Robot Telepresence: Osnovna platforma (1. del): 23 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Avtor randofo@madeineuphoria na Instagramu! Sledite še avtorju:

O: Moje ime je Randy in sem vodja skupnosti v teh delih. V prejšnjem življenju sem ustanovil in vodil Instructables Design Studio (RIP) @ Autodeskov tehnološki center Pier 9. Sem tudi avtor… Več o randofu »

Robot za teleprisotnost je vrsta robota, ki ga je mogoče daljinsko upravljati prek interneta in delovati kot nadomestek za nekoga drugje. Na primer, če ste v New Yorku, vendar želite fizično komunicirati z ekipo ljudi v Kaliforniji, lahko pokličete robota za teleprisotnost v Kaliforniji in naj vam bo robot v pripravljenosti. To je prvi del sedmerice -delne serije navodil. V naslednjih dveh navodilih bomo zgradili osnovno platformo za elektromehanske robote. Ta platforma bo kasneje izboljšana s senzorji in dodatno krmilno elektroniko. Ta podlaga je osredotočena na plastično škatlo, ki zagotavlja strukturo in ponuja notranji prostor za shranjevanje elektronike. Zasnova uporablja dva osrednja pogonska kolesa, pritrjena na neprekinjene servomotorje, ki omogočata premikanje naprej, nazaj in vrtenje na mestu. Da se ne prevrne od strani do strani, vključuje dve kovinski jadralni stoli. Celotno stvar nadzira Arduino. Če želite izvedeti več o temah, ki jih obravnava ta serija projektov, si oglejte razrede robotov, razred elektronike in razred Arduino.

1. korak: Materiali

Ker gre za dvodelni projekt, sem vse dele uvrstil na en seznam. Deli te druge polovice bodo ponovljeni v tej lekciji. Potrebovali boste: (x2) Servomotorji z neprekinjenim vrtenjem (x1) Standardni servo (x1) Arduino (x1) 4 x AA nosilec baterije (x1) 2 x AA nosilec baterije (x6) Baterija AA (x1) Vtič M-tipa (x2) Kolesa (x1) Plastična škatla (x1) Selfie palica (x1) 1/2 "prirobnica stropne plošče (x1) Kovinski obešalnik za plašč (x2) 1/4-20 x 7/8 "z 1-1/4" osnovnimi drsniki (x4) 1/4-20 matice (x1) Različne skrčljive cevi (x1) Različne zadrge

Korak: Izvrtajte servo rog

Z 1/8 svedrom razširite zunanje luknje dveh servomotorjev z neprekinjenim vrtenjem.

3. korak: Označite in vrtajte

Servo trubo centrirajte na eno od 3 -palčnih pest koles in označite odprtine za pritrditev servomotorja. Te oznake izvrtajte s svedrom 1/8 '. Ponovite drugo kolo.

4. korak: Pritrdite

Kolesa z zadrgo privežite na ustrezne servo rogove in odrežite vse odvečne zadrge.

5. korak: Priključite motorje

Z montažnimi luknjami motorja dva zaporedna servomotorja trdno privežite skupaj z zadrgo, tako da se zrcalijo. Ta konfiguracija se morda zdi preprosta, v resnici pa je zelo robusten pogonski sklop za robota.

6. korak: Označite odprtine koles

Na sredini pokrova moramo izrezati dva pravokotnika, da preidemo skozi kolesa. Poiščite sredino pokrova tupperware tako, da potegnete X od kota do vogala. Kraj, kjer se ta X seka, je osrednja točka. Od sredine merite 1-1/4 "navznoter proti enemu od najdaljših robov in naredite oznako. Zrcalite to na nasprotni strani. Nato merite 1-1/2" navzgor in navzdol od srednjih oznak in označite te meritve kot No, končno izmerite 1-1/2 "navzven proti dolgemu robu od vsake od notranjih oznak in naredite tri zunanje oznake, ki razcepijo zunanji rob rezanih linij. Upoštevajte, da se teh meritev nisem potrudil, ker odlično so se uvrstili s koritom v pokrovu za rob škatle. Pustiti bi morali obris dveh škatel 1-1/2 "x 3". To bo za kolesa.

7. korak: Odrežite odprtine

Z oznakami kot vodilom izrežite dve pravokotni odprtini 1-1/2 "x 3" kolesa z rezalnikom za škatle ali podobnim rezilom.

8. korak: Označite in vrtajte

Sklop motorja postavite na sredino pokrova tako, da kolesa sedijo sredi dveh pravokotnih lukenj in se ne dotikajo nobenega roba. Ko ste prepričani, da ste dosegli pravilen položaj koles, označite na vsaki strani vsakega motorja. To bo služilo kot vodilo za vrtanje lukenj, ki bodo uporabljene za vezanje motorjev na pokrov z zadrgo. Ko so oznake narejene, vsako od teh lukenj izvrtajte s svedrom 3/16.

9. korak: Pritrdite pogonska kolesa

Servo motorje trdno pritrdite na pokrov z ustreznimi montažnimi luknjami. Odstranite odvečne zadrge zadrge. Z namestitvijo motorjev na sredino robota smo ustvarili robusten pogonski sklop. Naš robot ne bo mogel samo hoditi naprej in nazaj, ampak se bo tudi obračal v obe smeri. Pravzaprav se lahko robot ne le umakne levo ali desno z različnimi hitrostmi motorjev med vožnjo, ampak se lahko tudi zasuka. To dosežemo z vrtenjem motorjev z enako hitrostjo v nasprotnih smereh. Zaradi te sposobnosti lahko robot krmari po ozkih prostorih.

10. korak: Pripravite drsnike

Pripravite drsnike tako, da privijete 1/4-20 matice približno do polovice navojnih čepov. Ti drsniki se uporabljajo za izravnavo robota, pozneje pa jih je treba prilagoditi, da robotu omogoči nemoteno vožnjo brez prevračanja.

Korak: Vrtajte in pritrdite drsnike

Približno 1-1/2 "navznoter od vsakega od kratkih robov škatle naredite oznako na sredini. Te oznake izvrtajte s svedrom 1/4". Vstavite drsnike skozi luknje in jih pritrdite z 1/4 -20 orehov. Uporabljajo se za ohranjanje ravnotežja robota. Ne smejo biti tako visoki, da bi imela pogonska kolesa težave pri stiku s površino tal, niti tako nizko, da bi se robot nihal naprej in nazaj. Ko boste začeli videti, kako deluje vaš robot, jih boste verjetno morali prilagoditi.

12. korak: Vezje

Vezje je dokaj preprosto. Sestavljen je iz dveh servomotorjev z neprekinjenim vrtenjem, standardnega servo, Arduino in napajalnika 9 V. En zapleten del tega vezja je pravzaprav napajanje 9 V. Namesto da bi bil en sam nosilec baterije, je dejansko držalo za baterije 6V in 3V za ustvarjanje 9V enega. Razlog za to je, da servomotorji potrebujejo 6V vir napajanja, Arduino pa 9V vir napajanja. Da bi oboje zagotovili napajanje, priključimo žico na mesto, kjer sta 6V in 3V napajanja spajkana skupaj. Ta žica bo motorjem zagotavljala 6V, medtem ko je rdeča žica, ki prihaja iz 3V napajanja, pravzaprav 9V napajanje, ki ga potrebuje Arduino. Vsi imajo isto podlago. To se morda zdi zelo zmedeno, a če natančno pogledate, boste ugotovili, da je pravzaprav precej preprosto.

Korak: Napajalne in ozemljitvene žice

V našem vezju je treba napajalno povezavo 6V razdeliti na tri načine, ozemljitveno pa na štiri načine. Če želite to narediti, bomo tri enožilne rdeče žice spajkali na eno rdečo polno žico. jedrna črna žica na štiri črne žice s polnim jedrom.

Uporabljamo trdno jedro, ker jih je treba v veliki meri priključiti na servo vtičnice.

Za začetek odrežite ustrezno število žic in na vsakem koncu odstranite malo izolacije.

Zavijte konce žic skupaj.

Spajajte to povezavo.

Na koncu kos krčljive cevi potegnite čez priključek in ga stopite na svojem mestu, da ga izolirate.

Zdaj ste spajkali dva ožičenja.

Korak 14: Priključitev kabelskega snopa

Rdečo žico iz nosilca baterije 4 X AA spajkajte, črno žico iz nosilca baterije 2 X AA in eno rdečo žico iz kabelskega snopa. To povezavo izolirajte s skrčljivo cevjo. To bo služilo kot 6 -voltna napajalna enota za servomobile. Nato spajkajte črno žico iz nosilca baterije 4 X AA na eno samo črno žico iz ozemljitvenega kabelskega snopa. To izolirajte tudi s skrčljivo cevjo. To bo zagotovilo ozemljitveno povezavo za celotno vezje.

Korak 15: Priključite vtič

Zaščitni pokrov od vtiča odvijte in pokrov potisnite na eno od črnih žic s kabelskega snopa, tako da ga boste pozneje lahko ponovno zasukali. Spajkajte črno žico na zunanji priključek vtiča. Spajkajte a 6 rdeča polnovredna žica na sredinski priključek vtiča. Zavijte pokrov nazaj na vtič, da izolirate svoje povezave.

Korak 16: Vzpostavite 9V povezavo

Drugi konec rdečega kabla, pritrjenega na vtič, spajkajte na rdečo žico iz akumulatorja in ga izolirajte s skrčljivo cevjo.

Korak 17: Namestite držala za baterije

Nosilce baterij postavite na eno stran pokrova škatle in označite njihove pritrdilne luknje s trajnim označevalcem. Te oznake izvrtajte s svedrom 1/8 . Na koncu pritrdite držala baterij na pokrov z uporabo 4-40 vijakov s plosko glavo in orehi.

18. korak: Programirajte Arduino

Naslednja preskusna koda Arduino bo robotu omogočila vožnjo naprej, nazaj, levo in desno. Zasnovan je samo za preverjanje funkcionalnosti neprekinjenih servo motorjev. To kodo bomo še naprej spreminjali in dopolnjevali, ko bo robot napredoval.

/*

Robot Telepresence Robot - Koda preskusnega kolesa pogonskega kolesa, ki preizkuša delovanje naprej, nazaj, desno in levo na bazi robota telepresence. */ // Vključi knjižnico servo #include // Povejte Arduinu, da obstajajo stalni servomotorji Servo ContinuousServo1; Servo neprekinjenoServo2; void setup () {// Pritrdite neprekinjene servomotorje na nožici 6 in 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Zaženite neprekinjene servomotorje v zaustavljenem položaju // če se še naprej rahlo vrtijo, // spreminjajte te številke, dokler se ne ustavijo ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Izberite naključno število med 0 in 3 int range = random (4); // Preklaplja rutine na podlagi ravnokar izbranega stikala (obsega) naključnega števila {// Če je izbrano 0, zavijte desno in se ustavite za drugi primer 0: right (); zamuda (500); stopDriving (); zamuda (1000); zlom; // Če je izbrano 1, zavijte levo in se ustavite za drugi primer 1: left (); zamuda (500); stopDriving (); zamuda (1000); zlom; // Če je izbrano 2, pojdite naprej in se ustavite za drugi primer 2: forward (); zamuda (500); stopDriving (); zamuda (1000); zlom; // Če je izbrano 3, pojdite nazaj in se ustavite za drugi primer 3: backward (); zamuda (500); stopDriving (); zamuda (1000); zlom; } // Za milisekundo pavza za stabilnost zakasnitve kode (1); } // Funkcija za ustavitev vožnje void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Funkcija za vožnjo naprej void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Funkcija za vožnjo nazaj void backward () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Funkcija za vožnjo desno void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Funkcija za vožnjo v levo void left () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

Korak 19: Priključite Arduino

Arduino postavite kamor koli, na dno škatle. Označite obe montažni luknji Arduina in naredite še eno oznako tik ob robu plošče, ki meji na vsako od montažnih lukenj. V bistvu naredite dve luknji za pritrditev plošče Arduino na plastično škatlo. Izvrtajte vse te oznake. Z luknjami zapenjajte Arduino na notranjo stran škatle. Kot ponavadi odrežite vse odvečne repove z zadrgo.

20. korak: Priključite žice

Zdaj je čas, da vse skupaj končno povežemo. Priključite 6V rdeče žice v vtičnico servo motorja, ki ustreza njegovi rdeči žici. Priključite ozemljitvene žice v ustrezno vtičnico s črno žico. 6 -palčno zeleno polno žico priključite v vtičnico, ki drugi konec ene od zelenih žic priključite na pin 6, drugega pa na pin 7. Na koncu priključite napajalni vtič 9v v vtičnico Arduino.

21. korak: Vstavite baterije

Baterije vstavite v držala za baterije. Ko to storite, se kolesa začnejo vrteti.

Korak: Pritrdite pokrov

Namestite pokrov in ga zaprite. Zdaj bi morali imeti zelo preprosto robotsko platformo, ki se premika spredaj, zadaj, levo in desno. O tem bomo v prihodnjih lekcijah še razširili.

23. korak: Odpravljanje težav

Če ne deluje, preverite ožičenje glede na shemo. Če še vedno ne deluje, znova naložite kodo. Če tudi to ne deluje, preverite, ali zelena luč na Arduinu sveti. Če ni, si priskrbite nove baterije. Če večinoma deluje, vendar se med gibi ne ustavi popolnoma, morate prilagoditi okvir. Z drugimi besedami, ničelna točka na motorju ni popolnoma nastavljena, zato nikoli ne bo nevtralnega položaja, ki bi ga ustavil. Če želite to odpraviti, drobno izrežite mali vijačni priključek na zadnji strani servomotorja in ga zelo nežno potegnite, dokler se motor ne ustavi (medtem ko je v stanju mirovanja). To lahko traja nekaj časa, da postane popolno. V naslednjih navodilih v seriji bomo pritrdili servo nastavljiv nosilec za telefon.