Ātrā piezīmjdatora robotu bāze: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:59

Sadarbojoties TeleToyland un RoboRealm, mēs izveidojām ātru bāzi piezīmjdatora robotam, izmantojot Parallax Motor Mount & Wheel Kit. Šim projektam mēs vēlējāmies, lai tas būtu ātrs un vienkāršs, un mēs vēlējāmies atstāt robota augšdaļu pilnīgi skaidru piezīmjdatoram. Cerams, ka tas parādīs, cik viegli ir uzstādīt, un iedvesmos radošākus robotus! Tāpat kā jebkurai citai labai robotu bāzei, mums ir vissvarīgais motora jaudas slēdzis un rokturis!

1. solis: materiāli

Motoriem mēs izmantojām motora stiprinājuma un riteņu komplektu ar pozīcijas kontrolieri no Parallax (www.parallax.com) (postenis #27971). Tie nodrošina jauku motora, optiskā kodētāja un pozīcijas regulatora komplektu. Pirmajā apgriezienā mēs faktiski neizmantojam pozīcijas kontrolieri, bet lielākajai daļai robotu tā ir ļoti jauka iezīme. Mēs izmantojām arī Parallax riteņu riteņu komplektu (vienums #28971). Mēs ļoti dodam priekšroku robotiem ar diviem piedziņas riteņiem un ritentiņu, nevis bīdāmiem stūres robotiem! Mūsu pieredze liecina, ka robotajiem stūres mehānismiem (4 riteņu piedziņas riteņi) ir grūtības ieslēgt dažus paklājus un iekšpagalmus. Motora vadības ierīcēm mēs izmantojām divus no Parallax HB-25 motoru kontrolieriem. (preces Nr. 29144) Servo kontrolierim mēs izmantojām Parallax servo kontrolieri (USB). (postenis Nr. 28823) Pārējā daļā mēs izmantojām 12 x 10 collu 1/2 collu saplākšņa gabalu, 8 collas 1x3 priedes un dažas skrūves un skrūves. Galvenās no tām bija 2,5 "plakanas galvas 1/4" x20 skrūves. Plakanās galvas skrūves tika izmantotas visā garumā, lai robota virsma būtu plakana.

2. solis: bāzes izveide

Pamatni bija ļoti viegli izgatavot. Mēs salikām riteņu un motoru komplektus un nolēmām tos izmantot kopā ar motoriem virs ass, lai iegūtu vislabāko attālumu. Tāpēc mums bija nepieciešami daži pārtraukumi, lai notīrītu motorus. Lai to izdarītu, mēs izmantojām 4 collu 1x3 priedes gabalu ar diviem 1/4 collu urbumiem, kas bija izurbti 2 collu attālumā viens no otra, lai tie atbilstu montāžas caurumiem uz riteņa un motoru komplektiem. Mēs izmantojām urbšanas presi, lai padarītu šos caurumus taisnus, tādēļ, ja jūs ir tikai rokas urbis, jūs varat atzīmēt un urbt no abām pusēm, lai tie satiktos vidū, vai arī urbt lielāku caurumu, lai būtu iespēja izkustēties. Pamatnes plakanā daļa tika izgatavota no 1/2 collu saplākšņa - mēs izmantojām 12 "plats un 10" garš, lai ietilptu mūsu mini piezīmjdatoros, bet izmērs šeit patiešām var būt jebkas. Mēs izurbām 1/4 collu caurumus, lai tie atbilstu nobīdei un riteņu komplektiem - 1/2 "no sāniem un 2" viens no otra, tāpat kā iepriekš. Priekšējā mala sakrita ar pretestību, tāpēc riepas nedaudz izcēlās. Mēs to darījām lai tie atsistu pie sienas pirms pamatnes, bet tas nav pārāk liels darījums. Tāfeles augšpusē mēs izmantojām izlietni, lai atbrīvotu vietu 1/4 "x20 skrūvju (2,5 collu) plakanajai galvai). Skrūvēm ir jābūt nedaudz īsākām par 2,5 collas, lai tās būtu piemērotas, tāpēc mēs ar Dremel rīku vienkārši nogriežam apmēram 1/4 collu galus. Ja izmantojat 3/4 collu saplāksni, tās var iederēties bez nepieciešamības Kad tas bija pabeigts, mēs pieskrūvējām riteņu un motoru komplektus pie pamatnes.

3. darbība: ritenīša pievienošana

Mēs uzstādījām riteņu riteņu komplektu robota aizmugures vidū - vienu no trim caurumiem uz stiprinājuma uz pamatnes apmēram 1/2 collas attālumā no dēļa malas, pēc tam izmantojām kvadrātu, lai izveidotu pārējos divus caurumus paralēli plāksnes aizmugurei. Šajā konfigurācijā ritentiņa ritenis var izstiepties tālāk par pamatni, kad robots virzās uz priekšu. Šim nolūkam mēs izmantojām #6 plakanās galvas skrūves un uzgriežņus - izmantojām paplāksnes, lai segtu ritentiņu komplekta ligzdas caurumus - atkal, lai augšējie šķēršļi nebūtu brīvi. Vienīgās izmaiņas komplektā bija tas, ka mēs pagarinājām vārpstu, lai padarītu pamatnes līmeni. Lai veiktu uzstādīšanu, mēs izgatavojām jaunu vārpstu no 1/4 "alumīnija stieņa, kas bija 1 3/4" garāks par komplektu. Mēs izmantojām Dremel instrumentu, lai mūsu jaunajā garākajā vārpstā izveidotu iegriezumu, kas atbilstu komplektā esošajam.

4. solis: motora kontrolieri, baterijas un slēdži

Motora vadībai mēs uzstādījām HB-25s aiz motoriem, lai atstātu vietu baterijām. Atkal mēs izmantojām #6 plakanās galvas skrūves. Lai piestiprinātu motorus pie HB-25, mēs nogriezām motora vadus garumā un izmantojām gofrētus savienotājus. Motora vados mēs atstājām nelielu vaļīgumu, bet ne tik daudz, ka mums vajadzēja rāvējslēdzējus, lai tos noturētu. Tiklīdz mēs savienojām savienotājus, mēs tos arī pielodējām - ienīst, ka tur ir vaļīgs savienojums!:-) Baterijām mēs steidzāmies un izmantojām NiMH C šūnas. Patiešām viss, lai jūs nonāktu pie 12 V, ir labi. Mēs esam izmantojuši svina skābes želejas šūnas, taču šķiet, ka tās pēc dažiem gadiem neizdodas, jo mēs tās nevaram pārvaldīt tik labi, kā mēs varētu, un standarta šūnu izmantošana ļauj mums izmantot sārmus kā rezerves kopiju pirms notikumiem un demonstrācijām! Jā, ir labāki C šūnu turētāji - ko mēs varam teikt? Mēs bijām aizņemti, un Radio Shack bija tuvu.:-) Mēs pievienojām apgaismotu barošanas slēdzi. Atkal uzstādīts zem pamatnes, lai augšdaļa būtu skaidra, un mēs to pagarinājām tikai aiz muguras, lai būtu vieglāk nokļūt. Mēs pievienosim rokturi, tāpēc dublēšana un slēdža nospiešana ir mazāk iespējama. Mēs pievienojām otro slēdzi un akumulatoru servo vadības panelim, taču ar USB jaudu var pietikt HB-25, jo tie nezīmē daudz jaudas signāla pusē. Slēdžu kronšteini tika izgatavoti tikai no kāda leņķa alumīnija, kas mums bija apkārt.

5. solis: Servo vadība un rokturis

HB-25s var kontrolēt daudzos veidos, bet, tā kā RoboRealm atbalsta Parallax Servo Controller (USB), un mums tāds bija, mēs to izmantojām. Ņemiet vērā, ka pagaidām mēs neizmantojam motora vadības ierīces uz riteņa. un motoru komplekti. Kontrolieri ir ļoti jauki, bet RoboRealm mēs šobrīd izmantojam redzi, lai vadītu robotu, un tie mums nav vajadzīgi. Mēs varam pievienot šo iespēju nākotnē un jebkura cita veida vadībai, izmantojot kontrolierus, robotu būtu viegli vadīt taisnā līnijā utt. Katram robotam ir nepieciešams rokturis! Mūsu gadījumā mēs saliekām dažus alumīnija lūžņus un pieskrūvēja to aizmugurē. Mēs urbām izmēģinājuma caurumus, jo ieskrūvēšana 1/2 saplākšņa pusē parasti ir haoss. Mēs esam pārliecināti, ka to var izdarīt labāk!:-)

6. darbība: skaitļošana

Robotu bāzes priekšā divas Creative Notebook kameras ir uzstādītas viena virs otras, lai abās kamerās nodrošinātu vienādu attēlu. Šīs kameras tiek izmantotas, lai robota priekšā meklētu šķēršļus, kas varētu būt ceļā. Abas kameras ir savienotas ar borta datoru, izmantojot USB, un tiek ievadītas tieši RoboRealm. Izmantotais piezīmjdators ir MSI-Winbook, kas ļoti labi iederas virs robotu bāzes. Mēs izvēlējāmies šo klēpjdatoru tā mazā izmēra un zemo izmaksu dēļ (~ 350 USD). Klēpjdators, kurā darbojas RoboRealm, ir savienots ar Parallax servo kontrolieri, izmantojot USB, lai kontrolētu motora kustības. Par laimi MSI ir 3 USB porti, tāpēc šajā centrā nav nepieciešams USB centrmezgls. Ņemiet vērā, ka MSI strāva darbojas ar savu akumulatoru. Abas energosistēmas būtu iespējams apvienot, bet ērtības un pārnesamības labad tās tika atdalītas.

7. solis: programmatūra

MSI klēpjdatorā darbojas mašīnas redzes programmatūra RoboRealm. Demonstrācijas mērķis bija izmantot fokusu, lai norādītu uz šķēršļa klātbūtni robota priekšā. Abas kameras tika manuāli fokusētas dažādos fokusa attālumos. Viens ir fokusēts tā, ka tuvumā esošie objekti ir fokusā, bet tālu objekti ir fokusā. Otra kamera (tieši virs) ir fokusēta pretēji. Salīdzinot abus attēlus, mēs varam noteikt, vai kaut kas atrodas tuvu vai tālu atkarībā no tā, kurš attēls ir fokusētāks par otru. "Fokusa detektoru" var izmantot, izmantojot filtru, kas nosaka, kurš attēls noteiktā apgabalā ir detalizētāks par otru. Lai gan šī tehnika darbojas, tā nav ļoti precīza attiecībā uz objekta attālumu, bet tā ir ļoti ātra metode CPU aprēķina ziņā. Tālāk redzamajos attēlos ir redzami divi kameras attēli, skatoties uz koksa kannu un DrPepper bundžu. Jūs varat redzēt fokusa atšķirību starp abiem attēliem un arī vertikālo atšķirību starp abām kamerām, neskatoties uz to, ka tās ir uzstādītas ļoti tuvu viena otrai. Šo atšķirību var samazināt, izmantojot prizmu, lai sadalītu vienu skatu divos skatos divām kamerām, bet mēs atklājām, ka ātrā metode divu tīmekļa kameru izmantošanai tuvu viena otrai ir pietiekama. Piezīme attēla kreisajā pusē var aizvērt koksu ir fokusā, un tālu DrPepper bundža ir fokusā. Attēlā labajā pusē situācija ir pretēja. Ja paskatās uz šī attēla malām, redzat, ka malu stiprums atspoguļo objekta fokusu. Baltās līnijas norāda uz augstāku malu pāreju, kas nozīmē, ka objekts ir fokusētāks. Zilākas līnijas norāda uz vājāku reakciju. Katrs attēls ir sadalīts 3 vertikālās sadaļās. Pa kreisi, vidū un pa labi. Mēs izmantojam šīs zonas, lai noteiktu, vai šajās zonās pastāv šķērslis, un, ja tā, novirziet robotu prom. Šīs joslas ir iezīmētas sākotnējā attēla vienā pusē, lai mēs varētu pārbaudīt to pareizību. Gaišākās vietas šajos attēlos norāda, ka objekts ir tuvu. Tas liek robotam attālināties no šī virziena. Šīs tehnikas trūkums ir tāds, ka objektiem ir nepieciešama tekstūra. No nākamā attēla mēs varam redzēt divus sarkanus blokus, kas ir novietoti tādā pašā stāvoklī kā kārbas, bet tie nereaģē uz šo paņēmienu. Problēma ir tāda, ka sarkanajiem blokiem nav iekšējas tekstūras. Šī prasība ir līdzīga tai, kas nepieciešama stereo un optiskās plūsmas paņēmieniem.

8. solis: Paldies

Cerams, ka šī pamācība sniedz jums dažas idejas par to, kā izmantot motora stiprinājuma un riteņu komplektu ar pozīcijas kontrolieri no Parallax. Mums bija ļoti viegli uzstādīt un pielāgot savām vajadzībām, izveidojot ļoti vienkāršu piezīmjdatora vadāmu robotu. Jūs varat lejupielādēt RoboRealm un mēģināt eksperimentēt ar Machine Vision, dodoties uz RoboRealm. Jauku dienu! RoboRealm komanda. Vision for Machinesand TeleToyland - kontrolēt reālus robotus no tīmekļa.