Čaikotskis (klavierspēles robots): 12 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šī pamācība tika izveidota, izpildot Dienvidfloridas Universitātes Makecourse projekta prasības (www.makecourse.com)

Čaikotskis ir ar Arduino darbināms klavierspēles robots. Motivācija bija veidot kaut ko tādu, kas varētu pavadīt pianistus neatkarīgi no tā, vai viņiem trūkst rokas un viņi nevar atskaņot dziesmas melodiju, vai arī viņi vēlas spēlēt duetu, bet viņiem nav draugu. Pašlaik tā diapazons ir ierobežots līdz C -major dziesmām (bez plakaniem vai asiem).

Materiāli:

• 3D drukāta augšdaļa.
• Apakšā 3D drukāts.
• 8 3D drukāti pirksti.
• 3D drukāts stieņa turētājs.
• 1/8 collu saplāksnis, apmēram 11 "x4".
• 8 metāla pārnesumi ar mikro pārnesumiem.
• Arduino Uno.
• Neliels maizes dēlis.
• Jumper kabeļi.
• 9 V akumulators un adapteris Arduino barošanai.
• Ārējais barošanas avots (mobilā akumulatora baterija).
• USB kabelis.
• 28byj-48 soļu motors.
• 2 1/8 "tērauda stieņi, 12" gari.
• 1 5/32 "caurule, apmēram 4" gara.
• 2 1/8 "caurules, apmēram 10" katra.

1. darbība: 3D drukājiet detaļas

Lielākā daļa projekta ir paredzēta 3D drukāšanai. Tas ietver augšējo un apakšējo korpusu, 8 pirkstus, bagāžnieku un zobratu, kā arī stieņa turētājus, kas to atbalsta.

Ir divas dažādas pirkstu versijas, pirksts 1 un pirksts 2. Pirksts 1 ir garāks, un tas ir veidots tā, lai tas atbilstu servos augšējā rindā. Pirksts 2 ir īsāks un iet ar servo apakšējā rindā.

Plaukts un zobrats tagad ir pārāk smalki un tiem ir nosliece uz slīdēšanu, tāpēc eksperimentējiet un izmantojiet kaut ko rupjāku. Ierobežojiet arī zobrata izmēru. Jo lielāks zobrats, jo lielāks griezes moments steperim ir jāražo, un pat ar pusi stepperu tas joprojām bieži apstājas.

Drukāt:

• 1x rokas augšdaļa
• 1xRokas apakšā
• 4x pirksts 1
• 4x pirksts 2
• 2xRod turētājs
• 1xRack
• 1xPinion

2. solis: urbt caurumus korpusā

Korpusa apakšā ir jāizurbj caurumi, lai varētu ievietot IR uztvērēju un strāvas vadu.

Izmēriet vadu diametru un urbiet aizmugurē, lai izveidotu caurumu strāvas padevei.

Izurbiet infrasarkanā uztvērēja izmēra caurumu apakšējā korpusa priekšējā kreisajā pusē, kā parādīts attēlā.

3. darbība. Piešķiriet servos

Visiem serviem jābūt vienā leņķī. Lai to paveiktu, iestatiet servo pozīciju līdz 90 grādiem, izmantojot Arduino, un pēc tam piestipriniet roku tā, lai tā būtu paralēla virsmai. Dariet to visiem servos, pirms ievietojat tos korpusā, pārliecinoties, ka rokas ir vērstas pareizā virzienā.

4. solis: ievietojiet servos

Augšējā korpusā ir 8 caurumi, kas paredzēti servo ierīcēm. Ir arī caurumi, lai izlaistu vadus apakšējā daļā.

Vispirms ievietojiet 4 apakšējos servos un izvadiet caur vadiem. Pēc tam ievietojiet augšējos 4 servos un izvadiet vadus caur tiem pašiem caurumiem.

Pārliecinieties, ka visas servo sviras pēc ievietošanas ir aptuveni vienā leņķī.

5. solis: piestipriniet pirkstus

Ir 8 pirksti. 4 īsākas un 4 garākas. Garākie iet ar servo augšējā rindā, bet īsākie - ar servo apakšā.

Novietojiet pirkstu, ievietojot to spraugā un ieslēdzot to ar 1/8 collu cauruli.

Nogrieziet lieko cauruli un noskalojiet.

6. darbība: pievienojiet barošanas bloku

Šim projektam es izmantoju ārēju barošanas avotu, izmantojot akumulatora bateriju. Es to darīju, jo tas bija nomināls pie 5 V un varēja piegādāt līdz 2 A. Katrs servo aizņem aptuveni 200 mA, un Arduino nevar nodrošināt pietiekamu strāvu, lai darbinātu visus servos.

Izlauziet strāvas sliedi no neliela maizes dēļa un pielīmējiet apakšējā korpusa apakšā.

Es atvienoju USB vadu un noņemu datu līnijas. USB kabeļa iekšpusē būs 4 vadi: sarkans, melns, zaļš un balts. Sarkanais un melnais ir vienīgais, kas mums vajadzīgs. Noņemiet šos. Es tos pielodēju 9V akumulatora savienotājā, jo vadi bija smalki pavedieni, kas netiktu ievietoti maizes dēļā, un man gadījās 9V adapteris. Pēc tam es ievietoju plātnē pozitīvo un negatīvo.

7. solis: uzstādiet pakāpju motoru un vadītāja paneli

Ievietojiet pakāpiena motoru apakšējā korpusā, uzmanīgi izvelkot vadus caur caurumu.

Karsti pielīmējiet vadītāja paneli, kur vien tas ir ērti.

8. solis: pievienojiet vadus

8 servo digitālie vadi ir pievienoti ciparu tapām 2-9. Ir svarīgi, lai tie būtu pievienoti pareizā secībā. Kreisais vairums servo (servo1), kā redzams 4. attēlā, piestiprinās pie tapas 2. Servo2 piestiprina pie tapas 3 un tā tālāk. Servo pozitīvie un negatīvie vadi ir piestiprināti pie maizes dēļa. 4 pakāpju vadības paneļa vadi, kas apzīmēti ar IN 1 - IN 4, ir piestiprināti pie digitālajām tapām 10-13. Pozitīvie un negatīvie vadi no pakāpju vadības paneļa ir pievienoti maizes dēlim. IR uztvērējs ir pievienots Arduino 5 V un zemējuma tapām, un datu tapa ir pievienota 1. analogajai tapai.

Fritzinga diagrammā barošanas avotu attēlo divas AA baterijas. Patiesībā neizmantojiet divas AA baterijas. Arī pakāpiens nav pievienots diagrammā.

9. darbība: augšupielādējiet kodu Arduino

Šobrīd kodā tiek izmantota stepperu bibliotēka ar nosaukumu "StepperAK", tomēr pussoli režīms nedarbojas ar 28byj-48 ar šo bibliotēku. Tā vietā es ieteiktu izmantot šo bibliotēku un izmantot pussoļa režīmu. Kods tiek komentēts un izskaidro notiekošo.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Masīvs koda sākumā ir dziesmas. Pirmās 8 rindas atbilst servo, un pēdējā rinda tiek izmantota piezīmju laika noteikšanai. Ja ir 1, tiek atskaņots servo. Laika rindā a 1 norādīja 1/8 piezīmi. Tātad 2 būtu b 2 1/8 piezīmes vai 1/4 piezīme.

10. solis: ievietojiet stieņus korpusa apakšā

Izgrieziet 5/32 collu cauruli aptuveni 2 1,5 collu daļās. Noskalojiet caurules dibenu ar smilšpapīru, pēc tam bagātīgi uzklājiet tam superlīmi un ievietojiet to apakšējā korpusa atverē.

11. solis: piestipriniet augšējo un apakšējo daļu

Savienojiet augšējo korpusu ar apakšējo. Esiet piesardzīgs, ja starp abiem iestrēgst kabeļi.

12. solis: izveidojiet bāzi

Pamatne sastāv no diviem stieņu turētājiem, kas ir pielīmēti pie kāda koka. Es zem tiem pievienoju 1/8 collu diskus, lai ar tastatūras taustiņiem iegūtu augstuma līmeni.

Plaukts ir arī superlīmēts pie pamatnes.

Tagad jums vienkārši jāievieto 2 tērauda stieņi un jābīda uz tiem bots, un tam vajadzētu būt labi.