Робот за телеприсъствие: Основна платформа (част 1): 23 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

От randofo@madeineuphoria в Instagram! Следвайте още от автора:

За: Казвам се Ранди и съм общностен мениджър в тези тук части. В предишен живот бях основал и ръководил Студио за дизайн на Instructables (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center. Аз също съм автор на … Повече за randofo »

Робот за телеприсъствие е вид робот, който може да се управлява дистанционно през интернет и да функционира като заместител на някой някъде другаде. Например, ако сте в Ню Йорк, но искате да взаимодействате физически с екип от хора в Калифорния, можете да се обадите на робот за телеприсъствие в Калифорния и да накарате робота да бъде ваш резервен. Това е първата част от седем -части серия инструкции. През следващите две инструкции ще изграждаме основната платформа за електромеханични роботи. Тази платформа по -късно ще бъде подобрена със сензори и допълнителна управляваща електроника. Тази база е съсредоточена около пластмасова кутия, която едновременно осигурява структура и предлага вътрешно пространство за съхранение на електроника. Дизайнът използва две централни задвижващи колела, прикрепени към непрекъснати сервомотори, които му позволяват да се движи напред, назад и да се завърта на място. За да го предпази от преобръщане отстрани, той включва два метални плъзгача за стол. Цялото нещо се контролира от Arduino. За да научите повече за темите, обхванати в тази поредица от проекти, разгледайте Robot Class, Electronics Class и Arduino Class.

Стъпка 1: Материали

Тъй като това е проект от две части, включих всички части в един списък. Частите за втората половина ще бъдат повторени в този урок. Ще ви трябват: (x2) Серво за непрекъснато въртене (x1) Стандартно серво (x1) Arduino (x1) 4 x AA държач за батерия (x1) 2 x AA държач за батерии (x6) Батерия AA (x1) щепсел за захранване от тип M (x2) колела (x1) пластмасова кутия (x1) селфи пръчка (x1) 1/2 "фланец за таванска плоча (x1) метална закачалка (x2) 1/4-20 x 7/8 "от 1-1/4" основни плъзгачи (x4) 1/4-20 гайки (x1) Сгъваема тръба с различни видове (x1) Свързани ципове

Стъпка 2: Пробийте серво клаксона

Разширете най -външните отвори на двата сервомотора с непрекъснато въртене със свредло 1/8.

Стъпка 3: Маркирайте и пробийте

Центрирайте серво клаксона върху една от 3 -инчовите главини на колелата и маркирайте отворите за закрепване на серво. Пробийте тези марки с бормашина 1/8 '. Повторете за второто колело.

Стъпка 4: Прикрепете

Завържете колелата с цип към съответните серво рога и отрежете всички излишни опашки с цип.

Стъпка 5: Свържете двигателите

Използвайки отворите за монтиране на двигателя, здраво завържете двата непрекъснати сервомотора заедно с гръб, така че да са огледални. Тази конфигурация може да изглежда проста, но всъщност е доста здрав задвижващ механизъм за робота.

Стъпка 6: Маркирайте отворите на колелата

Трябва да изрежем два правоъгълника в центъра на капака, за да преминем колелата. Мястото, където този X се пресича, е централната точка. От центъра измервайте 1-1/4 "навътре към един от най-дългите ръбове и направете маркировка. Огледайте това от противоположната страна. Следваща мярка 1-1/2" нагоре и надолу от централните маркировки и маркирайте тези измервания като И накрая, измерете 1-1/2 "навън към дългия ръб от всяка от вътрешните маркировки и направете три външни марки, за да разсеете външния ръб на линиите на изрязване. Моля, обърнете внимание, че не се притесних да маркирам тези измервания, защото те се подредиха перфектно с коритото в капака за ръба на кутията. Трябва да останете с очертания от две кутии 1-1/2 "x 3". Те ще бъдат за колелата.

Стъпка 7: Изрежете отворите

Използвайки маркировките като водач, изрежете два правоъгълни отвора на колелото с размери 1-1/2 "x 3" с помощта на резачка за кутии или подобно острие.

Стъпка 8: Маркирайте и пробийте

Поставете моторния възел в центъра на капака така, че колелата да са центрирани вътре в двата правоъгълни отвора и да не докосват нито един от ръбовете. След като сте сигурни, че сте постигнали правилното позициониране на колелата, направете маркировка от всяка страна на всеки от двигателите. Това ще служи като водачи за пробиване на отвори, които ще бъдат използвани за привързване на двигателите с цип към капака. След като маркировките са направени, пробийте всеки от тези отвори с свредло 3/16.

Стъпка 9: Прикрепете задвижващите колела

Закрепете здраво циповите серво мотори към капака, като използвате съответните монтажни отвори. Отстранете излишните опашки с цип. Като монтирахме двигателите в средата на робота, създадохме здрав задвижващ възел. Нашият робот не само ще може да се движи напред и назад, но и да се обръща в двете посоки. Всъщност роботът не само може да завие наляво или надясно, като различава скоростите на двигателите по време на шофиране, но и може да се завърта на място. Това се постига чрез завъртане на двигателите със същата скорост в противоположни посоки. Поради тази способност роботът може да се движи в тесни пространства.

Стъпка 10: Подгответе плъзгачите

Подгответе плъзгачите, като навиете 1/4-20 гайки около половината от резбовите шпилки. Тези плъзгачи се използват за изравняване на робота и може да се наложи да бъдат регулирани по-късно, за да позволят на робота да се движи гладко, без да се накланя.

Стъпка 11: Пробийте и прикрепете плъзгачи

На около 1-1/2 "навътре от всеки от късите ръбове на кутията, направете отметка в центъра. Пробийте тези марки с свредло 1/4". Вкарайте плъзгачите през отворите и ги закрепете с 1/4 -20 гайки. Те се използват за поддържане на баланса на робота. Те не трябва да са толкова високи, че задвижващите колела да имат проблеми с влизането в контакт с повърхността на земята, нито толкова ниско, че роботът да се клати напред -назад. Вероятно ще трябва да регулирате височината им, когато започнете да виждате как работи вашият робот.

Стъпка 12: Веригата

Схемата е доста проста. Състои се от два сервомотора с непрекъснато въртене, стандартно серво, Arduino и захранване 9 V. Една трудна част от тази верига всъщност е захранването с напрежение 9V. Вместо да бъде един единствен държач на батерията, той всъщност е сериен държач на 6V и 3V за създаване на 9V такъв. Причината за това е, че сервомоторите се нуждаят от 6V източник на захранване, а Arduino се нуждае от 9V източник на захранване. За да осигурим захранване и на двете, свързваме проводник към мястото, където захранванията 6V и 3V са споени заедно. Този проводник ще осигури 6V към двигателите, докато червеният проводник, излизащ от 3V захранването, всъщност е 9V захранването, което Arduino изисква. Всички те споделят една и съща основа. Това може да изглежда много объркващо, но ако погледнете внимателно, ще видите, че всъщност е доста просто.

Стъпка 13: Захранващи и заземяващи проводници

В нашата верига захранващата връзка 6V трябва да бъде разделена на три начина, а заземяващата връзка трябва да бъде разделена на четири начина. За да направим това, ще запояваме три червени проводника с едно жило към един червен проводник с едно жило. жица черен проводник към четири черен проводник с твърда жила.

Използваме жица с твърдо жило, тъй като те до голяма степен трябва да се включат в серво гнезда.

За начало отрежете подходящия брой проводници и отстранете по малко изолация от единия край на всеки.

Завийте заедно краищата на проводниците.

Запояйте тази връзка.

Накрая плъзнете парче свиваема тръба върху връзката и я разтопете на място, за да я изолирате.

Вече сте запояли два кабелни снопа.

Стъпка 14: Свързване на кабелния сноп

Запоявайте заедно червения проводник от държача на батерията 4 X AA, черния проводник от държача на батерията 2 X AA и единичния червен проводник от кабелния сноп. Изолирайте тази връзка със свиваща се тръба. Това ще служи като 6V захранваща връзка за сервомоторите. След това запойте черния проводник от държача на батерията 4 X AA към единичния черен проводник от заземяващия кабел. Изолирайте това и със свиваща се тръба. Това ще осигури земна връзка за цялата верига.

Стъпка 15: Прикрепете щепсела към захранването

Развийте защитния капак от щепсела и плъзнете капака върху един от черните проводници от кабелния сноп, така че да може да бъде усукан по -късно. Запоявайте черния проводник към външния извод на щепсела. червен твърд проводник към централния извод на щепсела. Завъртете капака обратно към щепсела, за да изолирате вашите връзки.

Стъпка 16: Направете 9V връзка

Запояйте другия край на червения кабел, прикрепен към захранващия щепсел, към червения проводник от батерията и го изолирайте със свиваща се тръба.

Стъпка 17: Монтирайте държачите на батериите

Поставете държачите на батериите от едната страна на капака на кутията и маркирайте техните монтажни отвори с помощта на постоянен маркер. Пробийте тези марки с свредло 1/8 . Накрая закрепете държачите на батериите към капака с помощта на 4-40 болта с плоска глава и ядки.

Стъпка 18: Програмирайте Arduino

Следният тест код на Arduino ще позволи на робота да кара напред, назад, наляво и надясно. Той е предназначен само за проверка на функционалността на непрекъснатите серво мотори. Ще продължим да променяме и разширяваме този код с напредването на робота.

/*

Робот за телеприсъствие - Код за изпитване на задвижващото колело, който тества функционалността напред, назад, надясно и наляво на базата на робота за телеприсъствие. */ // Включване на серво библиотеката #include // Кажете на Arduino, че има непрекъснати серво серво Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Прикрепете непрекъснатите сервоприводи към щифтове 6 и 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Стартирайте непрекъснатите сервоустройства в пауза // ако продължават да се въртят леко, // променяйте тези числа, докато спрат ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Изберете произволно число между 0 и 3 int range = random (4); // Превключва рутините въз основа на току -що избрания случаен номер (диапазон) {// Ако е избрано 0, завийте надясно и направете пауза за втори случай 0: right (); забавяне (500); stopDriving (); забавяне (1000); прекъсване; // Ако е избрано 1, завийте наляво и направете пауза за втори случай 1: left (); забавяне (500); stopDriving (); забавяне (1000); прекъсване; // Ако 2 е избрано, отидете напред и направете пауза за втори случай 2: forward (); забавяне (500); stopDriving (); забавяне (1000); прекъсване; // Ако 3 е избрано, върнете се назад и направете пауза за втори случай 3: backward (); забавяне (500); stopDriving (); забавяне (1000); прекъсване; } // Пауза за милисекунда за стабилност на забавянето на кода (1); } // Функция за спиране на шофирането void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Функция за придвижване напред void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Функция за шофиране назад void backward () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Функция за шофиране надясно void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Функция за шофиране отляво void left () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

Стъпка 19: Прикрепете Arduino

Поставете Arduino навсякъде, в долната част на кутията. Маркирайте двата монтажни отвора на Arduino и направете друга маркировка точно извън ръба на дъската в непосредствена близост до всеки от монтажните отвори. По принцип правите две дупки, за да завържете дъската Arduino с цип към пластмасовата кутия. Пробийте всички тези марки. Използвайте дупките, за да завържете Arduino с цип във вътрешността на кутията. Както обикновено, отрежете излишните опашки с цип.

Стъпка 20: Включете проводниците

Сега е време най -накрая да свържете всичко заедно. Включете 6V червените проводници в гнездото на сервомотора, което съответства на червения му проводник. Включете заземяващите проводници в съответния черен проводник. Свържете 6 зелен твърд проводник към гнездото, което Свържете другия край на един от зелените проводници към Pin 6, а другия към щифт 7. Накрая включете захранващия щепсел 9v към жака на Arduino.

Стъпка 21: Поставете батерии

Поставете батериите в държачите за батерии. Имайте предвид, че колелата ще започнат да се въртят, когато направите това.

Стъпка 22: Закрепете капака

Поставете капака и го затегнете. Сега трябва да имате много проста робот платформа, която да върви отпред, отзад, наляво и надясно. Ще разгледаме допълнително това в следващите уроци.

Стъпка 23: Отстраняване на неизправности

Ако не работи, проверете кабелите си спрямо схемата. Ако все още не работи, качете отново кода. Ако дори това не го накара да работи, проверете дали зелената светлина на Arduino свети. Ако не е, вземете нови батерии. Ако работи предимно, но не спира напълно между движенията, тогава трябва да регулирате тапицерията. С други думи, нулевата точка на двигателя не е конфигурирана перфектно, така че никога няма да има неутрална позиция, която да го спре. За да поправите това, натрошете малкия винтов извод в задната част на сервото и го внимателно ощипете, докато двигателят спре да се върти (докато е в пауза). Това може да отнеме малко време, за да стане просто перфектно. В следващата инструкция от поредицата ще прикачим държач за телефон, регулируем от серво.