Projekt BOTUS: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Ta navodila bodo opisovala robota BOTUS, ki je bil zgrajen kot termin projekt za naše prvo leto inženiringa na Universite de Sherbrooke v Sherbrooku v Quebecu v Kanadi. BOTUS pomeni roBOT Universite de Sherbrooke ali, kot ga radi imenujemo, roBOT Under Skirt:) Projekt, ki so nam ga predlagali, je bil iskanje zanimive aplikacije za glasovno upravljanje. Ker je bil eden od naših članov ljubitelj robotike in smo sledili stopinjam našega prejšnjega projekta*, smo se odločili zgraditi robota na daljavo, ki bi uporabljal glasovni ukaz kot dodatno funkcijo za ljudi, ki niso vajeni manipuliranja s kompleksnimi daljinci z več gumbi (z drugimi besedami, neigralci;)). Ekipo, odgovorno za uspeh robota, sestavljajo (po abecednem vrstnem redu):- Alexandre Bolduc, računalniški inženiring- Louis-Philippe Brault, elektrotehnika- Vincent Chouinard, Elektrotehnika- JFDuval, Elektrotehnika- Sebastien Gagnon, Elektrotehnika- Simon Marcoux, Elektrotehnika- Eugene Morin, Računalniško inženirstvo- Guillaume Plourde, Računalništvo- Simon St-Hilaire, Elektrotehnika Kot študentje nimamo ravno neomejenega proračuna. Zaradi tega smo morali znova uporabiti veliko materiala, od polikarbonata do baterij do elektronskih komponent. tiskano vezje in koda, ki poganja robota, bosta podana v tem navodilu … Uživajte!*Glejte Cameleo, robota za spreminjanje barve. Ta projekt ni bil dokončan v roku, opazite neenaka gibanja, vendar smo vseeno uspeli prejeti omembo inovacij za našo funkcijo "Color Matching".

1. korak: Hitra evolucija robota

Tako kot mnogi projekti je tudi BOTUS šel skozi več stopenj evolucije, preden je postal to, kar je zdaj. Najprej je bil izdelan 3D model, ki je vsem, ki so sodelovali, bolje predstavil končno zasnovo. Nato se je začelo izdelavo prototipov z izdelavo preskusne platforme. Po potrditvi, da vse dobro deluje, smo začeli z gradnjo končnega robota, ki ga je bilo treba nekajkrat spremeniti. Osnovna oblika ni bila spremenjena. Uporabili smo polikarbonat za podporo vseh elektronskih kartic, MDF kot osnovo in ABS cevi kot osrednji stolp, ki podpira naše infrardeče senzorje razdalje in sklop kamere.

2. korak: Premiki

Prvotno je bil robot opremljen z dvema motorjema Maxon, ki poganjata dve kolesci. Čeprav se je robot lahko premikal, je bil navor motorjev premajhen in jih je bilo treba ves čas premikati do maksimuma, kar je zmanjšalo natančnost gibanja robota. Za rešitev tega problema smo ponovno uporabili dva Motorji Escap P42 iz projekta JFDuval Eurobot 2008. Namestiti jih je bilo treba na dva po meri izdelana menjalnika, kolesa pa smo spremenili v dve kolesi skuterjev. Tretja podpora robota je sestavljena iz preprostega prostega kolesa (v tem primeru gre le za kovinski kroglični ležaj)).

3. korak: prijemala

Hvatalke so tudi rezultat okrevanja. Prvotno so bili del sestave robotske roke, ki se je uporabljala kot učno orodje. Dodan je bil servo, ki mu omogoča vrtenje, poleg zmožnosti prijemanja. Imamo veliko srečo, saj so prijemala imela fizično napravo, ki jim je preprečevala, da bi se predaleč odprli ali zaprli pretesno (čeprav smo po "prstnem testu" ugotovili, da ima zelo dober oprijem …).

4. korak: Kamera in senzorji

Glavna značilnost robota, vsaj za projekt, ki smo ga dobili, je bila kamera, ki je morala biti sposobna pogledati okoli in omogočati natančen nadzor nad njegovim gibanjem. Rešitev, na katero smo se odločili, je bila enostavna montaža Pan & Tilt, ki je sestavljena iz dveh servomotorjev, umetniško zlepljenih skupaj (hmmm), na vrhu katerih pa stoji kamera z zelo visoko ločljivostjo, ki je na voljo na eBayu za približno 20 $ (heh…). Naš glasovni nadzor nam je omogočil premikanje kamere z dvema osma, ki ju zagotavljata servomotorja. Sam sklop je nameščen na vrhu našega osrednjega "stolpa" v kombinaciji z enim servo, nameščenim malo od središča, kar je kameri omogočilo pogled navzdol in ogled prijemal, kar je operaterju pomagalo pri njegovih manevrih. BOTUS smo opremili tudi s 5 infrardečimi senzorji razdalje, nameščeni na strani osrednjega stolpa, kar jim omogoča dober "pogled" na sprednjo stran in stranice robota. Domet sprednjega senzorja je 150 cm, senzorji na straneh imajo razpon 30 cm, diagonalni pa do 80 cm.

5. korak: Kaj pa možgani?

Kot vsak dober robot je tudi naš potreboval možgane. Nadzorna plošča po meri je bila zasnovana prav za to. Plošča, poimenovana "Colibri 101" (kar pomeni Hummingbird 101, ker je majhna in učinkovita, seveda) vključuje več kot dovolj analognih/digitalnih vhodov, nekaj napajalnih modulov za kolesa, LCD zaslon in modul XBee, ki se uporablja za brezžično komunikacijo. Vse te module nadzira Microchip PIC18F8722. Plošča je bila prostovoljno zasnovana kot zelo kompaktna, tako za prihranek prostora v robotu kot za shranjevanje materiala iz tiskanih vezij. Večina komponent na plošči smo vzorci, kar nam je omogočilo, da smo zmanjšali skupne stroške tiskanega vezja. Plošče so bile brezplačno narejene s strani AdvancedCircuits, zato se jim zahvaljujem za sponzorstvo. mikrokrmilnik tukaj in tukaj.

6. korak: Napajanje

Zdaj so vse te stvari precej lepe, vendar za delo potrebujejo nekaj soka. Za to smo se spet obrnili na robota Eurobot 2008, kjer smo mu odstranili baterije, kar je Dewalt 36V litij-ionski nano fosfat z 10 celicami A123. Prvotno jih je podaril DeWALT Canada. Med zadnjo predstavitvijo je baterija zdržala približno 2,5 ure, kar je zelo ugledno.

Korak 7: Ampak … Kako nadziramo stvar?

Tu se začne "uradni" del izraza projekt. Na žalost, ker je različne module, ki smo jih uporabili za filtriranje našega glasu in jih pretvorili v glasovne ukaze, oblikovala Universite de Sherbrooke, jih ne bom mogel opisati z Lahko pa vam povem, da obravnavamo glas skozi vrsto filtrov, ki omogočajo, da FPGA prepozna, odvisno od stanja vsakega izhoda naših filtrov, ki ga je operater izgovoril. naši študentje računalniškega inženirstva so oblikovali grafični vmesnik, ki prikazuje vse podatke, ki jih je zbral robot, vključno z video posnetki v živo. (Ta koda žal ni vključena) Te informacije se prenašajo prek modula XBee na Colibri 101, ki jih nato sprejme drug modul XBee, ki nato gre skozi pretvornik Serial-to-USB (načrti za to ploščo so tudi vključene v datoteko.rar) in jih nato program prejme. Operater uporablja navaden igralni plošček za prenos ukazov za premikanje/prijemanje robotu in slušalke za nadzor kamere. Tu je primer robota v akciji:

8. korak: Zaključek

No, to je to. Čeprav ta navodila ne opisujejo podrobno, kako smo zgradili našega robota, kar vam verjetno ne bi pomagalo zaradi precej "edinstvenih" materialov, ki smo jih uporabili, vas močno spodbujam, da uporabite sheme in kodo, ki smo jo dali za navdih pri gradnji lastnega robota! Če imate kakršna koli vprašanja ali na koncu naredite robota s pomočjo naših stvari, bomo z veseljem izvedeli! Hvala za branje! PS: Če ne želite glasovati zame, si oglejte projekt Jeroma Demersa tukaj ali celo projekt JFDuvala, ki je na voljo na njegovi osebni strani tukaj. Če zmaga kateri od njiju, bi lahko dosegel nekaj lasersko izrezanih kosov;)