteņu.

4. solis: pievienojiet

Piestipriniet riteņus ar rāvējslēdzēju pie attiecīgajiem servo ragiem un nogrieziet pārpalikušās rāvējslēdzēja astes.

5. solis: pievienojiet motorus

Izmantojot motora montāžas atveres, cieši piestipriniet abus nepārtrauktos servos kopā ar mugurpusi, lai tie būtu atspoguļoti. Šī konfigurācija var šķist vienkārša, taču patiesībā tā ir robusta piedziņa.

6. solis: atzīmējiet riteņu atveres

Mums ir jāizgriež divi taisnstūri vāka centrā, lai izietu riteņus. Atrodiet tupperware vāka centru, zīmējot X no stūra uz stūri. Šī X krustošanās vieta ir centra punkts. No centra izmēriet 1-1/4 "uz iekšu pret vienu no garākajām malām un atzīmējiet. Spoguļojiet to pretējā pusē. Nākamais pasākums 1-1/2" uz augšu un uz leju no centra atzīmēm un atzīmējiet šos mērījumus kā labi. Visbeidzot, izmēriet 1-1/2 "uz āru pret garo malu no katras iekšējās atzīmes un izveidojiet trīs ārējās atzīmes, lai atdalītu griezuma līniju ārējo malu. Lūdzu, ņemiet vērā, ka es neuztraucos atzīmēt šos mērījumus, jo tie perfekti sakrita ar sile vāciņā kastes malai. Jums vajadzētu atstāt divu 1-1/2 "x 3" kastes kontūru. Tie būs riteņiem.

7. solis: izgrieziet atveres

Izmantojot marķējumu kā vadotni, izgrieziet divas 1-1/2 "x 3" taisnstūrveida riteņu atveres, izmantojot kastes griezēju vai līdzīgu asmeni.

8. solis: atzīmējiet un urbiet

Novietojiet motora bloku vāka centrā tā, lai riteņi atrastos divu taisnstūra caurumu vidū un nepieskartos nevienai no malām. Kad esat pārliecināts, ka esat sasniedzis pareizu riteņa novietojumu, atzīmējiet katra motora pusi. Tas kalpos kā urbšanas vadotnes caurumiem, kas tiks izmantoti, lai piestiprinātu motorus pie vāka. Kad atzīmes ir izdarītas, urbiet katru no šiem caurumiem ar 3/16 collu urbi.

9. solis: piestipriniet piedziņas riteņus

Stingri piestipriniet servomotorus ar vāku, izmantojot atbilstošos montāžas caurumus. Nogrieziet liekās rāvējslēdzēju astes. Uzstādot motorus robota vidū, mēs esam izveidojuši izturīgu piedziņas bloku. Mūsu robots varēs ne tikai iet uz priekšu un atpakaļ, bet arī pagriezties abos virzienos. Faktiski robots var ne tikai pagriezties pa kreisi vai pa labi, mainot motora ātrumu braukšanas laikā, bet arī var pagriezties vietā. To panāk, rotējot motorus ar tādu pašu ātrumu pretējos virzienos. Ņemot vērā šo iespēju, robots var pārvietoties šaurās vietās.

10. solis: sagatavojiet slīdņus

Sagatavojiet slīdņus, uzgriežot 1/4-20 uzgriežņus apmēram līdz pusei vītņotajām tapām. Šie slīdņi tiek izmantoti robota izlīdzināšanai, un, iespējams, tie būs jāpielāgo vēlāk, lai ļautu robotam braukt vienmērīgi, neapgāžot.

11. solis: urbjiet un pievienojiet slīdņus

Aptuveni 1-1/2 "uz iekšu no katras kastes īsās malas atzīmējiet centrā. Izurbiet šīs atzīmes ar 1/4" urbi. Ievietojiet slīdņus caur caurumiem un piestipriniet tos ar 1/4 -20 rieksti. Tos izmanto, lai robots būtu līdzsvarots. Tiem nevajadzētu būt tik augstiem, lai piedziņas riteņiem būtu grūtības saskarties ar zemes virsmu, ne tik zemiem, lai robots svārstītos šurpu turpu. Jums, iespējams, būs jāpielāgo to augstums, kad sākat redzēt, kā darbojas jūsu robots.

12. solis: ķēde

Ķēde ir diezgan vienkārša. Tas sastāv no diviem nepārtrauktas rotācijas serviem, standarta servo, Arduino un 9V barošanas avota. Viena sarežģīta šīs ķēdes daļa faktiski ir 9V barošanas avots. Tā vietā, lai tas būtu viens akumulatora turētājs, tas faktiski ir 6V un 3V akumulatora turētājs virknē, lai izveidotu 9V. Iemesls, kāpēc tas tiek darīts, ir tas, ka servos ir nepieciešams 6 V barošanas avots, un Arduino ir nepieciešams 9 V barošanas avots. Lai nodrošinātu elektroenerģiju abiem, mēs pievienojam vadu vietai, kur 6V un 3V barošanas avoti ir pielodēti kopā. Šis vads nodrošinās motoriem 6 V spriegumu, savukārt sarkanais vads, kas izplūst no 3 V barošanas avota, faktiski ir 9 V barošana, kas nepieciešama Arduino. Viņiem visiem ir vienāds pamats. Tas var šķist ļoti mulsinoši, bet, rūpīgi paskatoties, jūs redzēsit, ka tas ir diezgan vienkārši.

13. darbība. Strāvas un zemes vadi

Mūsu ķēdē 6V strāvas pieslēgums ir jāsadala trīs veidos, un zemes savienojums ir jāsadala četros veidos. Lai to izdarītu, mēs pielodēsim trīs cietās serdes sarkanos vadus vienā cietajā sarkanajā vadā. Mēs arī lodēsim cietu melns vads līdz četriem cietiem melniem vadiem.

Mēs izmantojam cietu vadu, jo tiem lielā mērā ir jāpievieno servo ligzdas.

Lai sāktu, nogrieziet atbilstošo vadu skaitu un no katra gala noņemiet nedaudz izolācijas.

Savietojiet vadu galus kopā.

Lodējiet šo savienojumu.

Visbeidzot, pārvelciet saraušanās caurules gabalu virs savienojuma un izkausējiet to vietā, lai to izolētu.

Tagad esat pielodējis divas elektroinstalācijas.

14. darbība. Elektroinstalācijas pievienošana

Lodējiet kopā sarkano vadu no 4 X AA bateriju turētāja, melno vadu no 2 X AA akumulatora turētāja un vienu sarkano vadu no strāvas vadiem. Izolējiet šo savienojumu ar saraušanās cauruli. Tas kalpos kā 6 V strāvas savienojums servos. Tālāk pielodējiet melno vadu no 4 X AA bateriju turētāja līdz vienīgajam melnajam vadam no zemējuma elektroinstalācijas. Izolējiet to arī ar saraušanās cauruli. Tas nodrošinās zemes pieslēgumu visai ķēdei.

15. solis: pievienojiet strāvas kontaktdakšu

Atskrūvējiet aizsargapvalku no kontaktdakšas un pabīdiet vāku uz viena no vadu instalācijas melnajiem vadiem tā, lai to vēlāk varētu savīt atpakaļ. Lodējiet melno vadu pie kontaktdakšas ārējā spailes. sarkans cietais vads līdz kontaktdakšas centrālajam spailim. Lai izolētu savienojumus, pagrieziet vāku atpakaļ uz kontaktdakšas.

16. darbība: izveidojiet 9V savienojumu

Lodējiet strāvas kontaktdakšai piestiprinātā sarkanā kabeļa otru galu pie sarkanā stieples no akumulatora bloka un izolējiet to ar saraušanās cauruli.

17. darbība: uzstādiet akumulatora turētājus

Novietojiet bateriju turētājus kārbas vāka vienā pusē un atzīmējiet to montāžas atveres, izmantojot pastāvīgu marķieri. Izurbiet šīs atzīmes ar 1/8 collu urbi. Visbeidzot, piestipriniet akumulatora turētājus pie vāka, izmantojot 4-40 plakanās skrūves un rieksti.

18. solis: ieprogrammējiet Arduino

Šis Arduino testa kods ļaus robotam braukt uz priekšu, atpakaļ, pa kreisi un pa labi. Tas ir paredzēts tikai nepārtrauktu servomotoru darbības pārbaudei. Mēs turpināsim modificēt un paplašināt šo kodu, robotam progresējot.

/*

Telepresence Robot - piedziņas riteņa testa koda kods, kas pārbauda telepresence robotu bāzes priekšu, atpakaļ, labo un kreiso funkcionalitāti. */ // Iekļaut servo bibliotēku #include // Pastāstiet Arduino, ka pastāv nepārtraukti servo Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Pievienojiet nepārtrauktos servos 6. un 7. tapai ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Sāciet nepārtrauktos servos pārtrauktā stāvoklī // ja tie turpina nedaudz griezties, // mainiet šos skaitļus, līdz tie apstājas ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Izvēlieties nejaušu skaitli no 0 līdz 3 int diapazons = random (4); // Pārslēdz rutīnas, pamatojoties uz tikko izvēlēto nejaušo skaitli (diapazons) {// Ja ir atlasīts 0, pagriezieties pa labi un pārtrauciet otro gadījumu 0: right (); kavēšanās (500); stopDriving (); kavēšanās (1000); pārtraukums; // Ja ir izvēlēts 1, pagriezieties pa kreisi un pauzējiet otro gadījumu 1: left (); kavēšanās (500); stopDriving (); kavēšanās (1000); pārtraukums; // Ja ir izvēlēts 2, dodieties uz priekšu un pauzējiet otro gadījumu 2: uz priekšu (); kavēšanās (500); stopDriving (); kavēšanās (1000); pārtraukums; // Ja ir izvēlēts 3, dodieties atpakaļ un apturiet otro gadījumu 3: atpakaļ (); kavēšanās (500); stopDriving (); kavēšanās (1000); pārtraukums; } // Pauze uz milisekundi koda aizkaves stabilitātei (1); } // Funkcija braukšanas pārtraukšanai void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Funkcija, lai virzītu uz priekšu void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Funkcija, lai brauktu atpakaļ void backward () {ContinuousServo1.write (104); Nepārtrauktservo2.rakstīt (84); } // Funkcija braukšanai pa labi void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Funkcija, lai vadītu kreiso void left () {ContinuousServo1.write (84); Nepārtrauktservo2.rakstīt (84); }

19. solis: pievienojiet Arduino

Novietojiet Arduino jebkurā vietā, kastes apakšā. Atzīmējiet abus Arduino stiprinājuma caurumus un atzīmējiet citu zīmi tieši pie tāfeles malas blakus katram montāžas caurumam. Būtībā jūs veicat divus caurumus, lai ar rāvējslēdzēju piesietu Arduino plāksni pie plastmasas kastes. Izurbiet visas šīs zīmes. Izmantojiet caurumus, lai sasiet Arduino ar kastes iekšpusi. Kā parasti, nogrieziet lieko rāvējslēdzēju asti.

20. solis: pievienojiet vadus

Tagad ir pienācis laiks beidzot savienot visu kopā. Pievienojiet 6 V sarkanos vadus servomotora kontaktligzdai, kas atbilst tā sarkanajam vadam. Pievienojiet zemējuma vadus atbilstošajai melno vadu kontaktligzdai. Pievienojiet 6 collu zaļu vienlaidu vadu kontaktligzdai, kas izlīdzinās ar balto vadu. Pievienojiet viena zaļā stieples otru galu pie tapas 6, bet otru - pie tapas. Visbeidzot, pievienojiet 9 V strāvas kontaktdakšu Arduino mucas ligzdai.

21. solis: ievietojiet baterijas

Ievietojiet baterijas bateriju turētājos. Paturiet prātā, ka, to darot, riteņi sāks griezties.

22. darbība. Nostipriniet vāku

Uzlieciet vāku un aizveriet to. Tagad jums vajadzētu būt ļoti vienkāršai robotu platformai, kas iet priekšā, aizmugurē, pa kreisi un pa labi. Mēs to turpināsim paplašināt nākamajās nodarbībās.

23. darbība. Problēmu novēršana

Ja tas nedarbojas, pārbaudiet vadu shēmu. Ja tas joprojām nedarbojas, atkārtoti augšupielādējiet kodu. Ja pat tas nedarbojas, pārbaudiet, vai Arduino zaļā gaisma ir ieslēgta. Ja tā nav, iegādājieties jaunas baterijas. Ja tas lielākoties darbojas, bet starp kustībām pilnībā neapstājas, jums ir jāpielāgo apdare. Citiem vārdiem sakot, nulles punkts uz motora nav konfigurēts perfekti, tāpēc nekad nebūs neitrālas pozīcijas, kas to apturēs. Lai to labotu, smalki pieskrūvējiet mazo skrūvju spaili servo aizmugurē un ļoti viegli sagrieziet to, līdz motors pārstāj griezties (apturētajā stāvoklī). Tas var aizņemt kādu laiku, lai kļūtu perfekts. Nākamajā sērijas pamācībā mēs pievienosim servo regulējamu tālruņa turētāju.