BOTUS projekts: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Šajā pamācībā tiks aprakstīts robots BOTUS, kas tika uzbūvēts kā termiņa projekts mūsu pirmajam inženierzinātņu gadam Universitātes de Šerbruka universitātē Šerbrukā, Kvebekā, Kanādā. BOTUS apzīmē roBOT Universite de Sherbrooke vai, kā mums patīk to saukt, roBOT Under Skirt:) Projekts, kas mums tika piedāvāts, bija atrast interesantu balss vadības pielietojumu. Tā kā viens no mūsu biedriem ir robotikas cienītājs un seko mūsu iepriekšējā projekta*pēdām, mēs nolēmām izveidot robotu ar tālvadību, kas izmantotu balss komandu kā papildu funkciju cilvēkiem, kuri nav pieraduši manipulēt ar sarežģītām tālvadības pultīm. ar vairākām pogām (citiem vārdiem sakot, spēlētājiem, kas nav spēlētāji;)). Komanda, kas atbild par robota izpildi, sastāv no (alfabētiskā secībā):- Aleksandrs Bolduc, datoru inženieris- Louis-Philippe Brault, elektrotehnika- Vincent Chouinard, Elektrotehnika- JFDuval, Elektrotehnika- Sebastjens Gagnons, Elektrotehnika- Saimons Marko, Elektrotehnika- Jevgeņijs Morins, Datoru inženierija- Guillaume Plourde, Datoru inženierija- Simons St-Hilaire, Elektrotehnika Kā studenti, mums nav īsti neierobežots budžets. Tas lika mums atkārtoti izmantot daudz materiālu, sākot no polikarbonāta līdz baterijām un beidzot ar elektroniskām sastāvdaļām. Jebkurā gadījumā es tagad pārtraucu maldīšanos un parādīšu, no kā šis zvērs ir veidots! Piezīme. Lai saglabātu kopīgošanas garu, visas shēmas PCB, kā arī kods, kas vada robotu, tiks sniegts šajā pamācībā … Izbaudiet!*Skatiet krāsu maiņas robotu Cameleo. Šis projekts netika pabeigts noteiktajā termiņā, ievērojiet nevienlīdzīgās kustības, taču mums tomēr izdevās saņemt pieminējumu par inovāciju par mūsu funkciju "Krāsu saskaņošana".

1. darbība: ātra robota attīstība

Tāpat kā daudzi projekti, arī BOTUS izgāja vairākus evolūcijas posmus, pirms kļuva par to, kas ir tagad. Vispirms tika izveidots 3D modelis, lai visiem iesaistītajiem sniegtu labāku priekšstatu par galīgo dizainu. Pēc tam sākās prototipu izveide, izveidojot testa platformu. Pēc tam, kad tika apstiprināts, ka viss darbojas labi, mēs sākām būvēt galīgo robotu, kas bija jāpārveido dažas reizes. Pamata forma netika mainīta. Mēs izmantojām polikarbonātu, lai atbalstītu visas elektroniskās kartes, MDF kā pamatu un ABS caurules kā centrālo torni, kas atbalsta mūsu infrasarkanos attāluma sensorus un mūsu kameru komplektu.

2. solis: kustības

Sākotnēji robots bija aprīkots ar diviem Maxon motoriem, kas darbināja divus rullīšu riteņus. Lai gan robots varēja pārvietoties, motoru radītais griezes moments bija pārāk mazs, un tie vienmēr bija jābrauc maksimāli, kas samazināja robota kustību precizitāti. Lai atrisinātu šo problēmu, mēs atkārtoti izmantojām divus Escap P42 motori no JFDuval Eurobot 2008 centieniem. Tie bija jāuzstāda uz divām pēc pasūtījuma izgatavotām pārnesumkārbām, un riteņi tika nomainīti uz diviem motorollera riteņiem. Trešais robota balsts sastāv no vienkārša brīvā riteņa (šajā gadījumā tas faktiski ir tikai metāla lodīšu gultnis)).

3. solis: satvērēji

Satvērēji ir arī atveseļošanās rezultāts. Sākotnēji tie bija daļa no robotu roku komplekta, ko izmantoja kā mācību līdzekli. Papildus tam, lai tas varētu griezties, tika pievienots servo. Mums ir diezgan paveicies, jo satvērējiem bija fiziska ierīce, kas neļāva tiem atvērties pārāk tālu vai aizvērties pārāk cieši (lai gan pēc "pirkstu pārbaudes" mēs sapratām, ka tam ir diezgan laba saķere …).

4. darbība: kamera un sensori

Robota galvenā iezīme, vismaz projektā, kas mums tika dots, bija kamera, kurai bija jāspēj paskatīties apkārt un jāļauj precīzi kontrolēt tā kustību. Risinājums, uz kuru mēs panācām, bija vienkārša Pan & Tilt montāža, kas sastāv no diviem servo mākslinieciski salīmētiem (hmmm), virs kuriem atrodas ļoti augstas izšķirtspējas kamera, kas pieejama eBay par aptuveni 20 USD (heh…). Mūsu balss vadība ļāva mums pārvietot kameru ar divām asīm, ko nodrošina servo. Pati montāža ir uzstādīta virs mūsu centrālā "torņa", apvienojumā ar vienu servo, kas uzstādīts nedaudz ārpus centra, ļāva kamerai paskatīties uz leju un redzēt satvērējus, palīdzot operatoram veikt manevrus. Mēs arī aprīkojām BOTUS ar 5 infrasarkanajiem stariem attāluma sensori, kas uzstādīti centrālā torņa malā, ļaujot tiem labi "apskatīt" robota priekšpusi un sānus. Priekšējā sensora darbības rādiuss ir 150 cm, sānos esošo sensoru diapazons ir 30 cm, bet pa diagonāli - līdz 80 cm.

5. solis: Bet kā ir ar smadzenēm?

Tāpat kā katram labam robotam, arī mūsējiem vajadzēja smadzenes. Pielāgota vadības pults tika izstrādāta tieši tā. Tā dēvēta par "Colibri 101" (kas apzīmē Hummingbird 101, jo tā, protams, ir maza un efektīva), tāfele ietver vairāk nekā pietiekami daudz analogo/digitālo ieeju, dažus riteņu barošanas moduļus, LCD displeju un izmantoto XBee moduli. bezvadu sakariem. Visus šos moduļus kontrolē mikroshēma PIC18F8722. Plātne brīvprātīgi tika veidota kā ļoti kompakta, lai ietaupītu vietu robotā un ietaupītu PCB materiālu. Lielākā daļa uz tāfeles esošo sastāvdaļu ir paraugi, kas ļāva mums samazināt kopējās PCB izmaksas. Pašus dēļus bez maksas izveidoja AdvancedCircuits, tāpēc liels paldies viņiem par sponsorēšanu. Piezīme. Lai saglabātu kopīgošanas garu, jūs atradīsiet shēmas, Cadsoft Eagle failus tāfeles dizainam un C18 kodu mikrokontrolleris šeit un šeit.

6. solis: jauda

Tagad visas šīs lietas ir diezgan glītas, taču, lai tās darbotos, ir vajadzīga kāda sula. Šim nolūkam mēs atkal pievērsāmies robotam Eurobot 2008, atņemot tam baterijas, kas ir Dewalt 36V litija jonu nanofosfāts ar 10 A123 šūnām. Tos sākotnēji ziedoja DeWALT Canada. Pēdējās prezentācijas laikā akumulators izturēja apmēram 2,5 stundas, kas ir ļoti cienījami.

7. solis: Bet … Kā mēs kontrolējam lietu?

Šeit sākas termina projekta "oficiālā" daļa. Diemžēl, tā kā dažādus moduļus, kurus mēs izmantojām, lai filtrētu savu balsi un pārvērstu tos balss komandās, izstrādāja Universitāte de Šerbruka, es nevarēšu tos aprakstīt ar Tomēr es varu jums pateikt, ka mēs apstrādājam balsi, izmantojot virkni filtru, kas ļauj FPGA atpazīt atkarībā no katras mūsu filtru izvades stāvokļa, kuru fonēmu izrunāja operators. No šī brīža mūsu datortehnikas studenti izstrādāja grafisku interfeisu, kurā parādīta visa robota apkopotā informācija, ieskaitot tiešraides video plūsmu. (Diemžēl šis kods nav iekļauts) Šī informācija tiek pārraidīta, izmantojot XBee moduli ierīcē Colibri 101, ko pēc tam saņem cits XBee modulis, kas pēc tam iet caur seriālā USB pārveidotāju (arī šīs plates plāni ir (iekļauts.rar failā) un pēc tam tiek saņemta programmā. Operators izmanto parastu Gamepad, lai pārsūtītu robotam kustības/satvērēja komandas, un austiņas, lai vadītu kameru. Šeit ir piemērs robotam darbībā:

8. solis. Secinājums

Nu, apmēram tā. Lai gan šajā instrukcijā nav sīki aprakstīts, kā mēs izveidojām savu robotu, kas, iespējams, nepalīdzētu jums, puiši, pateicoties mūsu izmantotajiem diezgan "unikālajiem" materiāliem, es ļoti iesakām izmantot iedvesmotās shēmas un kodu Jūs veidojat savu robotu! Ja jums ir kādi jautājumi vai jūs galu galā izgatavojat robotu, izmantojot mūsu materiālus, mēs priecāsimies uzzināt! Paldies, ka izlasījāt! PS: Ja jums nepatīk balsot par mani, apskatiet Džeroma Demersa projektu šeit vai pat JFDuval projektu, kas pieejams, izmantojot viņa personīgo lapu šeit. Ja kāds no viņiem uzvarēs, iespējams, varēšu gūt dažus lāzergrieztus gabalus;)